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原油超声降粘改质技术
一、 必要性随着对石油开采程度的加深,原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。我国老油田都已进入高含水开发期,综合含水率已超过80%。我国有丰富的稠油资源,是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。新增探明储量中的低渗透与稠油所占比例也逐年加大,油田挖潜效果变差,采油与集输成本上升,原油加工困难。我国工业化步伐的加快,从国际石油市场进口原油比例将迅速增加,而这些进口原油大多是粘稠、超稠原油。可以说我国原油的高粘度、高含水、高含硫量是原油生产、运输、加工中遇到的三个重要问题。由于原油是一种含有胶质、石蜡和沥青质等多种组分的复杂烃类混合物,在温度降低时蜡晶会析出,随着温度不断下降,蜡晶逐渐增多,最终形成三维网状结晶而失去流动性。在原油输送及加工中,降低原油的粘度具有特别重要的意义,它能降低原油输送成本,节约能耗,防止设备、管路堵塞,提高生产效率和经济效益等。易凝高粘原油包括含蜡量较高的石蜡基原油(含蜡原油)以及胶质、沥青质含量较高、密度较大的重质原油(稠油)。大庆、胜利、中原、南海等我国主要油田生产的原油大多为高含蜡原油,胜利、辽河、新疆、渤海等油田有大量的稠油,新近发现的亿吨级渤海蓬莱油田也是稠油油田。我国所产原油80%以上为凝点较高的含蜡原油和粘稠的重质原油(稠油),其加工后将会产生较多的重质油(渣油、燃料油等),这些重质油的资源化利用是炼油工业普遍遇到的问题,使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化处理的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求。 石油的大量使用,开采程度的不断加深,使原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。部分区块的特稠油外输极为困难,为了降低原油输送管路的摩阻损失,必须采取有效的降粘措施。超声波降粘技术是近几年来迅速发展起来的一种原油输送与加工的共性新技术。二、 主要研究内容、技术关键和创新点目前,为运输、加工重质油而改质的方法都基于一个思想,即将原油中大分子的C-C键断裂,使重油中的组分轻质化;或改变重油中沥青烯(asphaltene)等大分子的簇状(cluster)结构成均匀、分散结构,从而降低黏度。降黏改质的方法:一类是化学改质方法,将原油催化裂化或添加降凝剂;另一类是物理改质方法,通过加热、电场、磁场、超声处理。然而,化学法存在工艺复杂、能耗高及对原油的二次污染等问题;加热法成本高、效益低,电场或磁场处理方法的降黏效果不是很理想,且设备笨重。近年来,用超声强化原油降黏及轻质化来改善含蜡原油流变性及超声原油预裂解的改性技术已经越来越受重视,有望成为原油降黏及轻质化新技术。主要集中在超声物理及化学效应降黏。超声物理效应降黏分为乳化降黏及非乳化降黏,主要目的是提高开采效率,减少管输成本。超声化学效应降黏包括超声作用在含水的原油体系中,会形成自由基反应,使得重组分可能裂化变成轻组分,从而使重油黏度下降,但降低辐度比较小。而在无水原油体系中,低温条件下其空化裂化引起组分变化更小,从而表观黏度基本不变或下降较少,温度较高时裂化会有所增加,黏度降低。一般而言,原油中都含有蜡、胶质和沥青质高分子聚合物。在超声波作用下,超声空化产生的高温、高压、强大机械冲击力及高速微射流能使原油中长链石蜡烃分子、沥青质分子断裂,分子量减小,从而降低原油粘度,降低蜡的熔点,有利于油气开采、运输与加工,实验表明:频率为20kHz时,在10-100kW•m-2的强声场作用下,粘度可下降30%左右。前苏联有人曾做过超声波防止原油结蜡的试验,试验表明,在超声场内,比蜡溶点低得多的温度就可使纯蜡完全溶解在原油中,防蜡、脱蜡效果较好。