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原油破乳剂用量实时和加速分析

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2021/11/12
罗姆(LUM)仪器

石油化工检测

原油破乳剂用量实时和加速分析

原油是非常复杂的混合物，其化学成分和物理性质随原产地的不同而有很大的差异，这种差异性不仅会影响其粘度、密度等宏观特性，还会影响破乳添加剂的种类和最佳用量。因此，市场上不断开发出新的破乳剂。为了开发破乳剂和选择合适的破乳剂，须用多种不同的破乳剂对不同的原油乳状液进行测试，确定它们的最佳浓度。

本文应用LUMiReadear® PSA分离行为分析仪，LUMiSizer®611分散体系分析仪，研究两种不同产地原油的乳状液稳定性，讨论工业破乳剂对原油乳状液水分离性的影响。对重力下的实时分离分析与离心场加速稳定性分析进行了比较。

一、实验目的

通过LUMiReadear® PSA分离行为分析仪，LUMiSizer®611分散体系分析仪分析样品油田1、 2的分离行为，比较油田2样品在不同浓度破乳剂下的分离情况。

二、实验准备

1.实验仪器：LUMiReadear® PSA分离行为分析仪，LUMiSizer®611分散体系分析仪。

2.实验条件：

LUMiSizer®611：NIR近红外光源、2300倍重力加速度，在60℃条件下测试20min。

LUMiReadear® PSA：NIR近红外光源、在60℃条件下测试17h。

三、实验步骤

1.样品油田1、2分别在60°C条件下预热10 分钟。

2.晃动样品油田1、2，使其混合均匀，用注射器取样装入PA 2mm样品管中。

3.样品管放入LUMiReadear® PSA分离行为分析仪和LUMiSizer®分散体系分析仪中进行测试。

四、实验数据讨论

LUMiReadear® PSA分离行为分析仪实时测试结果

左图为样品油田1、2、油田2+0.12vol%破乳剂在LUMiReadear® PSA，NIR近红外光源、自然重力，60℃条件下测试17h后的透光率指纹图谱。图中显示了实验开始10s时的谱线（红色）和结束时的最后一条谱线（绿色）。

右图为测试17h后的实际样品图。

由上图可以看出，在没有使用破乳剂的情况下，样品油田2样品的分离效果只有很小的变化，油田1样品的分离效果较明显。

LUMiSizer®611分散体系分析仪加速实验测试

左图为样品油田1、2、油田2+0.12vol%破乳剂在LUMiSizer®611，NIR近红外光源、2300倍重力加速度，60℃条件下测试20min后的透光率指纹图谱。图中红色谱线表示实验开始10s时的谱线，绿色谱线表示结束时的最后一条谱线。

三个样品的加速分析与实时分析具有相同的分离行为以及稳定性，并且加速分析大大缩短了分析时间。

上图为油田2样品在不同含量破乳剂，LUMiSizer®611加速分析，NIR近红外光源、2300倍重力加速度，60℃条件下测试20min后的透光率指纹图谱。图中显示了实验开始10s时的谱线（红色）和结束时的最后一条谱线（绿色）。

图中可以看到油田2样品的分离行为(稳定性)随破乳剂浓度的变化。当破乳剂的投加量在0.027 vol%以上时，只用10 s就可以分离出水，这个现象从图中的透光率图谱可以看出，10 s后的分离度随破乳剂量的增加而有所增加。从破乳剂为0.08 vol%和0.12 vol%的透光率图谱可以看出，随着破乳剂用量的增加，分离程度的改善并不明显。

使用软件模块“Front Tracking”可以计算出加速分离后澄清相的体积。澄清率（澄清层高度比样品总高度）见下表。

由上表得出，油田1样品仅通过离心测试就比油田2样品分离出更多的水。油田2样品加入破乳剂可显著提高破乳剂的分离度，当加入量为0.05 vol%左右时，分离度最高。

上图为油田1样品，油田2样品在不同含量破乳剂，LUMiSizer®611加速分析，NIR近红外光源、2300倍重力加速度，60℃条件下测试20min后的实际样品图。

五、总结

1. LUMiSizer®分散体系分析仪可以快速测试原油油水分离过程。

2. LUMiSizer®611的加速测试和LUMiReadear® PSA的实时测试，样品具有相同的分离行为。

3. 利用865 nm的近红外波长，可以分辨肉眼无法观察的样品。

4. LUMiSizer®分散体系分析仪可以同时测试12个样本，成为一种快捷有效的工具。

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