CN103421625B - 一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法。清蜡剂由蜡含量小于6％且溶度参数为7.0～8.8的原油、0#柴油、溶剂油90#以6～8∶3～1∶1的重量比复配而成。清蜡输送工艺方法是：1)估算出被清蜡管道的有效容积；2)将0#柴油和溶剂油90#按3～1∶1比例混合，后原油和柴油溶剂油混合液按6～8∶1比例混合；3)加热，使出站油温为50～70℃；4)从首站分三次将清蜡剂混合液泵入管道，每次投加量为管道有效管容，油头到达末站测试清蜡剂蜡含量并管道停输3天；5)在第6和第9天后，重复上述2)-4)过程，进行第二和第三次投加清蜡剂，并每2个小时在末站测试清蜡剂中蜡含量，计算溶蜡速率；6)末站外输。

Description

一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法

技术领域

本发明是一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法，涉及有机化学的一般方法和管道系统技术领域。

背景技术

我国原油大多为含蜡原油，在长距离管道输送过程中，随温度变化在管道中形成了一层厚而密实的蜡层。在管道输量较低的情况下，从经济角度考虑，为了减少原油管道沿途热量损失，有意延长清管周期，甚至长期不清管，导致管道内壁结蜡极为严重，有些管段的结蜡厚度达到了100mm。当管道输量增加且要求满负荷运行时，管道必须清蜡。长输管道清蜡方法主要有清管器清管、大排量冲洗和热洗三种方法。由于管道结蜡厚度极为不均匀，清管器清管很容易造成卡球；而大排量冲洗和热洗都耗能巨大，还会出现蜡堵事故。溶剂清蜡是油田管道普遍采用的清蜡方法，此方法是将管壁蜡沉积层溶解，从而实现清蜡目的。

用于输油管道的清蜡剂一般选择油基清蜡剂，主要由馏分油、蜡的良溶剂以及表面活性剂组成。其中对蜡溶解性能最好的溶剂是二硫化碳、四氯化碳、二氯甲烷、三氯甲烷和石油醚(30～60℃)等。但这些溶剂毒性较大，对操作人员、环境及后续炼油工艺存在不利影响，而逐渐被替代停用了。目前清蜡剂主要选用溶剂油、柴油和甲苯等毒副作用较小的溶剂。通过对溶剂相容性、溶解速率、溶解温度及溶剂间的溶解协同效应等的选择，寻找经济适用的清蜡剂。

对于长期未清管的长输管道采用溶剂清蜡可以避免卡球或蜡堵事故，但长输管道采用传统清蜡剂却面临几大难题，一是清蜡剂的用量大，清蜡费用高；二是如果采用传统清蜡剂，则管道下游面临清蜡剂的存放和后处理问题；另外管道内壁结蜡层经过清管球的长期碾压，结构非常致密，加上长输管道输送介质温度受加热设备功率和输送安全的限制，在结蜡严重的管段，输送介质温度较低，这就要求采用的清蜡剂溶蜡性能较高。

发明内容

本发明的目的是发明一种成本低、效果好、操作简单、应用范围广的长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法。

本发明的清蜡剂由蜡含量小于6％且溶度参数为7.0～8.8的原油、0#柴油、溶剂油90#组成，并以6～8∶3～1∶1的重量比复配而成。复配成的混合溶剂对蜡有高的溶解协同效应，能有效清除长输管道结蜡层。

本发明的清蜡输送工艺方法是：

1.据管内蜡层平均厚度，估算出被清蜡管道的有效容积；

2.将0#柴油和溶剂油90#按3～1∶1的比例混合，然后按原油∶柴油溶剂油混合液按6～8∶1的比例混合；

3.开启加热炉，使出站油温为50～70℃；

4.从首站分三次将清蜡剂混合液泵入管道，每次投加量为管道有效管容，油头到达末站，取样测试清蜡剂蜡含量；并油头到达末站后管道停输3天；

5.在第6天和第9天后，重复上述2-4的过程，进行第二和第三次投加清蜡剂；并在投加过程中每2个小时在末站取样测试清蜡剂中蜡含量，计算清蜡剂溶蜡速率。

6.清蜡剂在下游末站外输给炼厂。

近年我国引进了俄罗斯西西伯利亚原油，这种原油轻质组分含量高，含蜡量低，密度与柴油接近，属于中等密度，凝点低。按照标准SY/T6300-1997的方法测试，其对蜡的溶剂速率为0.002g/min，略低于标准指标值。其溶度参数为7.4。因此如果选择这种原油作为清蜡剂的一种基础原料，则可以解决清蜡剂的成本、后续处理等系列问题。本发明正是利用俄罗斯西西伯利亚原油较强的溶蜡特性以及生产成本低廉、后续处理简单等优势，选择与其混合后具有较高和较宽溶解协同峰的溶剂。

