李江

【摘 要】本文對(duì)影響某煉油廠加工的管輸原油的乳化性能因素開展分析，得出結(jié)論：當(dāng)攪拌速度與時(shí)間增加，原油的乳化性增強(qiáng)，攪拌速率對(duì)于原油的乳化性能產(chǎn)生的影響最大。

【關(guān)鍵詞】原油;乳化性能;影響因素;分析

引言：

某煉油廠煉油期間，摻煉的管輸原油會(huì)使用化學(xué)藥劑展開處理，減輕原油在加工過程中由于腐蝕影響生產(chǎn)穩(wěn)定。試驗(yàn)表明，影響原油乳化性能的因素包括攪拌速率、攪拌時(shí)間、溫度等，研究對(duì)原油乳化的影響進(jìn)行分析，對(duì)于提高原油摻煉具有現(xiàn)實(shí)意義。

1、原油乳化液介紹

原油乳化液主要是由兩種不相容液體組合而成的混合物，其中一類物質(zhì)是以細(xì)小液滴形態(tài)存在于另一相之上。原油乳化可通過原油、水二者之間進(jìn)行劇烈攪拌，在乳化劑作用之下，小分子液滴分散在另一相上，形成較為穩(wěn)定混合物。因此，攪拌過程時(shí)間、溫度和速度都可影響原油處理效果。處理期間，還可添加破乳劑，將乳狀液穩(wěn)定性加以破壞，最終將油水分離狀態(tài)改善;添加消泡劑，以免油液起泡，提高油氣分離的效果;還可使用防腐劑，延緩原油處理過程應(yīng)用設(shè)施受到腐蝕物的腐蝕;使用降凝劑，將原油的凝固點(diǎn)降低，防止輸送管線出現(xiàn)凍結(jié)問題;利用反向破乳劑，讓存在于原油污水內(nèi)部的大粒子沉降，進(jìn)而達(dá)到原油處理期間污水凈化之目的[1]。

2、原油的乳化性能影響因素分析

2.1試驗(yàn)過程

2.1.1試驗(yàn)設(shè)備和原料

試驗(yàn)之前選擇如下設(shè)備：100mL量筒、無色透明廣口瓶、恒溫箱（0-120℃）、機(jī)械攪拌器（可調(diào)節(jié)速率）。實(shí)驗(yàn)原油選擇某油煉油廠加工的管輸原油，原油性質(zhì)如表1所示。

2.1.2試驗(yàn)方法

將水和原油裝進(jìn)廣口瓶，保證二者體積50mL，利用機(jī)械攪拌器將原液和水進(jìn)行攪拌，之后將乳化液倒入量筒當(dāng)中，讀取乳化液體積，并計(jì)算乳化系數(shù)，對(duì)于原油乳化性能進(jìn)行評(píng)估，如果乳化系數(shù)值較大，那么就代表油水容易乳化。乳化系數(shù)的計(jì)算公式為：，其中，代表原始條件下的水的體積，代表乳化以后剩余的水體積，單位都是mL。

2.2 結(jié)果分析

2.2.1攪拌速率的影響

使用注入水，保證其含水率為40%，在溫度50℃環(huán)境之下進(jìn)行攪拌15min，按照不同速率攪拌原油水溶液，觀察攪拌速度對(duì)于原油乳化性產(chǎn)生的影響，隨著攪拌速率的增加，當(dāng)攪拌速率不斷增加，乳化系數(shù)也不斷增大，原油乳化性能不斷增強(qiáng)。當(dāng)攪拌速率為500r/min時(shí)，原油乳化系數(shù)可達(dá)100%。當(dāng)油水被完全乳化以后持續(xù)增加攪拌速度，觀察發(fā)現(xiàn)乳化系數(shù)保持不變，并且從外觀來看，乳化液也沒有明顯改變。由于油水之間乳化屬于非自發(fā)過程，需要依賴外界力量介入，通過攪拌能夠加速乳化形成，并且對(duì)于乳化產(chǎn)生的影響較大。當(dāng)攪拌速率相對(duì)較高，并且剪切較大時(shí)，乳狀液的粒徑就會(huì)越小，且高度分散，擁有較強(qiáng)的乳化性能[2]。

2.2.2攪拌時(shí)間的影響

注入40%的水，保持溫度50℃，攪拌速率設(shè)定為100r/min與500r/min，觀察攪拌時(shí)間對(duì)于原油乳化性能產(chǎn)生的影響，當(dāng)攪拌速率不同時(shí)，攪拌時(shí)間越短，原油乳化性越低。當(dāng)攪拌時(shí)間延長，隨之乳化系數(shù)也會(huì)增加。當(dāng)攪拌過程轉(zhuǎn)速較高，并且攪拌時(shí)間越長時(shí)，乳化系數(shù)也會(huì)驟增。攪拌時(shí)間達(dá)到15min時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)完全乳化。處于低轉(zhuǎn)速環(huán)境之下，乳化系數(shù)也會(huì)隨攪拌時(shí)間增加而增加，達(dá)到15%之后，停止繼續(xù)增加。原油的乳化性和攪拌時(shí)間二者呈正相關(guān)，處于差異化攪拌速率環(huán)境之下，原油乳化性增加的幅度存在差異，如果攪拌速率較低，即使延長攪拌時(shí)間，也不會(huì)改善其乳化性能。

2.2.3溫度因素的影響

設(shè)定攪拌時(shí)間為15min，注入40%水，設(shè)定攪拌速率為100r/min與500r/min，觀察溫度變化對(duì)于乳化系數(shù)產(chǎn)生的影響，當(dāng)攪拌速率不同，并且處于30℃的低溫環(huán)境下，原油乳化性能較弱。隨溫度升高，乳化性能也有所增強(qiáng)。在500r/min攪拌速率下，原油乳化性能優(yōu)越，乳化系數(shù)更高。當(dāng)溫度超過50℃后，原油的乳化系數(shù)可達(dá)100%，隨之持續(xù)升溫，該系數(shù)也不會(huì)再降低。在100r/min攪拌速度之下，當(dāng)溫度為30℃時(shí)，原油的乳化系數(shù)3.3%，隨著溫度升高，乳化系數(shù)也隨之增加，可達(dá)到20%，并且溫度高于65℃，乳化性能還略有下降。經(jīng)上述分析，無論攪拌速度如何，原油的最高乳化性能存在特定溫度區(qū)間。攪拌速率能夠?qū)⒃腿榛阅芴嵘瑫r(shí)還可將溫度區(qū)間擴(kuò)大。當(dāng)環(huán)境溫度升高，原油的黏度也會(huì)降低，使之更容易與水進(jìn)行混合。高溫環(huán)境下，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，容易集聚破乳，并且在較高的攪拌速率之下，能夠剪切成乳狀液，因此，乳化系數(shù)變高。

3、總結(jié)

實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明：影響原油乳化性能的主要因素包括攪拌速率、攪拌時(shí)間、攪拌溫度。其中攪拌速率與時(shí)間對(duì)原油乳化性具有正向影響作用。其中攪拌速率是影響原油乳化性能的關(guān)鍵因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]苑光宇，羅煥.原油乳化性能影響因素室內(nèi)試驗(yàn)研究[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2018，（06）：4-6，10.

[2]劉迪，張金華，黃書娟. 原油乳化率的影響因素研究[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（31）.

（作者單位：中國石油烏魯木齊石化公司研究院）