我国山东石油大学闫向宏及严枳培也曾做过超声波处理稠油的实验,结果表明,20ml的稠油经超声波处理2min后,其粘度降低24%。Shedid认为超声辐照减小了沥青烯的簇(cluster)结构的尺寸,从而减小了沥青烯的沉积趋势,也减小了原油的粘度。加拿大研究者利用超声波处理降低沥青的粘度,对于粘度为221256mPa.s的单纯沥青体系,超声处理30min,降粘12.7%。美国南加州大学Teh Dunn等在常温常压下,利用超声空化作用,使用California coastal asphaltene为实验原料,采用还原剂氢硼化钠(Sodium Borohydride)在水或重水体系中提供氢源进行烃转化实验,经MNR分析,脱氢24%、裂解16%。该研究认为烃转化是自由基反应(NaBH4+2H2O→4H2+NaBO2,H2→2H*),并提出当超声能量施加在微小空化泡环境内,产生数千K的高温及上百大气压的高压,致使同时发生重组分键的热断裂与产生自由基,产生烃转化过程(裂解、脱氢重整、脱氢环化与异构化)。另外,孙仁远等做了稠油超声波降粘的试验研究。李兆敏、董贤勇等对胜利浅海原因做了降粘实验研究,认为温度是影响原油粘度最大的因素,温度越高,超声波作用降粘效果越不明显;温度越低,降粘效果越明显。武继辉[ ]研究了超声波对原油粘度影响,认为超声波处理可以明显降低原油的粘度,降粘幅度可达50%以上。程亮、戴树高等的综述均认为超声降粘是一种发展中的稠油降粘新技术。Poosekar等认为低频超声能够降低原油的粘度。Mironov, M.A等人为,超声作用在管道内的稠油时,存在一个振幅的阈值。调节环境温度、管径、油品类型都能够使此振幅阈值成倍减少。张永发研究了超声对原油粘度的影响、以及原油中声衰减的规律。陈振林的专利涉及一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的装置。最适用于水平井条件下的油藏开采。Joseph Ady A.的专利将超声装置用于油井,目的是使油降粘,便于开采。Huffman等的专利将电磁场和超声场结合起来,用于油井。超声降黏的主要理论有三种:①超声乳化作用,它可将原油形成水包油(O/W)型乳状液,将油与油及油与壁之间的摩擦转变为水与水及水与壁之间的摩擦,从而大幅度降低原油的表观黏度。超声强化降凝剂、降黏剂的作用,主要是利用超声强化传质、减少表面活性剂用量;②超声热效应,超声在重油中传播,部分能量转化为热能,使稠油的温度升高,从而使稠油降黏;③超声空化,它主要使重油中大分子裂解,从而使重油组分轻质化并降低黏度,可能增加轻油的产量。超声空化同时改变重油中沥青烯等大分子的簇状结构成均匀、分散结构,从而降低重油黏度。超声处理改质原油具有能耗低、设备简单、处理周期短等优点。虽然国内外已对超声降粘的机理及应用均进行了一定的研究,但这些研究主要是讨论超声频率及强度对原油粘度的影响,并未深入研究超声及声空化对原油内部组成、结构及原油组分分子键裂解等的影响。如何进一步提高改质效果,其中超声条件、环境条件、原油组成、还原剂、添加剂、氢源等对原油超声改质的影响;改质油品的稳定性,处理过程的动力学研究,优化工艺,提高改质效率,降低成本和能耗等仍有许多问题需要解决。对于超声波降粘的机理和规律尚缺乏足够的认识,这影响了超声波降粘技术的实际应用。针对以上介绍,给出如下主要研究内容、技术关键和创新点研究内容:1. 原油静态超声波处理降粘室内试验,进行超声强化原油降粘原理研究,重点超声空化对蜡、胶质和沥青质高分子聚合物的作用; 2. 超声降粘原油组成、物性变化及其稳定性研究;3. 研究影响超声波处理效果主要因素(主要内容为超声声场、频率及强度与流体流动、处理时间、处理温度等工艺条件的优化对稠油粘度的影响静态实验);4. 进行现场超声波降粘试验,研究连续超声原油降粘的影响因素与降粘效果验证;5. 超声处理的原油输送过程模拟、实验研究及技术经济评估。技术关键1、工艺流程合成与条件的优化。2、超声波反应器声场结构及声学参数的确定。3、超声降粘处理大功率成套设备的开发与放大规律的获得。