旋转式原油结蜡实验装置的研制

摘要

我国生产的原油大部分含蜡量高、凝点高。含蜡原油管线中普遍存在原油蜡沉积问题,为了原油能够安全、经济地输送,有必要了解管输条件下的蜡沉积规律。现有的研究原油结蜡的实验装置主要是环道实验装置,但该装置体积大、投资成本高、消耗油样多且实验时间较长。基于上述原因,我们研制了一种旋转式原油结蜡实验装置,该实验装置体积小、所需实验油样少并且可以直接称量出壁面上原油沉积量。
　　 通过本装置我们研究了达混油在不同实验条件下壁面沉积量和蜡沉积速率,如:改变油温、油壁温差、外筒转速等不同条件。通过实验发现,在实验油温和内简壁面温度相等时,内筒壁面也存在着一定量的沉积物,主要是由于壁面的粗糙,原油中的胶质沥青质、砂及其他机械杂质粘附在壁面上。油壁温差、外筒转速不变,改变油温时,蜡沉积速率变化曲线与达混油热容曲线相似;壁温、外筒转速不变,蜡沉积速率随着油壁温差的升高而升高;油温、壁温不变,蜡沉积速率随外筒转速的升高而下降。
　　 通过Fluent模拟出了在实验条件下装置筒内原油的剪切速率、剪切应力、温度梯度等参数的变化情况,为更好地了解和分析原油结蜡过程和结蜡规律提供依据。
　　 最终从实验扭矩值的可行性以及壁面剪切应力、剪切速率等可行性分析得出,本实验装置可以很好地模拟现场原油管线蜡沉积。