一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法

摘要

本发明是一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法。清蜡剂由蜡含量小于6％且溶度参数为7.0～8.8的原油、0#柴油、溶剂油90#以6～8∶3～1∶1的重量比复配而成。清蜡输送工艺方法是：1)估算出被清蜡管道的有效容积；2)将0#柴油和溶剂油90#按3～1∶1比例混合，后原油和柴油溶剂油混合液按6～8∶1比例混合；3)加热，使出站油温为50～70℃；4)从首站分三次将清蜡剂混合液泵入管道，每次投加量为管道有效管容，油头到达末站测试清蜡剂蜡含量并管道停输3天；5)在第6和第9天后，重复上述2)-4)过程，进行第二和第三次投加清蜡剂，并每2个小时在末站测试清蜡剂中蜡含量，计算溶蜡速率；6)末站外输。

说明书

技术领域

本发明是一种长输管道清蜡剂及清蜡输送工艺方法，涉及有机化学的一般方 法和管道系统技术领域。

背景技术

我国原油大多为含蜡原油，在长距离管道输送过程中，随温度变化在管道中 形成了一层厚而密实的蜡层。在管道输量较低的情况下，从经济角度考虑，为了 减少原油管道沿途热量损失，有意延长清管周期，甚至长期不清管，导致管道内 壁结蜡极为严重，有些管段的结蜡厚度达到了100mm。当管道输量增加且要求满 负荷运行时，管道必须清蜡。长输管道清蜡方法主要有清管器清管、大排量冲洗 和热洗三种方法。由于管道结蜡厚度极为不均匀，清管器清管很容易造成卡球； 而大排量冲洗和热洗都耗能巨大，还会出现蜡堵事故。溶剂清蜡是油田管道普遍 采用的清蜡方法，此方法是将管壁蜡沉积层溶解，从而实现清蜡目的。

用于输油管道的清蜡剂一般选择油基清蜡剂，主要由馏分油、蜡的良溶剂以 及表面活性剂组成。其中对蜡溶解性能最好的溶剂是二硫化碳、四氯化碳、二氯 甲烷、三氯甲烷和石油醚(30～60℃)等。但这些溶剂毒性较大，对操作人员、 环境及后续炼油工艺存在不利影响，而逐渐被替代停用了。目前清蜡剂主要选用 溶剂油、柴油和甲苯等毒副作用较小的溶剂。通过对溶剂相容性、溶解速率、溶 解温度及溶剂间的溶解协同效应等的选择，寻找经济适用的清蜡剂。

对于长期未清管的长输管道采用溶剂清蜡可以避免卡球或蜡堵事故，但长输 管道采用传统清蜡剂却面临几大难题，一是清蜡剂的用量大，清蜡费用高；二是 如果采用传统清蜡剂，则管道下游面临清蜡剂的存放和后处理问题；另外管道内 壁结蜡层经过清管球的长期碾压，结构非常致密，加上长输管道输送介质温度受 加热设备功率和输送安全的限制，在结蜡严重的管段，输送介质温度较低，这就 要求采用的清蜡剂溶蜡性能较高。

发明内容

本发明的目的是发明一种成本低、效果好、操作简单、应用范围广的长输管 道清蜡剂及清蜡输送工艺方法。

本发明的清蜡剂由蜡含量小于6％且溶度参数为7.0～8.8的原油、0#柴油、 溶剂油90#组成，并以6～8∶3～1∶1的重量比复配而成。复配成的混合溶剂对蜡 有高的溶解协同效应，能有效清除长输管道结蜡层。