创新性:对原油超声降粘技术的研究成功,可改进原油的流动性,降低原油的粘度,确保在现有输送条件下,使联合站外输温度得到有效控制,输送泵在额定扬程之内安全输送,确保装置的安全、节能、高效运行,形成具有自主知识产权的原油降粘外输工艺技术。原油品质的多样化及市场要求,使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求,将原油超声改质预处理,达到降粘、增加轻组分,有利于原油炼制,具有广阔的应用前景。利用系统工程的方法进行重油改质工艺流程的合成与优化,是一种新的工业技术研发方法。目前国外仅有少量重汽油及油田稠油超声降粘、改质专利,有关本项技术工业化综合研究及集成装备的开发国内外少有成果发表。本项目研究结果可直接用于工业化开发,将形成具有自主创新与知识产权的原油采输及炼油加工的新装备与共性新技术,有较好的经济效益和社会效益。至少可申报重质油降粘改质改质技术及反应处理设备专利各一项。三、 研究基础我所对于该项技术综合集成的研究及装备和处理系统的开发已进行了较长时间的研究,已发表相关文献和获得发明专利授权。尝试利用系统工程的方法进行原油改质工艺流程的合成与优化,形成具有自主创新的炼油加工新技术。南京工业大学超声研究所研究表明,江汉油田重油经超声降粘处理后,粘度一般可下降25%。如使用降粘剂的话,可减少助剂用量,降低稠油降粘降凝的生产成本。经实验室试验并结合热学及流体力学模拟计算,得到如下结论,即经105℃超声处理后,在相同条件原油管道输送过程中,油温由进口105℃降到出口60℃时,其降粘率由10%变化到40%,即整个输送管路的平均降粘率约为25%,输送能耗也将比无超声处理的要下降25%左右。若经90℃超声处理后,在相同条件原油管道输送过程中,油温由进口90℃降到出口60℃时,其降粘率由11.76%变化到37.5%,即整个输送管路的平均降粘率约为24.63%,输送能耗也比无超声处理的要下降25%左右。现需要与企业合作完成中试或工业化试验验证。我们的前期实验研究表明超声波对重质油具有降低粘度的作用,超声还可作为原油改质处理(降粘、轻质化)的一项新手段[28,29,30],可知渣油在超声作用下发生的变化。当反应温度从260 ℃升至400 ℃时,超声作用后降黏率由32%增加至63%,无超声作用的降黏率由11%增至34%,但其增加幅度却小于超声作用的增加幅度,可认为该过程存在热裂化之外,同时也有空化裂化作用,两者影响都比较大,使得其降黏率升高,还使渣油中500℃前组分含量增加了1.0%,凝点下降了1℃。另外研究还发现在超声强化作用下,可使降凝降粘剂与乳化剂更均匀分散,减少试剂用量,提高降粘效果,使原油乳液更稳定,达到延长原油稳定时间的结果。以上实验结果的降粘原因有待进一步研究,但超声降粘的效果还是显著的。课题组依靠自身良好的工作基础,通过技术创新、设备开发和系统集成,努力实现改善原油输送及炼制加工过程、提高石油利用率、为石油工业的发展发挥作用。
南京工业大学 2021-04-13
人体全身层次肌肉附内脏模型人体层次解剖模型XM-303A
XM-303A人体全身层次肌肉附内脏模型(31部件)   XM-303A人体全身层次肌肉附内脏模型由男性头颈部、躯干和四肢组成,对比展示人体皮肤、肌肉、胸腔、腹腔、盆腔等结构,生殖器可互换,可分解成31部件。 尺寸:自然大,高170cm 材质:PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
高效原油降凝剂的合成技术
内容介绍: 利用自由基聚合法合成系列高效原油降凝剂,该降凝剂含有较长的 烷基链,又含有极性基团,对原油适应性较强,可在红莲原油、善都原 油、巴喀原油、吐哈原油等原油中使用,有效地改善原油的流动性。 该技术达到国内先进水平。
西北工业大学 2021-04-14
高酸值原油中的腐蚀模拟试验研究
可以对高酸值原油、脱盐原油、脱酸原油、减粘渣油及的实验室腐蚀模拟试验,以及对试验试样的表面形态、表面成分的观察和分析,研究碳钢、渗铝钢、Cr5Mo及不锈钢在高酸值原油中的腐蚀规律,对影响腐蚀速率的因素进行了探讨,研究结果对炼制此类原油的设备选材及确定防腐蚀方案具有广泛的参考意义,某装置根据这仪研究结果选材,节省投资数千万元。
