CN107345926B - 一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置。所述测定方法是在25℃~90℃条件下将不同剂量的降凝剂分别添加到人工石蜡油中，然后将含有不同剂量的降凝剂的人工石蜡油分别转移至凝点管，然后将凝点管放置于冷台支架的试管槽，最后以恒定的降温速率给试管槽降温，通过数据采集仪记录降温过程中凝点管的温度变化，根据降温曲线温度随时间的一阶微分得到含有不同浓度降凝剂的人工石蜡油的凝点，从而评价降凝剂的降凝效果。所述测定装置包括低温恒温槽,双螺旋式盘管,搅拌桨,试管槽,热电偶,数据采集仪,电脑。本专利提出一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置，以克服降凝剂评价时间长、一致性不高的缺点。

Description

一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置
技术领域
本发明涉及降凝剂性质评价方法及装置，具体涉及一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置。
背景技术
含蜡原油在管道运输过程中会产生石蜡沉积，给管道运输带来很大的困难。如今公认的最有效的解决方法就是加入低剂量的高分子聚合物降凝剂。而评价降凝剂降凝效果的指标之一就是测量加入降凝剂后原油的凝点，凝点是评价原油物性的重要参数之一，对原油的安全运输和储存都具有重要的意义。
在日常测量中使用的是石油凝点测定仪，其测量方法如下：将待测样品放入凝点管中，同时安装好温度计，将装有温度计和待测样品的凝点管放入试管槽中，根据石油行业凝点测试标准，当试样的温度已降至比预期凝点高8℃时，即开始从套管中取出试管使之微微倾斜，并观察液面是否有移动的现象。若液面移动，则平稳、迅速地将试管放回到套管内继续冷却，取出和放回套管内的时间不超过3s。以后油温每下降2℃观察一次，直到液面无移动的迹象时，立即将试管水平放置5s。如果液面不发生移动，记录该温度为试样的凝点。如果在5s内液面还有移动迹象时，则应平稳、迅速地将试管放回套管内，待再降温1℃或2℃后，再取出试管水平放置5s。若液面已不移动，则该温度为凝点，否则应换试样重做实验。在此实验过程中存在如下缺点：①现有的凝点仪操作过程中，需要将实验样品从凝点仪试管槽中拿到环境温度中进行观察，增加了原油的热历史，增大了测量结果的误差；②现有的凝点仪的试管槽一般是两个，而根据石油行业测量标准一个样品需要重复测量至少三次，导致测量结果的一致性不高；③由于样品每降1℃就要拿出观测导致每个样品的测量时间增加，效率降低；④所有过程都是人工操作，人为误差大，导致测量结果的不准确。为此，本专利提出一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置，以克服降凝剂评价时间长、一致性不高的缺点。
发明内容
本发明提供了一种快速评价降凝剂降凝效果的方法与装置，以克服降凝剂评价时间长、一致性不高的缺点。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，在25℃～90℃条件下将不同剂量的降凝剂分别添加到人工石蜡油中，然后将含有不同剂量的降凝剂的人工石蜡油分别转移至凝点管，然后将凝点管放置于冷台支架的试管槽，最后以恒定的降温速率给试管槽降温，通过数据采集仪记录降温过程中凝点管的温度变化，根据降温曲线温度随时间的一阶微分得到含有不同浓度降凝剂的人工石蜡油的凝点，从而评价降凝剂的降凝效果；所述不同剂量的降凝剂的浓度为0ppm～4000ppm。
上述方法中，采用恒温降温温度微分法测定。
上述方法中，采用恒定速率降温，速率在0.05℃/min～10℃/min；优选速率在0.1℃/min～1℃/min。
上述方法中，所述降凝剂包括EVA40W或EVA28400。
上述方法中，所述凝点管内温度通过热电偶测量，并由数据采集仪实时测量。
上述方法中，所述数据采集仪的响应时间为1s～60s/点。
上述方法中，对数据采集仪采集的温度曲线对时间进行微分处理，随时间的一阶微分得到的极值点即为凝点。
一种快速评价降凝剂降凝效果的装置，包括低温恒温槽、凝点试管塞、热电偶、双螺旋式盘管、凝点试管和搅拌桨、数据采集仪、电脑和试管槽；所述低温恒温槽内部设置有试管槽，所述试管槽内部插有凝点试管，所述凝点试管口设置有凝点试管塞，且热电偶贯穿于凝点试管塞设置于凝点试管内部；所述热电偶与数据采集仪和电脑连接；所述低温恒温槽内部设置有双螺旋式盘管；所述搅拌桨设置于双螺旋式盘管的中心。
