炼油厂是最复杂的加工场所之一,需要结合许多完全不同的物理和化学过程。由于一种工艺的产品将为另一种连续的工艺提供原料,不同地点的原油组成差异影响整个炼油厂的生产能力。
因此,确保原油特性的连续监测至关重要。实时调整和微调工艺条件是实现最大生产效率和产品收率的关键。
一个关键参数是油的粘度,因此这是一个经常监测的特性1.
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重油的价值
原油种类繁多,主要根据其粘度进行分类。轻质油的粘度最低,而高粘度原油又称为重油或特重油。这一特性也被用来确定油的质量和价值。
传统轻质油通常生产速度快、成本低,因此比其他类型的石油更受青睐。稠油和超稠油也已成为重要的油气资源,但随着许多常规油地区的开采枯竭,稠油优化生产新技术的开发力度不断加大2.
在提高采收率的方法中,聚合物和纳米颗粒的添加越来越受欢迎欧洲杯猜球平台3..因此,能够有效地监测这些添加剂的影响是很重要的。
稠油的物理表征是监测流体性质的常规方法。然而,尽管相对容易获得粘度的体积测量值,但在微尺度(微流变学)上监测流体响应正变得越来越可取。微流变学提供了流体微观结构的更直接的反映,这可能更容易与胶体和纳米颗粒的相互作用有关。欧洲杯猜球平台
时域或低场核磁共振波谱是评价原油微观流变特性的一种有效的方法。
时域核磁共振波谱学
核磁共振(NMR)是一种强大的非破坏性分析工具,基于暴露在磁场中的核激发。通过测量原子核返回到它们的基本能级,它提供了关于分子的结构、动力学、反应状态和化学环境的详细信息。这种技术有许多变体,每一种都适合于特定的应用。
TD-NMR是一种适合测定流动性的弛豫分析方法。它测量激发后原子核恢复平衡所需的时间。该方法无需样品制备,数据提供速度快,重现性好。
核磁共振弛豫特性随粘度的变化而变化;重质原油比轻、中重质原油松弛得快。此外,还建立了偏最小二乘回归(PLSR)模型,用于预测原油的横向弛豫时间(T2)分布和核磁共振扩散系数4.
评价纳米颗粒对重油的影响欧洲杯猜球平台
最近的研究表明,在重质原油和特重质原油中加入纳米颗粒降低了它们的粘度。欧洲杯猜球平台此外,这种效应是纳米颗粒改变稠油内部结构的结果欧洲杯猜球平台5.
由于纳米颗粒的加入极大地改变了原油的内部行为,这应该反欧洲杯猜球平台映在改变的核磁共振测量中。由此推断,核磁共振应能够监测原油的微流变特性。原油和纳米颗粒之间的分子相互作用分析应该与体积粘度或其他流变测量相关联。欧洲杯猜球平台
最近,通过使用TD-NMR技术评估二氧化硅纳米颗粒对重质和超重质原油微流变特性的影响,验证了这一假设欧洲杯猜球平台6.这是首次将这些表征工具用于纳米颗粒存在的重质原油中。欧洲杯猜球平台
采用核磁共振技术研究了三种不同沥青质含量的重质原油。采用T2弛豫和扩散系数测量作为原油微流变效应的探针。T2弛豫时间用Bruker Minispec LF110光谱仪测量。在纳米粒子存在或不存在的情况下,对碳氢分子的扩散系数进行了核磁共振测量欧洲杯猜球平台NMR Minispec Bruker mq20具有梯度线圈,可提供4吨/米的最大梯度强度。
添加纳米颗粒的重油折射率降低,确认极性材料对纳米颗粒的吸附。欧洲杯猜球平台发现T2和扩散系数围绕纳米颗粒的最佳浓度增加并在较高浓度下降低。欧洲杯猜球平台改进的NMR响应,其反映了受限制的含氢油分子的增强的平移和旋转运动,证明了由于油极性分子由于沥青质吸附而发生的油极性分子分解而发生的微流学变化。
在存在纳米颗粒存在下,在纳米颗粒存在下,在达α或扩散系数和流变油粘度之间存在反比相关性欧洲杯猜球平台6.三种重质原油的粘度均降低了35-45%。
作者估计,用于降低重原油粘度的纳米颗粒的最佳浓度约为1000mg /升。欧洲杯猜球平台
参考
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- 威廉姆斯B.油气J 2003; 101(29):20-20。
- Kamal Ms等人。2017年纳米材料杂志;欧洲杯足球竞彩卷2017,第2473175条
- 温勇,等。从低场核磁共振谱估计沥青溶剂混合物中扩散系数。加拿大国际石油会议,加拿大石油学会,2003年
- 等。燃料2017;189:322 - 333。
- 王浩,等。燃料2019;241(1):962 - 972。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236118321677
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