北京科技大学 2021-04-11
油田油泥原油清洁回收与残渣焚烧技术
油田油泥、含聚油泥属于危险废物,产量巨大,泄漏后对环境、生态会造成严重污染。本技术开发了油田油泥以及含聚油泥的热化学转化原油回收以及无害化处理技术。该工艺采用清洁热裂解技术耦合残渣焚烧工艺实现对油泥中原油组分的回收利用。热裂解产生高热值可燃热解气可以作为燃气储备。热裂后产生的固体残渣被送至焚烧炉,并辅以热解气进行焚烧处理,从而达到高效燃烧去除残留污染物的目的,热裂解过程以及残渣焚烧过程全部采用高温除尘技术,完全可以实现气化尾气洁净排放,烟气颗粒物粒径<1.5 nm。热裂解过程可回收高品质柴油类产品,残渣中油分含量<0.1%。整个工艺无任何废水产生。 本技术方案主要具备以下技术优势及创新: 1. 高效热裂解原油回收技术。完全实现含油污泥的深度快速油品回收。 2. 裂解残渣的焚烧技术,实现利用油泥自身热量实现热裂解过程的能量供给。 3. 高温除尘技术可以实现热解焚烧过程的可燃气体以及烟气的热态净化,大大降低后续处理成本。
西安交通大学 2021-04-11
SC-7550原油蜡含量测定仪
仪器概述 本仪器是根据中华人民共和国行业标准SY/T-7550《原油中蜡、胶质、沥青质含量测定法》规定的要求设计制造的,适用于测定水含量不大于0.5%(质量分数)的原油产品中蜡的含量。 技术参数 1、工作电源:AC220V±10%,50Hz 2、水浴加热功率:2.0kW 3、水浴控温范围:室温~90℃ 4、工作冷槽:两槽四孔,两槽等温 5、冷浴控温范围:—30℃~室温 6、制冷系统:新型压缩机制冷 7、控温精度:≤±0.5℃ 8、温度显示:LED数字显示 9、环境温度:≤35℃ 10、相对湿度:≤85% 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=760  
长沙思辰仪器科技有限公司 2021-12-23
文化符号多层次数字化开发与应用
团队研究方向:(1)XR与沉浸场景设计研究;(2)中国风格创新设计研究;(3)基于文化和设计驱动力的品牌战略研究。科研项目:承担国家科技部、文旅部、中宣部、教育部等国家课题多项。承担企事业横向课题几十余项。 1、痛点问题:当前,传统文化产业面临数字化转型挑战。随着时代发展,传统文化元素现代转化存在障碍,品牌力不足,市场潜力未充分挖掘。同时,互联网经济下,时尚节奏加快,传统设计样式及产品迭代效率难以快速响应市场变化和消费者需求。 2、解决方案:成果开发了“文化符号多层次数据调取系统”软件算法,实现文化符号的数字化提取和二次开发。该技术能快速生成多元化设计原型,辅助设计和样品观赏。 3、竞争优势分析:成果在文化符号快速调取和应用方面具显著优势,可降低创新成本,提高生产效率。 4、AI对文化产业作用及市场应用前景:AI技术推动文化产业创新升级,满足消费者对个性化、时尚化产品需求。项目成果应用前景广阔,文旅行业市场规模逐年提升。成果已经在辽宁朝阳喀左的紫砂产业落地应用。 5、知识产权情况:《文化符号多层次数据调取系统》等2项软件著作权,法律状态已登记。
清华大学 2025-05-16
DNA分子杂交技术,分子杂交炉、核酸分子杂交
产品详细介绍 DNA分子杂交技术,分子杂交炉、核酸分子杂交 一、用途特点:     此仪器是我厂与北京大学生物系、复旦大学遗传所等科研单位参照国外最新产品联合研制推出的国内首创产品。TC-4YY型多功能核酸分子杂交仪,本仪器的各项技术指标均达到国外同类产品水平。可替代进口杂交仪,本仪器采用独特的滚动式反应架装置,配套特制密封杂交管在水平轴上旋转,使杂交管内壁上的杂交反应膜各处能均匀地杂交液反复地接触,充分反应。可进行生物大分子DNA、RNA及蛋白质杂交反应。不仅比塑料袋或其它容器在水浴中进行分子杂交反应效果好,并且还能减少杂交液体积,提高杂交效率,而且也避免了加放射性同位素后封口或塑料袋破漏而造成同位素污染的危险。