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一、 必要性隨著對石油開采程度的加深，原油變稠、變重已成為世界性不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。我國老油田都已進入高含水開發(fā)期，綜合含水率已超過80%。我國有豐富的稠油資源，是繼美國、加拿大和委內(nèi)瑞拉之后的世界第四大稠油生產(chǎn)國。重點分布在勝利、遼河、河南、新疆等油田。新增探明儲量中的低滲透與稠油所占比例也逐年加大，油田挖潛效果變差，采油與集輸成本上升，原油加工困難。我國工業(yè)化步伐的加快，從國際石油市場進口原油比例將迅速增加，而這些進口原油大多是粘稠、超稠原油。可以說我國原油的高粘度、高含水、高含硫量是原油生產(chǎn)、運輸、加工中遇到的三個重要問題。由于原油是一種含有膠質(zhì)、石蠟和瀝青質(zhì)等多種組分的復(fù)雜烴類混合物，在溫度降低時蠟晶會析出，隨著溫度不斷下降，蠟晶逐漸增多，最終形成三維網(wǎng)狀結(jié)晶而失去流動性。在原油輸送及加工中，降低原油的粘度具有特別重要的意義，它能降低原油輸送成本，節(jié)約能耗，防止設(shè)備、管路堵塞，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益等。易凝高粘原油包括含蠟量較高的石蠟基原油(含蠟原油)以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高、密度較大的重質(zhì)原油(稠油)。大慶、勝利、中原、南海等我國主要油田生產(chǎn)的原油大多為高含蠟原油，勝利、遼河、新疆、渤海等油田有大量的稠油，新近發(fā)現(xiàn)的億噸級渤海蓬萊油田也是稠油油田。我國所產(chǎn)原油80%以上為凝點較高的含蠟原油和粘稠的重質(zhì)原油(稠油)，其加工后將會產(chǎn)生較多的重質(zhì)油（渣油、燃料油等），這些重質(zhì)油的資源化利用是煉油工業(yè)普遍遇到的問題，使得煉廠對重質(zhì)油進行降粘、輕質(zhì)化處理的集成技術(shù)及裝備的研制開發(fā)將有較大的需求。 石油的大量使用，開采程度的不斷加深，使原油變稠、變重已成為世界性不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。部分區(qū)塊的特稠油外輸極為困難，為了降低原油輸送管路的摩阻損失，必須采取有效的降粘措施。超聲波降粘技術(shù)是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種原油輸送與加工的共性新技術(shù)。二、 主要研究內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵和創(chuàng)新點目前，為運輸、加工重質(zhì)油而改質(zhì)的方法都基于一個思想，即將原油中大分子的C-C鍵斷裂，使重油中的組分輕質(zhì)化；或改變重油中瀝青烯(asphaltene)等大分子的簇狀(cluster)結(jié)構(gòu)成均勻、分散結(jié)構(gòu)，從而降低黏度。降黏改質(zhì)的方法：一類是化學(xué)改質(zhì)方法，將原油催化裂化或添加降凝劑；另一類是物理改質(zhì)方法，通過加熱、電場、磁場、超聲處理。然而，化學(xué)法存在工藝復(fù)雜、能耗高及對原油的二次污染等問題；加熱法成本高、效益低，電場或磁場處理方法的降黏效果不是很理想，且設(shè)備笨重。