原油乳化性能的影響因素探討

李江

【摘 要】本文對影響某煉油廠加工的管輸原油的乳化性能因素開展分析，得出結論：當攪拌速度與時間增加，原油的乳化性增強，攪拌速率對于原油的乳化性能產生的影響最大。

【關鍵詞】原油;乳化性能;影響因素;分析

引言：

某煉油廠煉油期間，摻煉的管輸原油會使用化學藥劑展開處理，減輕原油在加工過程中由于腐蝕影響生產穩定。試驗表明，影響原油乳化性能的因素包括攪拌速率、攪拌時間、溫度等，研究對原油乳化的影響進行分析，對于提高原油摻煉具有現實意義。

1、原油乳化液介紹

原油乳化液主要是由兩種不相容液體組合而成的混合物，其中一類物質是以細小液滴形態存在于另一相之上。原油乳化可通過原油、水二者之間進行劇烈攪拌，在乳化劑作用之下，小分子液滴分散在另一相上，形成較為穩定混合物。因此，攪拌過程時間、溫度和速度都可影響原油處理效果。處理期間，還可添加破乳劑，將乳狀液穩定性加以破壞，最終將油水分離狀態改善;添加消泡劑，以免油液起泡，提高油氣分離的效果;還可使用防腐劑，延緩原油處理過程應用設施受到腐蝕物的腐蝕;使用降凝劑，將原油的凝固點降低，防止輸送管線出現凍結問題;利用反向破乳劑，讓存在于原油污水內部的大粒子沉降，進而達到原油處理期間污水凈化之目的[1]。

2、原油的乳化性能影響因素分析

2.1試驗過程

2.1.1試驗設備和原料

試驗之前選擇如下設備：100mL量筒、無色透明廣口瓶、恒溫箱（0-120℃）、機械攪拌器（可調節速率）。實驗原油選擇某油煉油廠加工的管輸原油，原油性質如表1所示。

2.1.2試驗方法

將水和原油裝進廣口瓶，保證二者體積50mL，利用機械攪拌器將原液和水進行攪拌，之后將乳化液倒入量筒當中，讀取乳化液體積，并計算乳化系數，對于原油乳化性能進行評估，如果乳化系數值較大，那么就代表油水容易乳化。乳化系數的計算公式為：，其中，代表原始條件下的水的體積，代表乳化以后剩余的水體積，單位都是mL。

2.2 結果分析

2.2.1攪拌速率的影響

使用注入水，保證其含水率為40%，在溫度50℃環境之下進行攪拌15min，按照不同速率攪拌原油水溶液，觀察攪拌速度對于原油乳化性產生的影響，隨著攪拌速率的增加，當攪拌速率不斷增加，乳化系數也不斷增大，原油乳化性能不斷增強。當攪拌速率為500r/min時，原油乳化系數可達100%。當油水被完全乳化以后持續增加攪拌速度，觀察發現乳化系數保持不變，并且從外觀來看，乳化液也沒有明顯改變。由于油水之間乳化屬于非自發過程，需要依賴外界力量介入，通過攪拌能夠加速乳化形成，并且對于乳化產生的影響較大。當攪拌速率相對較高，并且剪切較大時，乳狀液的粒徑就會越小，且高度分散，擁有較強的乳化性能[2]。

2.2.2攪拌時間的影響

注入40%的水，保持溫度50℃，攪拌速率設定為100r/min與500r/min，觀察攪拌時間對于原油乳化性能產生的影響，當攪拌速率不同時，攪拌時間越短，原油乳化性越低。當攪拌時間延長，隨之乳化系數也會增加。當攪拌過程轉速較高，并且攪拌時間越長時，乳化系數也會驟增。攪拌時間達到15min時，就可實現完全乳化。處于低轉速環境之下，乳化系數也會隨攪拌時間增加而增加，達到15%之后，停止繼續增加。原油的乳化性和攪拌時間二者呈正相關，處于差異化攪拌速率環境之下，原油乳化性增加的幅度存在差異，如果攪拌速率較低，即使延長攪拌時間，也不會改善其乳化性能。

2.2.3溫度因素的影響

設定攪拌時間為15min，注入40%水，設定攪拌速率為100r/min與500r/min，觀察溫度變化對于乳化系數產生的影響，當攪拌速率不同，并且處于30℃的低溫環境下，原油乳化性能較弱。隨溫度升高，乳化性能也有所增強。在500r/min攪拌速率下，原油乳化性能優越，乳化系數更高。當溫度超過50℃后，原油的乳化系數可達100%，隨之持續升溫，該系數也不會再降低。在100r/min攪拌速度之下，當溫度為30℃時，原油的乳化系數3.3%，隨著溫度升高，乳化系數也隨之增加，可達到20%，并且溫度高于65℃，乳化性能還略有下降。經上述分析，無論攪拌速度如何，原油的最高乳化性能存在特定溫度區間。攪拌速率能夠將原油乳化性能提升，同時還可將溫度區間擴大。當環境溫度升高，原油的黏度也會降低，使之更容易與水進行混合。高溫環境下，分子運動速度加快，容易集聚破乳，并且在較高的攪拌速率之下，能夠剪切成乳狀液，因此，乳化系數變高。

3、總結

實驗室實驗表明：影響原油乳化性能的主要因素包括攪拌速率、攪拌時間、攪拌溫度。其中攪拌速率與時間對原油乳化性具有正向影響作用。其中攪拌速率是影響原油乳化性能的關鍵因素。

參考文獻：

[1]苑光宇，羅煥.原油乳化性能影響因素室內試驗研究[J].精細石油化工進展，2018，（06）：4-6，10.

[2]劉迪，張金華，黃書娟. 原油乳化率的影響因素研究[J]. 城市建設理論研究：電子版，2013（31）.

（作者單位：中國石油烏魯木齊石化公司研究院）