因此,本仪器广泛应用于生物大分子的杂交反应或其它长时间振摇的化学、生化及免疫学反应,是开展分子生物学技术不可缺少的仪器。     本仪器采用先进的单片计算机进行控制,人机界面采用点阵式液晶显示器(LCD),直观显示系统的运行状况。温度控制采用数字PID技术,输出采用PWM方式,控制精度高,稳定性好,并设有超温保护装置。仪器采用独特滚动式反应装置,每次可夹6根特制玻璃封管在水平轴旋转,旋转速度为每分钟0~16转/可调。TC-4YY型分子杂交仪除具有TC-3YY型所有功能外,杂交箱内可放入直径42mm长300mm杂交瓶。 托盘摆动速度每分钟5~50次/可调。 二、技术指标: 1.电源电压:AC220V±10%  50Hz  350W 2.使用环境:0℃~+40℃,相对湿度:≤90%RH 3.温控范围:环境温度+5℃~100℃可调 4.温度波动值:±1℃ 5.温度显示精度:0.1℃ 6.温度均匀性:±0.03℃ 7.瓶架转速:0~16转/分可调 8.杂交管规格:Φ42×150mm或Φ42×200mm或Φ42×250mm或Φ42×300mm6只(任选) 9.摇台摆动频率:5~50次/分可调 10.工作室尺寸:330mm×270mm×310mm 仪器报价以公司网站为主 相关链接:http://www.tocan.cn/category.php?id=17    公司地址:上海市翔殷路165号B区211室 邮编:200433  联系电话:021-51863860、13621641125         QQ:572980613 上海领成生物科技有限公司提供专业的产品、专业的售前、售中、售后服务,将使您的工作能够收到事半功倍的效果。欢迎新老顾客来电咨询,领成将为您提供最优质的服务!
上海领成生物科技有限公司 2021-08-23
胃壁层次模型XM-502B
XM-502B胃壁层次结构模型   XM-502B胃壁层次结构模型作阶梯状剥离,示各层结构及血管分布,主要显示粘膜、粘膜下层、肌层和浆膜。 尺寸:放大,20×14×18cm 材质:PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
人体层次解剖模型XM-303
XM-303人体层次解剖模型   XM-303人体层次解剖模型由78部件组成,显示人体全身肌肉的层次,包括皮肤、肌肉、内脏器官、全身血管神经等,并显示人体各大系统,器官俱全,可单独示教,暴露肌肉、神经、血管深层、浅层结构,大部分肌肉能拆下,可分成头、颈、项背、上肢、胸、腹、盆、会阴、臂和下肢等部件。   尺寸:自然大,50×24×173cm 材质:玻璃钢材料   功能特点: 1、XM-303人体层次解剖模型按局解操作顺序,可分成头、颈、项背、上肢、胸、腹、盆、会阴、臂和下肢于一体等部件,每一部分均可拆卸装配。 2、模型在头部作矢状切面,拆开可取出整个脑模型。 3、脑部示大、小脑内部结构,脑神经穿出脑干的位置和脑的血管。于右半脑侧头颈和甲状腺峡平面分别作水平与矢状断面,以显示颈部断面和头颈部的鼻咽腔、喉腔等结构。 4、拆下左半侧下颌骨显示颌面深部颞下窝内的肌肉、神经和血管。分别拆卸翼内、外肌、舌上骨、下肌群、胸锁乳突肌、胸肢带肌、肩带肌、项背浅中肌,以显示各局部血管、神经的位置、行程分支和分布。 5、右上肢作矢状与横切面,以展示断面上的结构。 6、右侧上肢与下肢示浅筋膜、皮神经及浅静脉的属支、分布、毗邻,左侧上肢与下肢,去掉浅筋膜,浅、中层肌肉能层层卸装,以示深层血管神经的行走经过和分布范围,肌肉,起止点和形态位置,胸腹腔内各脏器均可拆卸并安装还原。 7、取出内脏,则可显示后纵膈和腹后区各结构,盆腔和会阴部分可分别表达盆壁、会阴部的坐骨直肠窝内诸结构,阴囊能清晰表示层次结构关系,阴茎作横断面以示其机构。 8、模型的每个拆装件均能安装还原以示整体观及表达全身肌肉、内脏、动静脉、神经的形态以及毗邻关系。
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
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