近年來，用超聲強化原油降黏及輕質(zhì)化來改善含蠟原油流變性及超聲原油預(yù)裂解的改性技術(shù)已經(jīng)越來越受重視，有望成為原油降黏及輕質(zhì)化新技術(shù)。主要集中在超聲物理及化學(xué)效應(yīng)降黏。超聲物理效應(yīng)降黏分為乳化降黏及非乳化降黏，主要目的是提高開采效率，減少管輸成本。超聲化學(xué)效應(yīng)降黏包括超聲作用在含水的原油體系中，會形成自由基反應(yīng)，使得重組分可能裂化變成輕組分，從而使重油黏度下降，但降低輻度比較小。而在無水原油體系中，低溫條件下其空化裂化引起組分變化更小，從而表觀黏度基本不變或下降較少，溫度較高時裂化會有所增加，黏度降低。一般而言，原油中都含有蠟、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)高分子聚合物。在超聲波作用下，超聲空化產(chǎn)生的高溫、高壓、強大機械沖擊力及高速微射流能使原油中長鏈石蠟烴分子、瀝青質(zhì)分子斷裂，分子量減小，從而降低原油粘度，降低蠟的熔點，有利于油氣開采、運輸與加工，實驗表明：頻率為20kHz時，在10-100kW?m-2的強聲場作用下，粘度可下降30%左右。前蘇聯(lián)有人曾做過超聲波防止原油結(jié)蠟的試驗，試驗表明，在超聲場內(nèi)，比蠟溶點低得多的溫度就可使純蠟完全溶解在原油中，防蠟、脫蠟效果較好。我國山東石油大學(xué)閆向宏及嚴枳培也曾做過超聲波處理稠油的實驗，結(jié)果表明，20ml的稠油經(jīng)超聲波處理2min后，其粘度降低24%。Shedid認為超聲輻照減小了瀝青烯的簇(cluster)結(jié)構(gòu)的尺寸，從而減小了瀝青烯的沉積趨勢，也減小了原油的粘度。加拿大研究者利用超聲波處理降低瀝青的粘度，對于粘度為221256mPa.s的單純?yōu)r青體系，超聲處理30min，降粘12.7％。美國南加州大學(xué)Teh Dunn等在常溫常壓下，利用超聲空化作用，使用California coastal asphaltene為實驗原料，采用還原劑氫硼化鈉(Sodium Borohydride)在水或重水體系中提供氫源進行烴轉(zhuǎn)化實驗，經(jīng)MNR分析，脫氫24％、裂解16％。該研究認為烴轉(zhuǎn)化是自由基反應(yīng)(NaBH4+2H2O→4H2+NaBO2，H2→2H*)，并提出當超聲能量施加在微小空化泡環(huán)境內(nèi)，產(chǎn)生數(shù)千K的高溫及上百大氣壓的高壓，致使同時發(fā)生重組分鍵的熱斷裂與產(chǎn)生自由基，產(chǎn)生烴轉(zhuǎn)化過程(裂解、脫氫重整、脫氫環(huán)化與異構(gòu)化)。另外，孫仁遠等做了稠油超聲波降粘的試驗研究。李兆敏、董賢勇等對勝利淺海原因做了降粘實驗研究，認為溫度是影響原油粘度最大的因素，溫度越高，超聲波作用降粘效果越不明顯；溫度越低，降粘效果越明顯。武繼輝[ ]研究了超聲波對原油粘度影響，認為超聲波處理可以明顯降低原油的粘度,降粘幅度可達50%以上。程亮、戴樹高等的綜述均認為超聲降粘是一種發(fā)展中的稠油降粘新技術(shù)。Poosekar等認為低頻超聲能夠降低原油的粘度。Mironov, M.A等人為，超聲作用在管道內(nèi)的稠油時，存在一個振幅的閾值。調(diào)節(jié)環(huán)境溫度、管徑、油品類型都能夠使此振幅閾值成倍減少。張永發(fā)研究了超聲對原油粘度的影響、以及原油中聲衰減的規(guī)律。陳振林的專利涉及一種基于聲、光、電聯(lián)合作用的開采稠油的裝置。最適用于水平井條件下的油藏開采。Joseph Ady A.的專利將超聲裝置用于油井，目的是使油降粘，便于開采。