进一步地，所述的冷台支架的试管槽呈中心对称分布。
进一步地，所述试管槽降温系统采用盘管间壁式换热的方式，盘管的绕线方式采用双螺旋的缠绕方式。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明可同时评价多个不同剂量降凝剂的降凝效果，评价效率高。
2、本发明测试过，自动化程度高，同时采用降温曲线温度随时间的一阶微分得到添加不同剂量降凝剂的人工石蜡油的凝点，方便直观。
附图说明
图1为一种快速评价降凝剂降凝效果的装置示意图；
图2为试管槽圆盘形冷台架俯视图；
图3为未加剂下人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图4为加剂量为200ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图5为加剂量为400ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图6为加剂量为600ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图7为加剂量为800ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图8为加剂量为1000ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图9为加剂量为1500ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图；
图10为加剂量为2000ppmEVA40W的人工蜡油温度随时间的一阶微分图。
图中所示为：低温恒温槽1、凝点试管塞2、热电偶3、双螺旋式盘管4、凝点管5、搅拌桨6、数据采集仪7、电脑8、试管槽9。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
本发明装置如图1所示，其连接结构如下：
一种快速评价降凝剂降凝效果的装置，包括低温恒温槽1、凝点试管塞2、热电偶3、双螺旋式盘管4、凝点试管5和搅拌桨6、数据采集仪7、电脑8和试管槽9；所述低温恒温槽1内部设置有试管槽9，所述试管槽9内部插有凝点试管5，所述凝点试管5口设置有凝点试管塞2，且热电偶3贯穿于凝点试管塞2设置于凝点试管5内部；所述热电偶3与数据采集仪7和电脑8连接；所述低温恒温槽1内部设置有双螺旋式盘管4；所述搅拌桨6设置于双螺旋式盘管4的中心。
本实施例提供一种快速评价降凝剂降凝效果的方法，其操作过程如下：
配制质量百分浓度为10％的人工石蜡油与质量百分浓度为0.01％～0.25％的降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯(EVA40W)溶液待用；取用配置好的人工石蜡油于若干支凝点管中，液面至凝点管环形标线处，然后在凝点管中加入不同剂量的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA40W)溶液。
先调节低温恒温槽温度至35～50℃，然后将插有热电偶的凝点管放置在试管槽中；观察各个凝点管中热电偶的温度变化，待所有的热电偶的温度都恒定；当热电偶的温度都恒定时(5～10min温度变化幅度小于0.2℃)，然后以恒定的降温速率(0.1～1℃/min)使试管槽的温度下降至-20～-10℃；导出数据，将采集的数据进行处理，得到添加不同剂量降凝剂的人工石蜡油的凝点。
对比例
配制10％的人工石蜡油与10％的降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯(EVA40W)溶液待用；取用配置好的人工石蜡油于6支凝点管中，液面至凝点管环形标线处，其中三个样品用本发明所述装置和方法测量凝点，其余三个样使用凝点测量仪测量油的凝点，用本发明所述装置测得三个样的结果分别为18.9℃，19.0℃，19.1℃，使用凝点仪测量的结果分别为18.8℃，19.1℃，19.4℃。以上数据可知凝点仪的测量结果波动太大，一致性不高。
实施例1
