重质油稳定性的耗散粒子动力学模拟

重质油的稳定性关乎其开采、储运及加工过程安全。准确的重质油稳定性判定方法对重质油生产及加工过程具有重要指导意义,然而重质油稳定性的经验判定法存在一定的局限性。从理论层面建立重质油稳定性的判定方法将提高重质油稳定性的预测准确度,本文基于耗散粒子动力学方法（DPD）模拟了不同重质油体系分子的微观聚集态。模拟结果表明,重质油体系的沥青质聚集率与胶体不稳定指数（C.I.I.）及稳定性判定图的判定结果吻合,验证了模拟体系的准确性。在此基础上,基于DPD模拟结果对C.I.I.及稳定性判定图的局限性进行了讨论,提出了改进的稳定性判定图用于重油稳定的快速判定。提出的重质油稳定性判定方法有望用于实际工业过程。     

重质油包水乳液破乳过程及降黏强化机制

重质油包水（W/O）乳液普遍存在于石油开采与加工过程中,因其高黏度、高密度、强界面稳定特性,导致重质油包水乳液分离困难,生产成本增加。为了提高重质W/O乳液的分离效率,本文探究了温度与甲苯加入量对重质油黏度的影响规律。在此基础上,研究了上述降黏过程与脱水率之间的协同机制。采用自制的TJU-3破乳剂对重质W/O乳液进行破乳,通过调整破乳剂在乳液中的浓度和破乳温度得到了最佳工艺条件。利用分子模拟的方法构建了重质油平均分子模型并计算了SARA四组分在不同甲苯含量的重质油中的扩散系数,分析了甲苯添加量对重质油中SARA四组分相互作用的影响规律,研究了沥青质分子和TJU-3破乳剂分子在油水界面的运移过程。结果表明：重质油的黏度降低到1500mPa·s时,可实现在1h内完全破乳;黏度降低到50mPa·s时可实现在20min内完全破乳。当破乳剂在乳液中的浓度为400mg/L时,乳液的脱水率最高;破乳温度为60℃时,破乳速度最快。SARA四组分中胶质的扩散系数增大最显著,是重质油的黏度能被甲苯迅速降低的主要原因。TJU-3分子能够破坏沥青质界面膜,进而实现破乳。该协同机制和工艺条件可为石油工业中重质W...     

聚合物与阳离子表面活性剂相互作用的介观模拟

作耗散颗粒动力学模拟（DPD）方法研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与十二烷基氧丙基－β－羟基三甲基溴化胺（C12NBr）之间的相互作用。在三维模拟格子中，聚合物链均方末端距4^2随着表面活性剂质量分数的增加，呈现一种首先减小，接着增加，然后又减小的趋势。构型和结构分析表明C12NBr的加入能够引起聚合物链的二项角分布发生改变，这意味着C12NBr发生了相互作用。同时DPD三维模拟格子可以直观地表现表面活性剂／集合物体系的聚集形态。结果表明：分子模拟可以作为实验的一种补充，在介观层次上提供信息。     

用于稳定化妆品中维生素C的油包多元醇体系的研究

通过将维生素C配制成溶液及水包油和油包多元醇的乳化体系,进行高温加速试验,重点研究了油包多元醇体系对维生素C的稳定性影响.研究结果表明,维生素C即使在少量水存在的情况下也很难稳定,只有在非水的油包多元醇乳化体系中具有较高的保持率.     

固体脂质微颗粒表面稳定剂的分布状况对其稳定性的影响：介观模拟与实验

用耗散粒子动力学（DPD）方法研究了稳定剂在负载布洛芬的固体脂质微颗粒（solid lipid microparticles, SLM）表面的分布状况。模拟结果表明：以卵磷脂为稳定剂，当布洛芬的摩尔分数为1%和2%时，卵磷脂较好地包覆在颗粒的表面；而当布洛芬的摩尔分数增大到3%和5%时，卵磷脂不能覆盖在布洛芬分子密集的部位。以poloxamer 407和PVA为稳定剂，随着布洛芬摩尔分数由1%增大到5%，稳定剂都能很好地包覆在颗粒的表面。实验现象较好地吻合了模拟结果。采用DPD模拟方法，可以加深了解多相复杂载药体系的微观结构并对实验现象进行分析，为SLM稳定剂的筛选提供理论指导。     

重质油分离与评价方法研究进展

综述了重质油分离与评价方法的最新进展,并对不同分离方法的应用和优缺点进行了系统的总结,可根据实际需要,按沸点、溶解度、极性、酸碱性、分子量、分子体积大小将重质油进行分离,然后对分离后的组分进行分析评价,所得分析数据为重质油的加工过程提供理论指导。     

