探析管输原油蜡沉积机理研究

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1、天津大学硕士学位论文管输原油蜡沉积机理研究姓名：贾建昌申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周亚平;黄建中2002.1.1中文题要本文主要在一套室内小型蜡沉积环道上，研究不同条件下各因素对新疆原油的蜡沉积规律的影响，主要取得了以下成果：1．对蜡沉积试验环道的测试段进行了热力分析和计算，得出了不同条件下测试段沉积表面温度、管壁温度梯度等参数的变化，为蜡沉积规律研究从定性到定量打下了基础。2．为研究管流条件下油流冲刷对蜡沉积规律的影响，提出了扩散至管壁处的可析出蜡分子的沉积系数，并通过试验得出了沉积系数在几种条件下的变化规律·厂f(1)油、壁温差相同，油温、壁温变化引起管壁剪切应力变化

2、时，沉积系数随管壁剪切应力增大而减小。(2)流速变化引起管壁剪切应力变化时，沉积系数随管壁剪切应力增大而减小。(3)壁温相同，油温不同时，沉积系数随油温的升高而减小。厂一)，一3．通过对室内及现场试验结果的分析，结合管流中悬浮颗粒的运动、受力分析及相关结论，论证了蜡晶剪切弥散对蠛真塑趣建影响不大。4．通过对管输原油蜡沉积机理的分析，根据不同的原油物性及蜡沉积的多种制约因素，采用相应的合理防蜡措施。主题词：管输原∥蜡沉积：机一试验剪切弥散分子扩散措施菇。蒸，粼：。{!溢逶滋氮弧i誊麟薤ABSTRACTWaxdepositionofXinjiangcrudeoilhasbeeninvest

3、igatedonatestloop．Thefollowingconclusionshavebeenobtainedthroughtheresearch：1．Thermodynamicanalysiswasdonetothetesttubeofthewaxdepositionloop，thustheinfluenceofthethermo—entrancewasillustratedandtheparameterstoanalyzetheresultsoftheexperimentscallbecalculated，whichisessentialtofurtherresearch．2．

4、Depositcoefficientofthewaxmoleculeatthewalldecreaseswiththeincreasingoftheshearstressatthewall．Whenthepipewallwasfixed，depositcoefficientdecreasesastheoiltemperatureincreases．(1)Depositioncoefficientdecreasewithincreasingshearstressatwall，whichvarieswithflowvelocityandoiltemperature．(2)Whenthewa

5、lltemperatureisfixed，depositcoefficientdecreaseswithincreasingoiltemperature．3．Throughtheanalysisoftheresultsofexperimentsandthetheoryoftheforceactontheparticlesinpipeflow，itWasconcludedthatsheardispersionofprecipitatedwaxeswasnotcontributetotheWaxdeposition．Keywords：PipelinecrudeoilWaxdepositio

6、nMechanismTestSheardisperseMoleculardiffusionmeasure《；誊。}}前言第一节课题研究的目的和意义我国大多数原油属“三高”原油，即含蜡高、粘度高和凝点高，集油管道和输油管道经常输送的是含蜡原油。蜡在原油中的溶解度随温度的降低而下降，在油温高于析蜡点时，蜡全部溶解于原油中，形成具有牛顿性质的溶液。但当油温低于析蜡点时，蜡晶不断析出，附着在管壁上，将阻塞管道、减少有效管径、降低输量和增大压降，即形成“蜡沉积”，管输原油中的蜡沉积现象是长期困扰原油生产和运输业的一个难题。在管输工业中，因其管径大，距离长，蜡沉积又有其独自的特点。尤其在常温输送中

7、，大部分管段处于原油的析蜡高峰区内，管线内的蜡沉积现象更加严重。在清管过程中所清下来的沉积物与油流一起运行，该段内油样的凝点、粘度都比较高，而且在常温输送管线中沿线没有加热站，如果清管方案制定不当，或出现异常情况，会给生产和和管线运行带来很大的损失。因此，研究原油管线蜡沉积规律，为管线运行制定合理的防蜡及清管方案提供科学的依据具有重要的实际意义。本课题主要是在目前研究的基础上，通过环道实验，在管流条件下进一步研究新疆原油的蜡沉积机理和沉积规律，