2012年第13期 内蒙古石油化工
47
原油凝点测定影响因素分析
王 琴
(中国石油西部管道分公司, 新疆乌鲁木齐 830012)
摘 要:凝点是评价原油低温流动性的重要指标, 凝点测定的准确性直接影响着生产运行管理, 凝点测定在实际操作和结果应用上仍存在一些问题有待解决。通过总结和分析影响凝点试验结果的因素, 提出相应的改进措施, 以提高凝点测定的水平。
关键词:原油; 凝点; 测定; 影响因素
中图分类号:T E 81 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012) 13—0047—02 为了保证管道停输后能安全再启动, 工程上常用凝点作为管道停输后原油胶凝可能性的判据。石油行业标准SY/T 5536-2004《原油管道运行规程》中规定:热油管道的原油最低进站温度应根据管道状况以安全经济为原则确定, 宜高于所输原油凝点3℃。对改性处理的原油和物性差别较大的混合原油加热输送时, 原油的最低进站温度不仅满足上述规定, 而且规定原油凝点测定间隔每天不应少于一次[1], 因此对油品凝点检测必不可少。尽管凝点的测定有很多标准可循, 但是在实验操作和结果应用上仍存在一些问题。
1 原油凝点的定义及凝固机理
原油的凝点是指在规定的试验条件下原油失去流动性的最高温度[2]。由于原油的组成成分不同, 原油凝固机理一般有两种:一种是, 随着油品温度的降低, 粘度增加, 所受到的流动阻力也逐渐变大, 当其粘度大到使原油不能再流动时, 原油发生凝固现象。另一种是, 随着油品温度的降低, 不断的析出蜡晶, 形成以蜡晶为主要分散相的固液悬浮体系, 絮凝状的蜡晶逐渐发展为三维空间网络结构, 液态油被包围在蜡晶之间, 随着蜡晶浓度的不断提高, 蜡晶的三维空间结构越来越复杂和牢固, 最终导致原油失去流动性[3]。
2 影响原油凝点测定的因素
原油的凝点测定不准确, 导致测定结果与实际相差很大, 将影响到管道的安全生产运行。原油的流变性变化规律复杂, 受到多种因素的共同影响。影响原油凝点测定的因素主要有以下几个方面:2. 1 测定标准的选择
我国凝点测定标准主要有两个:国家标准
石油产品凝点测定法》和石油行业标准GB 510-83《
SY/T 0541-2009《原油凝点测定法》。这两个标准对凝点测定的仪器材料、试剂、准备工作、试验步骤和精密度等都进行了明确的规定, 但要求不尽然相同。国标和行标的差异如表1所示。
从表1可以得知, 国标中规定将试管倾斜45度经过1min, 液面不发生移动时即为凝点, 行标中规定试管水平放置5S 而试样不流动时即为凝点, 很明显对于同一油品而言行标对凝点的判读条件更严格, 按国标读取的凝点势必要高于按行标读取的凝
点。从表1中还可以得知, 依据国标的方法测定凝点时, 液面发生移动时需要对油品进行重复加热, 因此国标不适用于对加热敏感的油样, 尤其不适用改性原油的凝点测定。依据行标的方法测定凝点时, 其中有一步骤是需要取出试管并倾斜试管观察是否发生移动, 如果在5S 内液面还有移动迹象时, 则平稳、迅速地将试管放回套管内, 待再降1℃或2℃后, 再取出试管并水平放置5s, 多次观察液面是否发生移动的操作会对原油造成扰动剪切。在接近凝点时原油中的蜡晶析出并初步形成网络结构, 倾斜试管时液面移动造成的剪切会破坏已形成的蜡晶网络结构, 使这些结构在更低的温度下才能重新生成, 从而使凝点降低。因此行标不适用于对剪切敏感的油样。
表1国标和行标的差异对比表[4～6]
对比项目
国标GB 510-83
行标SY/T 0541-2009
以0. 5℃/m in ～1℃/m in 的冷却速度冷
冷却速度没有明确要求
却试样
冷却试样至高于预期凝点8℃时, 每降
冷却温度冷却到预期的温度
2℃观测一次
将试管倾斜45度经过1m in, 观
凝点的读取条件
即为凝点
察液面是否移动, 没有移动时
试管水平放置5S 而试样不流动时即为凝点
将预热的试样在室温中静置, 直至试样冷却至35±5℃, 再将
油品的降
试管放入冷却液中。冷却液的
温过程
温度比试样的预期凝点低7～8℃
当液面位置有移动时, 从套管中取出试管, 并将试管重新预
观察油样热至试样50±1℃, 然后用比上移动后对次试验温度低4℃或其他更低
准备多级的冷却浴, 使试样与冷却液的温差保持在10℃～25℃之间。若试样与冷却液温差小于10℃, 试样仍未凝结, 则应该转移试管至下一级冷却浴中
如果在5S 内液面还有移动迹象时, 则平稳、迅速地将试管放回套管内, 待再降1℃或2℃后, 再取出试管并水平放置5S,
油样的处理的温度重新进行测定, 直至某
试验温度能使液面位置停止移动为止
若液面已不移动, 则该温度为凝点。
在不同实验室, 由不同操作者对同一油
再现性
由两个实验室提出的两个结果之差不应超过4℃
得超过3℃
样进行重复测定, 所得两次结果之差不
收稿日期:2012-04-22
作者简介:王琴(1984-) , 女, 湖北荆州人, 助理工程师, 2010年9月硕士毕业于中国石油大学(北京) 油气储运专业, 现
在中国石油西部管道分公司从事油气长输管道的工艺研究工作。
