原油中沥青质胶质的危害与预防获奖科研报告

原油中沥青质，胶质的危害与预防获奖科研报告

【摘要】随着经济全球化的不断深入，推动了我国社会经济的全面发展，原油的开发对我国经济发展具有重要意义，同时也是人们日常生产和生活中重要的资源之一。原油组分中含有大量的沥青质、胶质，由于受到外界环境和自身的组成结构特点，在实际的开采、运输、储存以及处理过程中，经常会出现沥青质、胶质沉淀的现象，对于产品的使用过程就会出现严重的老化现象，最终带来重大的质量问题。为此，本文以沥青质、胶质的沉淀原理为理论基础，探讨原油中沥青质的危害，探讨如何预防原油中沥青质的危害，解决原油中沥青质、胶质带来的影响，促进社会的发展。

【关键词】原油;沥青质，胶质;危害;预防措施

引言：

原油中的沥青质、胶质，它是一种褐色的易碎粉末状物质，并没有固定的熔点，遇热会产生膨胀，当沥青质处于300℃的高温环境下，沥青质便会一部分缩合成焦炭、另一部分分解为气体，胶质介于沥青质与原油之间，呈现出半凝固粘稠状态，具有一定的粘附性与较强的着色能力，一般为棕褐色与黑色，同时颜色还会随着胶质分子量的减小而逐渐变浅。胶质与沥青质属于同种化合物，这两种物质的相对分子质量分别存在着许多重叠部分，在组成与结构的变化中也具有连续性，因此，并不存在绝然的界限，都属于相对分子质量较大的化合物。胶质沥青质凭借着自身独有的特性可以沉积于接触的介质表面，形成表面沉积，对实际应用带来较大的负面影响，因此，胶质·沥青质的危害预防和治理是一项重要工作。

1.沥青质，胶质的沉淀原理

沥青质的沉淀原理一般为部分沥青质在原油中溶解，另一部分沥青质则会以胶质粒子状态悬浮于原油中，这种状态在受到外界因素影响或者破坏的情况下，就会导致原油体系内出现沥青质沉淀。在原油胶体内的沥青质沉积一般具有四种效应，分别为立体胶态效应、多分散性效应、电动力效应和聚集效应。沥青质可能按照其中一种或者多种效应进行沉降。首先，对于立体胶态效应来说，一般沥青质在原油中具有较强的自聚集特点如果在其中增加烷烃分子，就可以轻松地将沥青质从原油中分离出来，在增加胶质等溶液，可以有效的吸附在沥青质的表面，形成大颗粒。这种立体胶态的稳定性和交融及浓度有着直接关系;其次，对于多分散性效应来说，原油中沥青质的沉积与分散有着直接关系，原油中的各类分子组成影响着沥青质的分散性，从而也决定了原油中的沥青质沉淀;第三，电动力效应在当电荷交替流动时，会与壁面产生电位差，从而影响胶体粒子的电荷变化，导致沥青质的沉降，一般为流体温度、压力以及沥青质的组成;最后，对于聚集效应来说，在原油中的胶质溶液浓度降低，分子化学平衡将被打破，很容易从沥青质表面脱落，当吸附量降低时，就会聚集在一起，从而形成较大的颗粒。

通過对原油中沥青质，胶质沉降的原理进行分析，能够了解沥青质沉降与胶体分散体系的稳定性有着直接关系，当胶液不稳定时就很容易造成沥青质析出，从而带来一系列的危害。

2.原油中沥青质，胶质的危害

通过对原油中沥青质沉淀原理的分析，探讨原油中沥青质产生的危害。

2.1储运过程中沥青质的危害

原油中沥青质，胶质的含量以及性质都影响着原油的粘度，沥青质，胶质在石油中的含量越多，原油的粘度越大，另外，对于沥青质，胶质结构模型来说，掌握分子结构的形成与其他元素结构都有着紧密的联系，同时N、S都在沥青质分子间占据着重要的地位，因此，为了有效的降低原油的粘度，传统的方法仍旧存在着些许不足，以往知识采用加热原油来提升原有温度的方式，但是这一方法又会导致沥青质沉淀于加热器表面，最终形成积碳，影响热传递效率。另外，在高粘度的重质油输送时，还有一项常用的输送技术，通过乳状液输送能够实现双向输送效果，上游需要乳化，下游需要破乳，由于原油中沥青质，胶质的存在，就会在破乳后重新回到高粘度原有状态，还需要再次进行处理。

2.2石油炼制过程中沥青质，胶质的危害

在原油的炼制过程中，由于重质油中会含有大量的沥青质、胶质如图所示：

因此，在炼油管道以及设备中经常会由沥青质，胶质造成的堵塞问题，同时，由于沥青质内富含较高的酸性官能团，也会对碳钢设备和管道造成一定的腐蚀现象，另外，原油沥青质内含有大量的重金属原色，会使催化剂中毒;沥青质内也含有大量的稠环芳烃，在达到一定的温度时，沥青质积聚与缩合就会使设备积炭，从而堵塞管道。

3.氧化铝吸附实验测定原油中的沥青质

3.1称取1-2克试样（）于恒重的磨口锥形瓶中，按每克试样加溶剂30毫升之比例加入正庚烷。

3.2将锥形瓶1与抽提器及冷凝器相连，置于电热板上，打开冷凝水，加热回流半小时，使试样与正庚烷混合均匀。

3.3在装有定量滤纸的玻璃漏斗上过滤，先将锥形瓶1上部溶液倒入，滤液收集于锥形瓶2中，最后将沉淀及溶液摇动后倒入漏斗，锥形瓶1中的残留物用热至50-60℃的正庚烷30毫升分三次洗涤，然后洗涤液并入漏斗中。

3.4冷却后，取下锥形瓶1，在水浴上（85℃）蒸馏除去溶剂苯，最后移入烘箱内，在（105～110）℃下恒重一小时，取出冷至室温，称重为。

原油中沥青质含量计算：%=;-----沥青质重，克;-----加正庚烷前的试样质量，克。

4.原油沥青质，胶质的危害预防策略

为了更好的摆脱沥青质造成的危害，需要充分结合沥青质的沉淀原理和产生的危害进行分析，并积极的采取针对性解决措施，清除设备内的堵塞物质，避免沥青质，胶质影响原油的生产与开发。

首先，在原油开采方面，一般在沥青质，胶质产生沉积的油井内注入化学抑制剂，从而保证原油内的沥青质，胶质稳定，避免沥青质，胶质沉积，从而减轻沥青质，胶质带来的危害，一般选用的化学抑制剂包括苯、甲苯和二甲苯等化合物，并且适当比例的混合溶液效果更理想。

其次，在CO2气采过程中，为了降低CO2带来的沥青质，胶质沉积所造成的不良后果，对原油注入的CO2中添加化学助剂的实验研究。试验结果表明，在超临界条件下，向油田注入的CO2中添加少量甲苯或芳香烃，可以减