Huffman等的專利將電磁場和超聲場結(jié)合起來，用于油井。超聲降黏的主要理論有三種：①超聲乳化作用，它可將原油形成水包油(O/W)型乳狀液，將油與油及油與壁之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樗c水及水與壁之間的摩擦，從而大幅度降低原油的表觀黏度。超聲強化降凝劑、降黏劑的作用，主要是利用超聲強化傳質(zhì)、減少表面活性劑用量；②超聲熱效應(yīng)，超聲在重油中傳播，部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，使稠油的溫度升高，從而使稠油降黏；③超聲空化，它主要使重油中大分子裂解，從而使重油組分輕質(zhì)化并降低黏度，可能增加輕油的產(chǎn)量。超聲空化同時改變重油中瀝青烯等大分子的簇狀結(jié)構(gòu)成均勻、分散結(jié)構(gòu)，從而降低重油黏度。超聲處理改質(zhì)原油具有能耗低、設(shè)備簡單、處理周期短等優(yōu)點。雖然國內(nèi)外已對超聲降粘的機理及應(yīng)用均進行了一定的研究，但這些研究主要是討論超聲頻率及強度對原油粘度的影響，并未深入研究超聲及聲空化對原油內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)及原油組分分子鍵裂解等的影響。如何進一步提高改質(zhì)效果，其中超聲條件、環(huán)境條件、原油組成、還原劑、添加劑、氫源等對原油超聲改質(zhì)的影響；改質(zhì)油品的穩(wěn)定性，處理過程的動力學(xué)研究，優(yōu)化工藝，提高改質(zhì)效率，降低成本和能耗等仍有許多問題需要解決。對于超聲波降粘的機理和規(guī)律尚缺乏足夠的認識，這影響了超聲波降粘技術(shù)的實際應(yīng)用。針對以上介紹，給出如下主要研究內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵和創(chuàng)新點研究內(nèi)容：1. 原油靜態(tài)超聲波處理降粘室內(nèi)試驗，進行超聲強化原油降粘原理研究，重點超聲空化對蠟、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)高分子聚合物的作用； 2. 超聲降粘原油組成、物性變化及其穩(wěn)定性研究；3. 研究影響超聲波處理效果主要因素（主要內(nèi)容為超聲聲場、頻率及強度與流體流動、處理時間、處理溫度等工藝條件的優(yōu)化對稠油粘度的影響靜態(tài)實驗）；4. 進行現(xiàn)場超聲波降粘試驗，研究連續(xù)超聲原油降粘的影響因素與降粘效果驗證；5. 超聲處理的原油輸送過程模擬、實驗研究及技術(shù)經(jīng)濟評估。技術(shù)關(guān)鍵1、工藝流程合成與條件的優(yōu)化。2、超聲波反應(yīng)器聲場結(jié)構(gòu)及聲學(xué)參數(shù)的確定。3、超聲降粘處理大功率成套設(shè)備的開發(fā)與放大規(guī)律的獲得。創(chuàng)新性：對原油超聲降粘技術(shù)的研究成功，可改進原油的流動性，降低原油的粘度，確保在現(xiàn)有輸送條件下，使聯(lián)合站外輸溫度得到有效控制，輸送泵在額定揚程之內(nèi)安全輸送，確保裝置的安全、節(jié)能、高效運行，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原油降粘外輸工藝技術(shù)。