2012年第13期 内蒙古石油化工
47
原油凝点测定影响因素分析
王 琴
(中国石油西部管道分公司, 新疆乌鲁木齐 830012)
摘 要:凝点是评价原油低温流动性的重要指标, 凝点测定的准确性直接影响着生产运行管理, 凝点测定在实际操作和结果应用上仍存在一些问题有待解决。通过总结和分析影响凝点试验结果的因素, 提出相应的改进措施, 以提高凝点测定的水平。
关键词:原油; 凝点; 测定; 影响因素
中图分类号:T E 81 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012) 13—0047—02 为了保证管道停输后能安全再启动, 工程上常用凝点作为管道停输后原油胶凝可能性的判据。石油行业标准SY/T 5536-2004《原油管道运行规程》中规定:热油管道的原油最低进站温度应根据管道状况以安全经济为原则确定, 宜高于所输原油凝点3℃。对改性处理的原油和物性差别较大的混合原油加热输送时, 原油的最低进站温度不仅满足上述规定, 而且规定原油凝点测定间隔每天不应少于一次[1], 因此对油品凝点检测必不可少。尽管凝点的测定有很多标准可循, 但是在实验操作和结果应用上仍存在一些问题。
1 原油凝点的定义及凝固机理
原油的凝点是指在规定的试验条件下原油失去流动性的最高温度[2]。由于原油的组成成分不同, 原油凝固机理一般有两种:一种是, 随着油品温度的降低, 粘度增加, 所受到的流动阻力也逐渐变大, 当其粘度大到使原油不能再流动时, 原油发生凝固现象。另一种是, 随着油品温度的降低, 不断的析出蜡晶, 形成以蜡晶为主要分散相的固液悬浮体系, 絮凝状的蜡晶逐渐发展为三维空间网络结构, 液态油被包围在蜡晶之间, 随着蜡晶浓度的不断提高, 蜡晶的三维空间结构越来越复杂和牢固, 最终导致原油失去流动性[3]。
2 影响原油凝点测定的因素
原油的凝点测定不准确, 导致测定结果与实际相差很大, 将影响到管道的安全生产运行。原油的流变性变化规律复杂, 受到多种因素的共同影响。影响原油凝点测定的因素主要有以下几个方面:2. 1 测定标准的选择
我国凝点测定标准主要有两个:国家标准
石油产品凝点测定法》和石油行业标准GB 510-83《
SY/T 0541-2009《原油凝点测定法》。这两个标准对凝点测定的仪器材料、试剂、准备工作、试验步骤和精密度等都进行了明确的规定, 但要求不尽然相同。国标和行标的差异如表1所示。
从表1可以得知, 国标中规定将试管倾斜45度经过1min, 液面不发生移动时即为凝点, 行标中规定试管水平放置5S 而试样不流动时即为凝点, 很明显对于同一油品而言行标对凝点的判读条件更严格, 按国标读取的凝点势必要高于按行标读取的凝
点。从表1中还可以得知, 依据国标的方法测定凝点时, 液面发生移动时需要对油品进行重复加热, 因此国标不适用于对加热敏感的油样, 尤其不适用改性原油的凝点测定。依据行标的方法测定凝点时, 其中有一步骤是需要取出试管并倾斜试管观察是否发生移动, 如果在5S 内液面还有移动迹象时, 则平稳、迅速地将试管放回套管内, 待再降1℃或2℃后, 再取出试管并水平放置5s, 多次观察液面是否发生移动的操作会对原油造成扰动剪切。在接近凝点时原油中的蜡晶析出并初步形成网络结构, 倾斜试管时液面移动造成的剪切会破坏已形成的蜡晶网络结构, 使这些结构在更低的温度下才能重新生成, 从而使凝点降低。因此行标不适用于对剪切敏感的油样。
表1国标和行标的差异对比表[4～6]
对比项目
国标GB 510-83
行标SY/T 0541-2009
以0. 5℃/m in ～1℃/m in 的冷却速度冷
冷却速度没有明确要求
却试样
冷却试样至高于预期凝点8℃时, 每降
冷却温度冷却到预期的温度
2℃观测一次
将试管倾斜45度经过1m in, 观
凝点的读取条件
即为凝点
察液面是否移动, 没有移动时
试管水平放置5S 而试样不流动时即为凝点
将预热的试样在室温中静置, 直至试样冷却至35±5℃, 再将
油品的降
试管放入冷却液中。冷却液的
温过程
温度比试样的预期凝点低7～8℃
当液面位置有移动时, 从套管中取出试管, 并将试管重新预
观察油样热至试样50±1℃, 然后用比上移动后对次试验温度低4℃或其他更低
准备多级的冷却浴, 使试样与冷却液的温差保持在10℃～25℃之间。若试样与冷却液温差小于10℃, 试样仍未凝结, 则应该转移试管至下一级冷却浴中
如果在5S 内液面还有移动迹象时, 则平稳、迅速地将试管放回套管内, 待再降1℃或2℃后, 再取出试管并水平放置5S,
油样的处理的温度重新进行测定, 直至某
试验温度能使液面位置停止移动为止
若液面已不移动, 则该温度为凝点。
在不同实验室, 由不同操作者对同一油
再现性
由两个实验室提出的两个结果之差不应超过4℃
得超过3℃
样进行重复测定, 所得两次结果之差不
收稿日期:2012-04-22
作者简介:王琴(1984-) , 女, 湖北荆州人, 助理工程师, 2010年9月硕士毕业于中国石油大学(北京) 油气储运专业, 现
在中国石油西部管道分公司从事油气长输管道的工艺研究工作。