本发明的清蜡输送工艺方法是：

1.据管内蜡层平均厚度，估算出被清蜡管道的有效容积；

2.将0#柴油和溶剂油90#按3～1∶1的比例混合，然后按原油∶柴油溶剂油 混合液按6～8∶1的比例混合；

3.开启加热炉，使出站油温为50～70℃；

4.从首站分三次将清蜡剂混合液泵入管道，每次投加量为管道有效管容，油 头到达末站，取样测试清蜡剂蜡含量；并油头到达末站后管道停输3天；

5.在第6天和第9天后，重复上述2-4的过程，进行第二和第三次投加清蜡 剂；并在投加过程中每2个小时在末站取样测试清蜡剂中蜡含量，计算清蜡剂溶蜡 速率。

6.清蜡剂在下游末站外输给炼厂。

近年我国引进了俄罗斯西西伯利亚原油，这种原油轻质组分含量高，含蜡量 低，密度与柴油接近，属于中等密度，凝点低。按照标准SY/T6300-1997的方法 测试，其对蜡的溶剂速率为0.002g/min，略低于标准指标值。其溶度参数为7.4。 因此如果选择这种原油作为清蜡剂的一种基础原料，则可以解决清蜡剂的成本、 后续处理等系列问题。本发明正是利用俄罗斯西西伯利亚原油较强的溶蜡特性以 及生产成本低廉、后续处理简单等优势，选择与其混合后具有较高和较宽溶解协 同峰的溶剂。

本发明选择的几种溶剂混合后，具有很高的溶解协同效应，混合溶剂对蜡的 溶解能力都高于几种单一溶剂的溶解性能。45℃条件下，俄罗斯西西伯利亚原油 对蜡的溶解速率为0.002g/min，柴油对阿蜡的溶解速率为0.006g/min，溶剂油 90#对蜡的溶解速率为0.018g/min，而混合溶剂的溶解速率达到了0.018g/min。 而且协同峰较宽，表明清蜡操作条件也比较宽松。

所以，本发明具有如下优点：

1.操作条件比较宽松；本发明不仅具有高的清蜡效果，而且对蜡的溶解协同 峰较宽，复配比例在6～8∶3～1∶1的范围内，混合溶剂对蜡的溶解性能都高于 单一溶剂的溶解性能，从而本发明的使用条件较宽；

2.原料成本较低本发明使用主要溶剂是俄罗斯西西伯利亚原油，这种原 油已经引入我国多年，因此原料容易获得；本发明清蜡剂的成本价格仅为：2000 元/t；

3.清蜡剂不存在存储和后续处理问题；本发明采用的原材料主要以原油和柴 油为主，因此使用后的清蜡剂可直接作为原油输送到下游炼厂；对原油的炼制无影 响；

4.本发明是环境友好型清蜡剂；原料中不包括会造成环境污染的物质，如二 硫化碳、苯等，保证了操作人员的使用安全，避免了环境污染。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步说明。

实施例.本例是模拟铁岭-大连模拟试验。铁岭-大连管道在2001年以前， 管道单一输送大庆原油，由于连续几年输量较低，因此管道近7年没有进行清管， 管道内壁结蜡严重。

1.俄罗斯西西伯利亚原油采用铁岭-大连管道上游大庆-铁岭管道来油；柴 油和溶剂油90#采用市售标准油；

2.将柴油和溶剂油按2∶1的比例混合，然后按原油∶柴油溶剂油混合液＝7∶ 1的比例将混合液泵入管道；

3.沈阳站开启加热炉，保证出站油温为50℃(因为俄罗斯西西伯利亚原油 的初馏点温度为52℃，为保证长距离输油管道的安全，进站温度不能高于初馏点 温度)；

4、管内蜡层平均厚度按30mm估算，则管道有效容积约为20670m³；

5、从沈阳站投加清蜡剂，每次投加量为管道有效管容，即206700m³，连续 投加三次；输量为800m³/h，约24小时后油头到达鞍山站，取样测试清蜡剂蜡 含量；油头到达鞍山站后管道停输3天；

6、在第6天和第9后，重复上述1-5的过程，进行第二和第三次投加清蜡剂； 并在投加过程中每2个小时在鞍山站取样测试清蜡剂中蜡含量，计算清蜡剂溶蜡 速率；测试及计算结果见表1；

7.清蜡剂在下游鞍山站外输给炼厂。

表1清蜡剂中蜡含量模拟计算结果

注：(1)从油头到达鞍山站开始计时；

(2)俄罗斯西西伯利亚原油中蜡蜡含量为5.21％。

采用本发明对铁岭-大连管道的沈阳-鞍山段进行清理模拟试验，计算结果 表明，经过近10天的清蜡处理，清蜡剂中平均蜡含量增加了约10％，经计算，溶 解到清蜡剂中的蜡量约等于管道结蜡蜡量，说明清蜡剂实现了对管道的有效清蜡 目的，可解决了生产问题。