一种增强含蜡油电场降黏效果及其稳定性的方法

本发明涉及一种增强含蜡油电场降黏效果及其稳定性的方法，属于原油降黏。

背景技术：

1、近年来，含蜡油的产量及产地均在迅速增加。对于含蜡油，当油温降低至析蜡点时，原油中的蜡分子结晶析出，导致原油黏度急剧升高，且随着温度的降低逐渐表现出非牛顿流体的特性，致使原油流动性变差，这就给含蜡油的管输及储存过程带来了一系列的流动保障难题。

2、在现有技术中，通常采用物理或化学的方法改善原油的低温流动性。电场改性是一种新兴的原油改性方法，其是利用含蜡油的负电流变效应进行降黏。探索和发展含蜡油的电场改性方法，对保障管道的安全、高效、节能运行具有十分重要意义。

3、通过对某些含蜡油施加高压电场处理，可显著降低含蜡油的黏度。研究表明，某些含蜡油在凝点温度附近施加高压电场处理，降黏率可高达60％以上。相比传统的降黏方法，电场降黏具有成本低、起效快、环境无污染等优点，且电场处理所需的能耗仅需取得相同降黏效果时加热能耗的1％。但对不同的含蜡油施加电场处理，电场降黏效果差异巨大，某些含蜡油的电场降黏效果较弱甚至没有电场降黏效果。

4、增强电场降黏效果及其稳定性，拓宽电场降黏方法的边界条件，为含蜡油电场改性技术的工业应用提供相应理论指导和技术支撑，提升含蜡油电场降黏效果是目前急需解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够增强含蜡油的电场降黏效果及其稳定性的方法。

2、为达到上述目的，本发明提供了一种增强含蜡油电场降黏效果及其稳定性的方法，其包括以下步骤：

3、向含蜡油中添加添加剂，其中，所述添加剂为石墨烯和/或石墨，以所述含蜡油的质量计，所述添加剂的添加量为10ppm-1000ppm；

4、对添加了添加剂的含蜡油施加电场进行降黏处理。

5、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述石墨烯为石墨烯粉末，该石墨烯粉末的粒径约为0.01-100μm，更优选为1-10μm。

6、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述石墨为石墨粉末，该石墨粉末的粒径约为0.01-100μm，更优选为1-10μm。

7、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述石墨烯的添加量为10ppm-500ppm。

8、根据本发明的具体实施方案，所述石墨烯粉末、石墨粉末均具有优异的导电性能。

9、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述电场的强度为0.2kv/mm-5kv/mm。

10、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述施加电场进行降黏处理的时间为1min-60min。

11、根据本发明的具体实施方案，优选地，向含蜡油中添加添加剂包括以下步骤：

12、向含蜡油中加入石墨烯和/或石墨，得到含有石墨烯和/或石墨的含蜡油；

13、将含有石墨烯和/或石墨的含蜡油升温至含蜡油溶蜡点温度以上的第一预定温度；

14、将其放置于已预热至相同温度(第一预定温度)的超声水浴中，进行超声振荡第一时间，以使石墨烯和/或石墨在含蜡油体系内充分分散；

15、待振荡完毕，将含有石墨烯和/或石墨的含蜡油放置于室温环境中，静置第二时间，得到配制好的含有石墨烯和/或石墨的含蜡油。

16、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述第一预定温度可以是溶蜡点以上的任意温度。

17、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述第一时间、第二时间均大于30min。

18、根据本发明的具体实施方案，本发明所处理的含蜡油优选是经脱水后的含蜡油，能够达到符合长输标准的含蜡油，即含水量≤0.5％的含蜡油。

19、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述含蜡油的蜡含量大于等于3wt％，更优选为3wt％-25wt％。

20、根据本发明的具体实施方案，优选地，该方法包括以下步骤：

21、将配制好的含有石墨烯和/或石墨的含蜡油升温至第一预定温度(此第一预定温度为这种含蜡油的溶蜡点以上的任意温度)，置于流变仪中在相同的温度下保温20min；

22、以0.2-2℃/min的降温速率降温至第二预定温度(此第二预定温度为这种含蜡油的析蜡点到凝点温度区间内的任意温度)，然后保温20min；

23、然后对含有石墨烯和/或石墨的含蜡油施加0.2-5kv/mm的电场处理1-60分钟，完成所述含蜡油的降黏处理。

24、本发明所提供的技术方案能够显著提升含蜡油的电场降黏效果及其稳定性，有助于提高电场改性技术的普适性。

技术特征：

1.一种增强含蜡油电场降黏效果及其稳定性的方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨烯为石墨烯粉末，该石墨烯粉末的粒径为0.01-100μm。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述石墨烯的添加量为10ppm-500ppm。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨为石墨粉末，该石墨粉末的粒径为0.01-100μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电场的强度为0.2kv/mm-5kv/mm。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述施加电场进行降黏处理的时间为1min-60min。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，向含蜡油中添加添加剂包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一时间、第二时间均大于30min。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含蜡油的含水量≤0.5％；

10.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种增强含蜡油电场降黏效果及其稳定性的方法。该方法包括以下步骤：向含蜡油中添加添加剂，其中，所述添加剂为石墨烯和/或石墨，以所述含蜡油的质量计，所述添加剂的添加量为10ppm‑1000ppm；对添加了添加剂的含蜡油施加电场进行降黏处理。本发明所提供的技术方案能够显著提升含蜡油的电场降黏效果及其稳定性，有助于提高电场改性方法的普适性。

技术研发人员：谢意蔚,康家宝,李鸿英,张劲军,张超越,苏杨,王禹,韩善鹏
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15