本发明选择的几种溶剂混合后，具有很高的溶解协同效应，混合溶剂对蜡的溶解能力都高于几种单一溶剂的溶解性能。45℃条件下，俄罗斯西西伯利亚原油对蜡的溶解速率为0.002g/min，柴油对阿蜡的溶解速率为0.006g/min，溶剂油90#对蜡的溶解速率为0.018g/min，而混合溶剂的溶解速率达到了0.018g/min。而且协同峰较宽，表明清蜡操作条件也比较宽松。

所以，本发明具有如下优点：

1.操作条件比较宽松；本发明不仅具有高的清蜡效果，而且对蜡的溶解协同峰较宽，复配比例在6～8∶3～1∶1的范围内，混合溶剂对蜡的溶解性能都高于单一溶剂的溶解性能，从而本发明的使用条件较宽；

2.原料成本较低本发明使用主要溶剂是俄罗斯西西伯利亚原油，这种原油已经引入我国多年，因此原料容易获得；本发明清蜡剂的成本价格仅为：2000元/t；

3.清蜡剂不存在存储和后续处理问题；本发明采用的原材料主要以原油和柴油为主，因此使用后的清蜡剂可直接作为原油输送到下游炼厂；对原油的炼制无影响；

4.本发明是环境友好型清蜡剂；原料中不包括会造成环境污染的物质，如二硫化碳、苯等，保证了操作人员的使用安全，避免了环境污染。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步说明。

实施例.本例是模拟铁岭-大连模拟试验。铁岭-大连管道在2001年以前，管道单一输送大庆原油，由于连续几年输量较低，因此管道近7年没有进行清管，管道内壁结蜡严重。

1.俄罗斯西西伯利亚原油采用铁岭-大连管道上游大庆-铁岭管道来油；柴油和溶剂油90#采用市售标准油；

2.将柴油和溶剂油按2∶1的比例混合，然后按原油∶柴油溶剂油混合液＝7∶1的比例将混合液泵入管道；

3.沈阳站开启加热炉，保证出站油温为50℃(因为俄罗斯西西伯利亚原油的初馏点温度为52℃，为保证长距离输油管道的安全，进站温度不能高于初馏点温度)；

4、管内蜡层平均厚度按30mm估算，则管道有效容积约为20670m³；

5、从沈阳站投加清蜡剂，每次投加量为管道有效管容，即206700m³，连续投加三次；输量为800m³/h，约24小时后油头到达鞍山站，取样测试清蜡剂蜡含量；油头到达鞍山站后管道停输3天；

6、在第6天和第9后，重复上述1-5的过程，进行第二和第三次投加清蜡剂；并在投加过程中每2个小时在鞍山站取样测试清蜡剂中蜡含量，计算清蜡剂溶蜡速率；测试及计算结果见表1；

7.清蜡剂在下游鞍山站外输给炼厂。

表1清蜡剂中蜡含量模拟计算结果

注：(1)从油头到达鞍山站开始计时；

(2)俄罗斯西西伯利亚原油中蜡蜡含量为5.21％。

采用本发明对铁岭-大连管道的沈阳-鞍山段进行清理模拟试验，计算结果表明，经过近10天的清蜡处理，清蜡剂中平均蜡含量增加了约10％，经计算，溶解到清蜡剂中的蜡量约等于管道结蜡蜡量，说明清蜡剂实现了对管道的有效清蜡目的，可解决了生产问题。

Claims (2)

1.一种长输管道清蜡剂，其特征是它由蜡含量小于6％且溶度参数为7.0～8.8的原油、0#柴油、溶剂油90#组成，并以6～8∶3～1∶1的重量比复配而成。

2.一种如权利要求1所述的长输管道清蜡剂，其清蜡输送工艺方法是：

1)据管内蜡层平均厚度，估算出被清蜡管道的有效容积；

2)将0#柴油和溶剂油90#按3～1∶1的比例混合，然后按原油：柴油溶剂油混合液按6～8∶1的比例混合；

3)开启加热炉，使出站油温为50～70℃；

4)从首站分三次将清蜡剂混合液泵入管道，每次投加量为管道有效管容，油头到达末站，取样测试清蜡剂蜡含量；并油头到达末站后管道停输3天；

5)在第6天和第9天后，重复上述2)-4)的过程，进行第二和第三次投加清蜡剂；并在投加过程中每2个小时在末站取样测试清蜡剂中蜡含量，计算清蜡剂溶蜡速率；

6)清蜡剂在下游末站外输给炼厂。