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原油降凝剂种类概述

摘要：在我国原油处理中，常使用降凝剂，原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过程中，减少阻力，增产增效。本文总结回顾了原油降凝剂的发展历程，详细介绍了各类原油降凝剂及其特点。
关键词：降凝剂发展历程特点

我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达l5％～37％，个别原油蜡含量高达40％以上，且大部分集中在润滑油馏分内。此外，原油还含有胶质和沥青质等多种组分，给石油的开采和运输带来很多困难。如原油中含的水分就必须脱除，否则不仅影响后加工，也会增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成，使得当温度降到某一值时，原油开始析出微小的晶粒，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成结晶而失去流动性。由此可见，降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性，采用了热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送方法，但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管理费用高，且停输后再启动困难等问题。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度，向原油中添加合成化学降凝剂，是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少其流动阻力来改进原油流动性的。
目前，最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝点，增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂的一个重要组成部分，又称为低温流动改进剂。它们是一类能够降低石油及油品凝固点，改善其低温流动性的物质。近年来，用原油降凝剂来改善含蜡原油流变性的化学改性技术越来越受重视。
1原油降凝剂的种类
含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，并且相互结合在一起形成三维网目构造，把低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等吸附并包在里面，形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程，改变原油中蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网络结构。但是，降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能改变蜡晶的形态，使蜡晶形成三维空间网络结构的能力变弱，从而改善含蜡原油的低温流动性能。目前公认的原油降凝剂有如下几种类型：
1.1表面活性剂型
这类原油降凝剂是通过在蜡晶表面吸附的原理，使蜡不易形成遍及整个体系的网状结构而起降凝作用，例如石油磺酸盐、聚氧乙烯烷基胺等。研究证实，多支链、空间结构对称的降凝剂诱导石蜡生成了球晶和致密的蜡晶结构，减少了比表面积，从而抑制了晶间网状结构的形成。初步认为，降凝剂与蜡的相互作用近似于表面活性剂的“增溶”作用。
1.2聚合物型
这类原油降凝剂是通过与石蜡共同结晶的机理，使蜡晶的晶型产生扭曲，阻碍蜡晶的长大形成网络结构，起到防蜡作用。主要有3类，即长链烷基萘、聚烯烃类(以聚σ烯烃为主)、聚酯类，其中又以酯类聚合物为主。
烷基萘又称巴拉费罗，是世界上最早使用的添加剂，20世纪3O年代开始使用，也是中国生产的第一个添加剂品种，于1954年在大连石油七厂投产，产品代号为T8O1。此产品对中质及重质润滑油有很好的降凝效果，一般用于内燃机油、机器油和齿轮油中，加剂量约为0．2％～l0％。
聚烯烃类以聚σ烯烃为主，是20世纪7O年代由石油化工科学研究院自行研制开发的，统一代号T803。此产品适于各种油品，加剂量约为0.2％～1.0％。
聚酯类降凝剂有3种基本类型：醋酸乙烯酯聚合物、丙烯酸烷基酯聚合物、马来酸酯或富马酸酯聚合物。以聚丙烯酸酯为例，产品代号为T602，此产品色浅，降凝效果显著，除具降凝效果外，还有增粘作用，加剂量一般为0.1％～0.5％。
1.3复配型共聚物
原油降凝剂对原油的降凝效果有很强的选择性。由于成品油，尤其原油中蜡的含量及相对分子质量分布、胶质、沥青质的含量和性质随原油的种类不同而不同，为了能更有效地降低原油的凝点，并适合于多种油品，选择几种主碳链不同的降凝剂或不同极性侧链的降凝剂进行复配，使得主碳链数的范围扩大，原油不同碳数的蜡晶被覆盖的范围也相应增大，从而有效提高了降凝剂的降凝作用。
目前有2种复配方法得到广泛应用。
(1)利用酯型降凝剂，从事原油石蜡烃碳数分布与降凝剂长度间的匹配研究。当碳链碳数与石蜡正构烷烃相匹配时，能比较容易地吸附在刚形成的蜡晶表面上，干扰蜡晶生长，例如，聚合物AEMV和非离子表面活性剂的复配物和苯乙烯一马来酸酐一丙烯酸十八醇酯共聚物与醋酸乙烯酯一马来酸酐一丙烯酸十八醇酯共聚物的复配物。
(2)从降凝剂分散蜡晶角度看，充分利用高分子表面活性剂和全氟表面活性剂的高分散作用，可以增加铵盐、酰胺基等高分散型基团，加强PPD分散性。美国Conoco公司配方和美国CIBAGEIGY公司的配方都混入了全氟表面活性剂。
我国原油形式多样，成分差别很大。目前我国已开采的原油以低硫石蜡基居多，大庆等地原油均属此类。其中，最有代表性的大庆原油，硫含量