原油品質(zhì)的多樣化及市場要求，使得煉廠對重質(zhì)油進行降粘、輕質(zhì)化的集成技術(shù)及裝備的研制開發(fā)將有較大的需求，將原油超聲改質(zhì)預(yù)處理，達到降粘、增加輕組分，有利于原油煉制，具有廣闊的應(yīng)用前景。利用系統(tǒng)工程的方法進行重油改質(zhì)工藝流程的合成與優(yōu)化，是一種新的工業(yè)技術(shù)研發(fā)方法。目前國外僅有少量重汽油及油田稠油超聲降粘、改質(zhì)專利，有關(guān)本項技術(shù)工業(yè)化綜合研究及集成裝備的開發(fā)國內(nèi)外少有成果發(fā)表。本項目研究結(jié)果可直接用于工業(yè)化開發(fā)，將形成具有自主創(chuàng)新與知識產(chǎn)權(quán)的原油采輸及煉油加工的新裝備與共性新技術(shù)，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。至少可申報重質(zhì)油降粘改質(zhì)改質(zhì)技術(shù)及反應(yīng)處理設(shè)備專利各一項。三、 研究基礎(chǔ)我所對于該項技術(shù)綜合集成的研究及裝備和處理系統(tǒng)的開發(fā)已進行了較長時間的研究，已發(fā)表相關(guān)文獻和獲得發(fā)明專利授權(quán)。嘗試利用系統(tǒng)工程的方法進行原油改質(zhì)工藝流程的合成與優(yōu)化，形成具有自主創(chuàng)新的煉油加工新技術(shù)。南京工業(yè)大學(xué)超聲研究所研究表明，江漢油田重油經(jīng)超聲降粘處理后，粘度一般可下降25％。如使用降粘劑的話，可減少助劑用量，降低稠油降粘降凝的生產(chǎn)成本。經(jīng)實驗室試驗并結(jié)合熱學(xué)及流體力學(xué)模擬計算，得到如下結(jié)論，即經(jīng)105℃超聲處理后，在相同條件原油管道輸送過程中，油溫由進口105℃降到出口60℃時，其降粘率由10%變化到40%，即整個輸送管路的平均降粘率約為25%，輸送能耗也將比無超聲處理的要下降25%左右。若經(jīng)90℃超聲處理后，在相同條件原油管道輸送過程中，油溫由進口90℃降到出口60℃時，其降粘率由11.76%變化到37.5%，即整個輸送管路的平均降粘率約為24.63%，輸送能耗也比無超聲處理的要下降25%左右。現(xiàn)需要與企業(yè)合作完成中試或工業(yè)化試驗驗證。我們的前期實驗研究表明超聲波對重質(zhì)油具有降低粘度的作用，超聲還可作為原油改質(zhì)處理(降粘、輕質(zhì)化)的一項新手段[28,29,30]，可知渣油在超聲作用下發(fā)生的變化。當反應(yīng)溫度從260 ℃升至400 ℃時，超聲作用后降黏率由32％增加至63％，無超聲作用的降黏率由11％增至34％，但其增加幅度卻小于超聲作用的增加幅度，可認為該過程存在熱裂化之外，同時也有空化裂化作用，兩者影響都比較大，使得其降黏率升高，還使渣油中500℃前組分含量增加了1.0％，凝點下降了1℃。另外研究還發(fā)現(xiàn)在超聲強化作用下，可使降凝降粘劑與乳化劑更均勻分散，減少試劑用量，提高降粘效果，使原油乳液更穩(wěn)定，達到延長原油穩(wěn)定時間的結(jié)果。以上實驗結(jié)果的降粘原因有待進一步研究，但超聲降粘的效果還是顯著的。課題組依靠自身良好的工作基礎(chǔ)，通過技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備開發(fā)和系統(tǒng)集成，努力實現(xiàn)改善原油輸送及煉制加工過程、提高石油利用率、為石油工業(yè)的發(fā)展發(fā)揮作用。