用甲基红标准色阶DPD目视比色法测循环冷却水中余氯

为了适应生产控制分析简单快速的要求,人们希将余氯—DPD光电比色法改为目视比色。因此Palirt曾用KMnO_4配制永久性系列。1977年日本“ose,Youki”提出,KMnO_4不稳定,改用酚红配制标准系列。1979年土桥玄武又用Poncearsx(C.I 14700),Rose Ben gale(C.I 45440)和Acid Red(C.I 45100)混合,配制标准系     

含沥青质模拟油/水乳状液稳定性与界面性质关系 Ⅰ界面张力和Zeta电位的影响研究

采用近红外稳定性分析仪研究了水包沥青质模拟油型乳状液的稳定性。考察了2种表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、沥青质浓度以及盐对乳状液稳定性的影响,探讨了油水界面张力及油珠表面的Zeta电位与乳状液稳定性的关系。结果表明,SDBS稳定的乳状液要比SDS的稳定;在所考察的条件范围内,沥青质浓度越高,乳状液越不稳定,盐能增强乳状液的稳定性。油水界面张力的降低有利于水包油乳状液的稳定,而Zeta电位可能不是影响乳状液稳定性的主要因素。     

PVC—U加工过程中稳定机理及稳定剂发展状况

分析了PVC的稳定机理，介绍了PVC降解的自由基反应理论和PVC－U加工过程中的稳定剂体系（特别是环保型稳定剂）的发展，同时讨论了润滑体系对PVCX－U加工过程稳定性的影响。     

重质油-固体系分离与资源化回收研究进展

针对异位非常规石油及油泥等重质油固体系分离与资源化利用问题,本文系统介绍了非常规石油资源与油泥的共性分离基础问题,并对几种主要的资源化利用方法进行了综述与展望。重质油固体系在结构上主要由油、矿物和水组成,但其性质则由矿物质理化性质、油组分性质、水分、添加剂（絮凝剂）所决定,从而直接影响油固分离方法的选择及分离效果。基于此,本文从工程化角度出发,重点总结了水洗法、溶剂萃取法和热解法三类重质油-固体系分离工艺研究现状,分别从各工艺基本工作原理、传统工艺流程、新型工艺研究以及发展方向展望4个方面进行了重点讨论。虽然这三类方法的工艺研究相对成熟,但在实际操作过程中,各自仍存在不同的挑战,有待进一步的探索,比如条件及设备优化、添加剂筛选及优化或原料体系改性、能量综合利用等。此外,除了技术本身以外,还需根据工程现场条件、分离经济性等方面对资源化化工艺进行全面分析与优化,确定适用范围,最终实现处理成本的降低。     

数字密度计法测定原油密度的研究

原油是一种十分复杂的烃类及非烃类化合物的混合物,不能直接作为产品使用,需要采取一定的加工手段处理后才能作为终端产品使用,而对原油密度等基本性质进行分析是确定原油加工方案的先决条件。目前仲裁法采用密度计法测定原油密度,该方法操作条件不稳定、气味大、操作麻烦、耗时长。对数字密度计法测定原油密度进行研究,得出数字密度计法快捷、稳定性好、精密度高,更适用于进口原油密度仲裁。     

边底水稠油油藏吞吐后期转驱研究

锦45块为辽河油田典型的中厚互层状边底水普通稠油油藏,2000年区块产量进入递减阶段,为了控制吞吐后期产量递减趋势,转换开发方式势在必行。在广泛调研国内外类似油藏转驱研究成果和现场实施效果的基础上,在锦45块开展了室内物理模拟研究和数值模拟研究,最终确定了锦45块于Ⅰ组推荐转连续蒸汽驱方式,预计最终采收率55．26％。     

Effect of heavy asphaltene on stability of residual oil

An asphaltene fractionation method was developed in order to investigate the effect of heptane (n-C7) insoluble asphaltene (C7-asphaltene) on residual oil stability. C7-asphaltene was separated into heavy and light fractions by a new method using a binary solvent system of toluene and heptane (n-C7). It was found that the heavy fraction of C7-asphaltene in residual oil, extracted by this method, consisted of highly condensed polynuclear aromatics. Our new fractionation method and the Heithaus stability evaluation method were applied to hydroprocessed residual oils. The peptizability of heavy fraction of C7-asphaltene defined by the Heithaus method decreased in accordance with structural condensation of that fraction. On the other hand, light fraction of C7-asphaltene was considered to influence the peptizing power. We proposed a new conceptual model: light asphaltenes would perform as peptizing material as well as resin, and heavy asphaltene would be peptized in oil. This model introduced from our new asphaltene fractionation method could be more effective for understanding the destabilization phenomenon of residual oil.     

