CN107586557A - 一种降低原油粘度的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于原油处理技术领域，具体涉及一种降低原油粘度的处理方法。原油通常具有较高的粘度，且浑浊而分散性差。目前改变油料粘度和分散性的方法，多采用催化裂化，高温加热等方法。其缺点是引入催化剂或能耗较高。本发明的技术方案是：[1]将原油通入底部设置有微纳米气泡发生装置的原油槽；[2]开启微纳米气泡发生装置向原油中通入微纳米气泡；[3]使微纳米气泡完全溶解于原油中。本发明适用于原油作为工业原料的预处理过程。
Description
技术领域
本发明属于原油处理技术领域，具体涉及一种降低原油粘度的处理方法。
背景技术
原油及其副产品是重要的工业原料。在一些工业生产工艺中，对原油的粘度和分散性等物理性质有一定的要求。粘度高、分散性差的原油生产出来产品常常品质存在问题。例如粘度高、分散性差的炭黑原料油生产出来的炭黑筛余物高，黑度和着色差。
常见的原油及其副产品主要成分包括复杂的碳氢化合物、高芳烃等，且包含较多杂质，因此原油通常具有较高的粘度，且浑浊而分散性差。目前改变油料粘度和分散性的方法，多采用催化裂化，高温加热等方法。其缺点是引入催化剂从而提高成本引入杂质等，且能耗较高。
发明内容
针对上述改善原油粘度和分散性需要催化剂和能耗较高的缺点，本发明提供一种降低原油粘度的处理方法，其目的在于：用不添加额外试剂、节能环保的方法改善原油的粘度和分散性。
本发明采用的技术方案如下：
一种降低原油粘度的处理方法，包括如下步骤：
[1]将原油通入底部设置有微纳米气泡发生装置的原油槽；
[2]开启微纳米气泡发生装置向原油中通入微纳米气泡；
[3]使微纳米气泡完全溶解于原油中。
采用该技术方案的效果主要来自于微纳米气泡与原油的相互作用，微纳米气泡在原油中的主要性质包括：1)微纳米气泡上升速度缓慢，在原油中滞留时间长。更重要的是由于水气之间的表面张力大于气泡内压，气泡呈自我收缩倾向。气泡表面张力与气泡直径大小成反比，与气泡内压成正比。表面张力大，气泡不断收缩，同时内压也随之增大。即所谓出现自我加压现象。一旦收缩的气泡内压与表面张力失去平衡，气泡破裂，气体即完全溶解于水液中。这导致气体充分且缓慢地溶解在原油中，使原油始终保持较高的气体溶解度，加上大量微纳米气泡存在，从而降低了原油中复杂有机物之间的作用，进而降低了原油的粘度。2)微纳米气泡是一种表面带负电荷的胶体，因此其可以长时间稳定存在于原油中。另外，表面的负电荷也可以使微纳米气泡具有吸引带正荷的杂质的功能，比如：细菌、病毒、有机悬浮物和金属离子等，从而使原油的粘度降低、分散性提高。3)气泡自我加压，不断收缩而最终归于破裂。破裂瞬间，气泡气压和温度上升到极限时，出现压坏，积蓄放出的能量非常巨大，出现高达数千度的超高温高压状态，产生强氧化分解能量的自由基。自由基具有超强的氧化性，可以裂化原油从而降低其粘度。
这种改善原油的方法不添加任何催化剂，且工艺条件并不苛刻，具有节能环保的特点。
优选的，在所述步骤[2]和步骤[3]中对原油进行超声处理。超声处理可以帮助微纳米气泡分散在原油中，从而达到更好的降低粘度和提高分散性的效果。
优选的，在所述步骤[2]和步骤[3]中控制原油的温度为80℃至110℃。升高温度可以使分子的热运动增强，由于微纳米气泡是一种胶体，因此微纳米气泡的布朗运动增强，可以更快分散到原油中，从而达到更好的降低粘度和提高分散性的效果。
优选的，在所述步骤[2]和步骤[3]中对原油施加垂直向上的电场。微纳米气泡带有负电，施加电场后，可以减慢微纳米气泡的上升，从而使微纳米气泡的作用效果时间更长。
进一步优选的，所述微纳米气泡直径小于50μm。微纳米气泡越小，其在原油中的滞留时间越长。例如直径10μm的气泡上升3mm需要1分钟。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.微纳米气泡可长时间滞留在原油中，由于气体溶解和微纳米气泡的存在，降低了原油中复杂有机物之间的作用，进而降低了原油的粘度。施加电场以及控制微纳米气泡的直径小于50μm有助于延长微纳米气泡在原油中的滞留时间。
2.微纳米气泡带负电，可以充分分散到原油中，同时可以吸引带正荷的杂质，比如：细菌、病毒、有机悬浮物和金属离子等。从而使原油的粘度降低、分散性提高。
3.微纳米气泡自我加压破裂产生自由基，其强氧化性可以裂化原油。
4.超声和加热可以使微纳米气泡更快更均匀地分散在原油中。
5.本发明方法不添加任何催化剂，且工艺条件并不苛刻，具有节能环保的特点。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
[1]将原油通入底部设置有微纳米气泡发生装置的原油槽；
[2]将原油加热至80℃并维持，开启超声装置和微纳米气泡发生装置向原油中通入微纳米气泡，产生的微纳米气泡的直径为30-40μm；
[3]维持温度和超声30min，使微纳米气泡完全溶解于原油中。
经处理后的原油粘度为E80 3.8，分散性良好，可以进行下一步工业生产。
实施例2
[1]将炭黑原料油通入底部设置有微纳米气泡发生装置的原油槽；
[2]将炭黑原料油加热至110℃并维持，对原油槽施加垂直向上的电场，使微纳米气泡发生装置向炭黑原料油中通入微纳米气泡；
[3]维持温度和电场10min后，停止施加电场再静置20min，使微纳米气泡完全溶解于炭黑原料油中。
经处理后的炭黑原料油粘度为E80 4，分散性良好，可以进行高品质炭黑的生产。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种降低原油粘度的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
[1]将原油通入底部设置有微纳米气泡发生装置的原油槽；
[2]开启微纳米气泡发生装置向原油中通入微纳米气泡；
[3]使微纳米气泡完全溶解于原油中。
2.按照权利要求1所述的原油的预处理方法，其特征在于：在所述步骤[2]和步骤[3]中对原油进行超声处理。
3.按照权利要求1所述的原油的预处理方法，其特征在于：在所述步骤[2]和步骤[3]中控制原油的温度为80℃至110℃。
4.按照权利要求1所述的原油的预处理方法，其特征在于：在所述步骤[2]和步骤[3]中对原油施加垂直向上的电场。
5.按照权利要求1至4所述的原油的预处理方法，其特征在于：所述微纳米气泡直径小于50μm。
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