配制10％的人工石蜡油与15％的降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯(EVA40W)溶液待用；取用配置好的人工石蜡油于8支凝点管中，液面至凝点管环形标线处，分成相同的两组，分别加入0ppm，200ppm，400ppm，600ppm的EVA40W溶液。先调节低温恒温槽温度至35℃，然后将一组插有热电偶的凝点管放置在试管槽中；观察各个凝点管热电偶的温度变化，待所有的热电偶的温度都恒定；当热电偶的温度都恒定时(5min后温度变化幅度小于0.2℃)，然后以1℃/min的降温速率进行降温使试管槽的温度下降至0℃；导出数据采集仪采集的数据进行处理，得到添加不同剂量降凝剂的人工石蜡油的凝点，分别如图3，图4，图5和图6所示的人工蜡油温度随时间的一阶微分中的极值点即为人工蜡油的凝点，具体数值为19.0℃，9.0℃，7.0℃和5.0℃。另一组则用凝点试验仪测定，结果如表1所示，具体数值为19.1℃，9.0℃，6.9℃和5.0℃。结果表明使用热电偶测量得到的凝点与用凝点试验仪测定的凝点相差很小甚至结果一致，精确度较高且方便直观。
实施例2
配制10％的人工石蜡油与15％的降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯(EVA40W)溶液待用；取用配置好的人工石蜡油于8个凝点管中，液面至凝点管环形标线处，分成相同的两组，然后在凝点管中分别加入800ppm，1000ppm，1500ppm，2000ppm的EVA40W溶液。先调节低温恒温槽温度至50℃，然后将插有热电偶的凝点管放置在试管槽中；观察各个凝点管中热电偶的温度变化，待所有的热电偶的温度都恒定；当热电偶的温度都恒定时(5min温度变化幅度小于0.2℃)，然后以0.6℃/min的降温速率进行降温使试管槽的温度下降至-10℃；导出数据采集仪采集的数据进行处理，得到添加不同剂量降凝剂的人工石蜡油的凝点，分别如图7，图8，图9和图10所示的人工蜡油温度随时间的一阶微分中的极值点即为人工蜡油的凝点，具体数值为0.0℃，-2.0℃，-4.0℃和-7.0℃。另一组则用凝点试验仪测定，结果如表1所示，具体数值为0.0℃，‐1.9℃，-3.9℃和-7.0℃。结果表明使用热电偶测量得到的凝点与用凝点试验仪测定的凝点相差很小甚至结果一致，准确度较高且方便直观。
表1
降凝剂浓度(ppm) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400
凝点(℃) 19.1 9.0 6.9 5.0 0.0 -1.9 -3.9 -7.0
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，在25℃~90℃条件下将不同剂量的降凝剂分别添加到人工石蜡油中，然后将含有不同剂量的降凝剂的人工石蜡油分别转移至凝点管，然后将凝点管放置于冷台支架的试管槽，最后以恒定的降温速率给试管槽降温，通过数据采集仪记录降温过程中凝点管的温度变化，根据降温曲线温度随时间的一阶微分得到含有不同浓度降凝剂的人工石蜡油的凝点，从而评价降凝剂的降凝效果；所述不同剂量的降凝剂的浓度为0ppm~4000ppm。
2.根据权利要求1所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，采用恒温降温温度微分法测定温度。
3.根据权利要求1所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，采用恒定速率降温，速率在0.05℃/min~10℃/min。
4.根据权利要求1所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，采用恒定速率降温，速率在0.1℃/min~1℃/min。
5.根据权利要求1所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，所述降凝剂包括EVA40W或EVA28400。
6.根据权利要求1所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，所述凝点管内温度通过热电偶测量，并由数据采集仪实时测量。
7.根据权利要求1所述快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，所述数据采集仪的响应时间为1s~60s/点。
8.根据权利要求2所述的快速评价降凝剂降凝效果的方法，其特征在于，对数据采集仪采集的温度曲线对时间进行微分处理，随时间的一阶微分得到的极值点即为凝点。
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