Dynamic Simulation of a Pilot Scale Vacuum Gas Oil Hydrocracking Unit by the Space‐Time CE/SE Method

This work introduces a modified space‐time conservation element/solution element (CE/SE) method for the simulation of the dynamic behavior of a pilot‐scale hydrocracking reactor. With this approach, a four‐lump dynamic model including vacuum gas oil (VGO), middle distillate, naphtha and gas is solved. The proposed method is capable of handling the stiffness of the partial differential equations resulting from the hydrocracking reactions. To have a better judgment, the model is also solved by the finite difference method (FDM), and the results from both approaches are compared. Initially, the absolute average deviation of the cold dynamic simulation using the CE/SE approach is 8.98 %, which is better than that obtained using the FDM. Then, the stability analysis proves that for achieving an appropriate response from the dynamic model, the Courant number, which is a function of the time step size, mesh size and volume flow rate through the catalytic bed, should be less than 1. Finally, it is found that, following a careful selection of these parameters, the CE/SE solutions to the hydrocracking model can produce higher accuracy than the FDM results.     

Kenics型静态混合器内分散相液滴破碎和聚结过程的CFD-PBM数值模拟

采用CFD-PBM耦合方法对Kenics型静态混合器内分散相油滴破碎及聚并行为进行数值模拟研究,分析了雷诺数、混合元件数、元件长径比等参数对分散相液滴粒径的影响,揭示了分散相在Kenics静态混合器内流动过程中液滴粒径的演化规律。结果表明,随雷诺数增大,分散相液滴出口粒径不断减小,并出现临界趋势;静态混合器的前几个元件段粒径下降较快,雷诺数越高,油滴破碎达到稳定粒径所需的流动距离越短,而元件数仅在较低雷诺数下对粒径有明显影响;相同雷诺数下元件的长径比越小,其出口粒径越小,且达到稳定所需流动距离越短。     

渣油胶体稳定性研究进展

由于环境、物质变化常破坏渣油原有的稳定状态,在不同阶段对渣油的高效加工利用带来不利影响。本文综述了近年来渣油稳定性现有研究进展,介绍了国内外学者对渣油胶体理论和胶体模型的认识。简述了结合渣油胶体稳定性理论而提出的CI、CⅡ、S、NCSI等稳定性预测参数,并对稳定性分析方法进行了归纳和总结,包括直接观察法、基于溶剂滴定的参数法、指数评价方法等,做了详细的阐述和说明,并就各个方法的优缺点进行了讨论。就渣油胶体体系稳定性研究来说,经典的四组分理论模型和基于溶剂效应来表征稳定性的分析方法在今后一段时间将会一直是研究重点,然而展望渣油稳定性研究,基于分子水平理论研究以及更便捷准确快速的稳定性分析方法会是今后研究的重点。     

Effects of asphaltene content on the heavy oil viscosity at different temperatures

Asphaltene content plays an important role in determining the high viscosity of heavy oil. This paper presents an experimental and theoretical study of the specific effects of asphaltene content on the heavy oil viscosity at different temperatures. In the experiment, a deasphalted heavy oil is obtained by using a standard ASTM method to precipitate asphaltenes from a crude heavy oil. Then eleven reconstituted heavy oil samples are prepared by adding the precipitated asphaltenes into the deasphalted heavy oil at a different asphaltene content each time. The viscosities of such reconstituted heavy oil samples with different asphaltene contents are measured at six different constant temperatures by using a cone-plate viscometer. Theoretically, two viscosity models for a colloidal dispersion system are applied to find the best fit to the experimental data by using non-linear regression. The following four important parameters are thus determined to characterize the reconstituted heavy oil samples: the solvation constant, shape factor, intrinsic viscosity, and maximum packing volume fraction. The detailed non-linear regression results show that the state of asphaltene particles in the heavy oil changes with the asphaltene content and temperature and that this state change strongly affects the heavy oil viscosity.     

LHO-1降烯烃催化剂的工业应用

榆林炼油厂12万t/a催化裂化装置加工的原料为长庆石蜡基原油,混合原料性质较好,表现为重金属含量一般,残碳低,密度不高,易裂化及轻质油收率高等。为提高装置总液收率和进一步降低汽油组分中的烯烃含量,催化裂化装置开始试用LHO-1催化剂。工业实验表明,LHO-1的综合性能优于LBO-16催化剂。使用LHO-1降烯烃催化剂以来,H/C降低了22.9%,抗重金属污染性能较好,水热稳定性较好,流动性能较好,催化剂单耗由0.85 kg/t油降到0.82 kg/t油,油浆产率降低了1.2%,产品收率提高了1.1%,催化汽油烯烃含量较使用LBO-16催化剂降低约5%,变化不明显。