內(nèi)容介紹： 利用自由基聚合法合成系列高效原油降凝劑，該降凝劑含有較長的 烷基鏈，又含有極性基團，對原油適應(yīng)性較強，可在紅蓮原油、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動性。 該技術(shù)達到國內(nèi)先進水平。

我國境內(nèi)大部分原油含蠟高、凝點高，在常溫或較高溫度下便不能流動，給原油的采輸帶來了困難。添加本發(fā)明制備的原油降凝劑可以明顯改善原油低溫流動性，降低開采和運輸成本。本發(fā)首先合成一個含馬來酸酐的聚合物，精制，過濾，干燥；測定聚合物中馬來酸酐的含量，再通過長鏈脂肪醇或長鏈脂肪胺對聚合物改性，得到所述的原油降凝劑。得到的原油降凝劑在實驗室進行降凝實驗。結(jié)果顯示，在同樣條件下，本發(fā)明得到的降凝劑比市售原油田所用的原油降凝劑具有更好的降凝效果。

本發(fā)明公開一種酸酐酰胺化嵌段梳狀共聚物及其制備方法和作為原油降凝減粘劑的用途。其中酸酐酰胺化嵌段梳狀共聚物具有如下結(jié)構(gòu)式：其中，X為H或CH3，Y為H、CkH2k+1、Cl、Br、I、NO2、CN、CHO、COOH、CONH、OH或NH2，R為C10-24烷基或其混合物，1≤k≤24、0≤m≤100、2≤n≤100、0≤p≤99、0≤q≤100、0≤r≤100、0≤s≤100、1≤q+r+s≤100、3≤p+q+r+s≤100。本發(fā)明的嵌段梳狀共聚物加入模擬原油體系中，體系粘度大幅度降低，降凝效果明顯。

本發(fā)明涉及一種以膽酸為原料來制備稠油降凝劑的方法。將膽酸與N,N-二甲基-1,3-丙二胺發(fā)生酰胺化反應(yīng)，生成端基含叔胺的膽酸酰胺，然后兩分子的端基含叔胺的膽酸酰胺再與一分子的戊二醇二縮水甘油醚反應(yīng)，生成含有兩條膽酸疏水鏈的雙子型兩親分子。該類化合物具有良好的降低稠油凝點的能力。制備方法工藝簡單，提供了一種制備稠油降凝劑的新途徑。

利用現(xiàn)有的電脫鹽裝置和工藝，通過評選，篩選出相互匹配的破乳劑和脫鈣劑，可在電脫鹽裝置上實施原油脫鈣技術(shù)。實施原油脫鈣技術(shù)后，在從原油中脫除鈣的同時，還可高效脫除原油中鎂、鐵、鈉等金屬。由于原油脫鈣后，質(zhì)量得到改善，凝點、粘度、電導(dǎo)率均有所降低，這不但對電脫鹽裝置穩(wěn)定運行有好處；而且對后序加工裝置的“長、安、穩(wěn)、滿”運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益都有積極的作用。如用脫鈣原油生產(chǎn)的渣油作渣油催化裂化裝置的原料，輕油收率可以提高0.78%~1.65%，還可減輕油相結(jié)垢、提高換熱設(shè)備的換熱效率。

產(chǎn)品詳細介紹 一、概述：該產(chǎn)品為國內(nèi)外同類產(chǎn)品之首，脫水快，自動化程度高，原油脫水時間為15分鐘左右，就可將油中含水徹底脫凈，脫水后殘水含量不超過0.01%，油中的輕組份毫無損失，不改變原油的物性，主要工作原理由加熱稀釋，循環(huán)研磨，超聲霧化，低溫液化等程序，達到完成快速脫水的目的。二、主要技術(shù)指標：1、電源：220V 50Hz2、功率：2000～4500W3、脫水時間：15Ｍ4、脫水精度：0.01%三、型號規(guī)格：SBYT-2L2000ml、SBYT-3L3000ml、SBYT-5L5000ml、SBYT-6L6000ml、

