张杰



毕业时间:2014年6月(硕士)

毕业去向:中国石化润滑油有限公司

导师:史权 副教授 商辉 副教授

学科专业:化学工艺

研究方向:石油物性及重质油化学

 

学位论文题目

微波作用对稠油粘度的影响

Influence of microwave irradiation on heavy oil viscosity

 

论文摘要

随着世界石油资源重质化程度的加深,降低油品粘度是石油开发和储运过程中的一项重要课题。微波作为一种高效、快速、清洁的原油降粘技术具有重要的潜在应用价值,但是对微波降粘的效果和机理层面缺乏明确的结论。本研究主要以苏丹原油、辽河原油以及委内瑞拉原油和秦皇岛混合原油为原料,利用四组分定量分析以及色谱质谱GC-MS、高温模拟蒸馏(HT-SIMDIS)和傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)等仪器分析手段研究化学组成及微波辐射对不同原油粘度的影响,从化学组成上阐述影响原油粘度的因素和微波辐射对原油的作用机理。

研究表明:不同组分对原油粘度影响差异很大,饱和分能够有效降低原油粘度,胶质能够有效提高原油粘度;水、盐的含量变化对原油粘度影响较为显著,一定范围内,原油粘度将随体系中水含量和盐含量的升高,呈现增长趋势。

微波辐射使原油的粘度变化幅度最大的工艺条件为2 kW、5 min,微波辐射作用对不同原油粘度影响是不定向的,可能导致粘度升高,也可能导致粘度降低。微波选择性加热的特点能够使部分的大分子物质断裂为小分子,致使原油四组分含量发生细微变化,从而对原油的粘度产生影响。

微波辐射前后原油电喷雾(ESI)FT-ICR MS质谱图变化不大,说明微波作用对于原油体系分子组成的影响甚微。当微波辐射后原油组成中N1类化合物相对丰度高于O2类化合物的相对丰度时,原油粘度降低,反之则经微波辐射之后原油粘度升高。

关键词:微波辐射;原油粘度;组成;ESI FT-ICR MS

 

发表学术论文

  1. [1]Shang H, Yue Y, Zhang J, Wang J, Shi Q, Zhang W, Liu L, Omar S. Effect of microwave irradiation on the viscosity of crude oil: A view at the molecular level. Fuel Process Technol 2018;170:44–52
    https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.10.021

  2. [2]商辉, 张杰, 方颖, 史权. 微波辐射对稠油粘度的影响. 真空电子技术 2013(6):45–8+53
    https://doi.org/10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2013.06.005