【項目來源】江蘇省科技廳科技興海項目“海參粘多糖防治糖尿病微血管病變的新藥研究”，編號：BL2000301。 【成果鑒定】經(jīng)江蘇省科技廳組織專家鑒定。2004年獲南京市科技進步二等獎。 【類    別】中藥新藥六（2）類。 【劑    型】膠囊劑。 【處方來源】海參粘多糖來源于玉足海參（Hojothuria leucospilota），又稱烏參。海參系廣東省、海南島一帶的民間藥。國外報道動物粘多糖(Mucopolysaccharide)成分具有抗凝、降脂、抗腫瘤等多種藥理活性。 【功能主治】主治糖尿病微血管病變。 【主要技術(shù)指標】 1．海參粘多糖可以延長凝血時間，可以抑制由ADP誘導(dǎo)的血小板聚集，但是對家兔纖維蛋白原的含量和全血粘度沒有影響。 2．海參粘多糖可明顯延長右旋糖酐所致血瘀模型大鼠凝血時間，降低右旋糖酐所致的血瘀模型大鼠全血比粘度、血漿比粘度。 3．海參粘多糖可以抑制血管生成。海參粘多糖能夠顯著性抑制血管芽生，能夠顯著降低由bFGF引起的血管芽生數(shù)及管腔結(jié)構(gòu)的增加。 4．海參粘多糖對遺傳型糖尿病小鼠糖尿病微血管病變具有一定的治療作用。 【推廣應(yīng)用前景】從海洋生物中開發(fā)出治療糖尿病微血管并發(fā)癥的藥物將顯示良好的社會效益和經(jīng)濟效益。玉足海參酸性粘多糖（HL-P）抗凝血、降血脂及血液粘度、抗血栓等作用的研究以及對冠心病患者的治療作用等研究國內(nèi)已有文獻報道，但玉足海參酸性粘多糖在血管生成及防治糖尿病微血管病變方面的研究在國內(nèi)外均未見報道。將玉足海參多糖開發(fā)成治療藥物投放市場，前景極為廣闊。【進展情況】已完成臨床前主要研究工作。Copyright?2005-2013 南京中醫(yī)藥大

由于石油中的環(huán)烷酸為油溶性的，用一般的方法難以脫除，如果先將其轉(zhuǎn)化為水溶的或親水的化合物，則可以用水洗滌分離而脫除。因此我們采用在原油中加入中和劑和增溶劑，在一定條件下進行反應(yīng)，使環(huán)烷酸轉(zhuǎn)化為親水的化合物，加水、加電場分離的辦法，將環(huán)烷酸脫除，同時還可以脫除原油中所含的水、無機鹽類以及泥沙等雜質(zhì)。在原油電脫鹽裝置前注入中和劑和增溶劑，使生成的環(huán)烷酸鹽富集于電脫鹽裝置中的乳化層內(nèi)，然后將該乳化層從電脫鹽裝置中抽出，在抽出的乳化液中加入原油破乳劑，進入靜電分離裝置進行油、水、環(huán)烷酸鹽分離，分離出的環(huán)烷酸鹽進入環(huán)烷酸精制裝置得到環(huán)烷酸。采用原油深度脫鹽和脫酸組合工藝，可以脫除含酸原油中60%以上的環(huán)烷酸，且酸值越高，脫除率越大 。 根據(jù)非洲某種原油酸值過高（13.64mgKOH/g）的特性，通過試驗優(yōu)選出此類原油脫酸的中和劑、增溶劑、破乳劑、溫度、電場強度等工藝條件，使此類原油的脫酸率大于60%，脫后酸值小于5.5 mgKOH/g。

我國加工原油主要進口中東等地的含硫、氮、氯等原油，因此我國煉油企業(yè)面臨由煉制中東高含硫等原油帶來的設(shè)備及管線腐蝕的嚴重威脅。而只有明確工況條件下運行的設(shè)備、材料的腐蝕原因與腐蝕程度，才能采取相應(yīng)的對策，為此開發(fā)了《原油加工腐蝕失效診斷支援系統(tǒng)》軟件，填補了國內(nèi)空白。軟件根據(jù)國內(nèi)煉油廠技術(shù)人員知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，研究是以腐蝕失效原因、腐蝕程度診斷為主，即是在煉油裝置現(xiàn)場如果發(fā)現(xiàn)了腐蝕問題，工作人員可以從裝置材料、介質(zhì)、工藝、腐蝕損傷現(xiàn)象出發(fā)，依據(jù)本專題研究開發(fā)的《原油加工腐蝕失效診斷支援系統(tǒng)》軟件的幫助，對腐蝕失效原因、腐蝕程度做出診斷。