一种评价重质渣油稳定性的方法

摘要

本发明涉及一种评价重质渣油稳定性的方法；将重质渣油样品与甲苯按质量1∶9比例混合，按体积比0.5～3∶10的比例向静置后的重质渣油样品和甲苯的混合溶液中加入正庚烷，剧烈摇动几秒，迅速倒入干燥洁净的比色皿中，加盖；用紫外分光光度计进行扫描，测定溶液的透光率；选用波长为740nm的紫外可见光作为扫描光谱；将得到的透光率值采用公式(1)处理，HRS-稳定性数值，Ti-单次扫描的透光率，-扫描的平均透光率，n-扫描的次数；上面的数值越大，则环境发生变化时油品的胶体结构越稳定；实验操作难度小，利于现场工作人员使用，能给油品加工提供一定的指导。

说明书

技术领域

本发明涉及一种评价重质渣油稳定性的方法。

背景技术

现今普遍认为石油是一种胶体结构，即沥青质作为胶核，芳香分、 胶质对其有保护作用，饱和分对其稳定结构起破坏作用。稠油、渣油的 稳定性会影响后续石油加工，并有可能会对后续生产带来麻烦，如沥青 质过多地聚结和沉积，会从油品中分离出来生成第二液相，并进一步生 焦，会造成催化剂失活、管路堵塞，给生产加工造成很大困难等。

一般渣油、稠油会很好的溶于有极性的甲苯，而不能溶于没有极性 的小分子正构烷烃。基于这一现象，对于油品的稳定性研究集中在利用 溶解性及溶解过程或是聚沉过程而引起的物理化学现象上。油品稳定性 测定方法有很多，前人采用光学、电学、超声波、界面张力、粘度等方 法对该问题进行了多方面的研究，例如张龙力等在前人电导率法研究成 果上采用的质量分数电导率方法。他发现在油品中加入正庚烷过程中， 刚开始由于粘度降低，电导率会出现上升趋势，到了一定程度由于体系 中沥青质会逐渐聚集、絮凝，带电粒子增大，带电颗粒粒度也增大，粘 度的下降不如带电颗粒絮凝来的更快，就会随之出现下降。实验采用质 量分数电导率达到最大值时正庚烷/油样的质量比作为稳定性参数。

在油样-甲苯溶液中加入正庚烷时，溶液的电导率由于稀释作用会上 升，当正庚烷加入到一定程度时，沥青质会聚集起来，颗粒增大，溶液 散射作用增强，从而造成透光率的下降。相关实验研究将这种正庚烷浓 度导致的溶液透光率突变点作为评价油品稳定性的依据。

S值法是一种相分离测定方法，基于油样-甲苯体系中加入大量小分 子正构烷烃后，透光率会因为沥青质的沉积而增加的原理。当该体系中 加入大量正庚烷时，先进行几秒钟的剧烈充分摇匀，以便保证溶液中正 庚烷与油样-甲苯体系充分接触，后面实验中不会因为溶液不是均匀的而 造成透光率的变化。稳定性不足够好的油样在短时间内会发生沥青质的 沉积，从而造成透光率的较大变化，稳定性充分好的溶液则可能根本不 会变化，稳定性一般的则介于中间。一般来说，通过这个方法得出来的 数值越大，则油品就越倾向于不稳定。该方法区别于前面方法的不同之 处在于是包含了溶液发生沥青质聚沉之后，溶液开始变得不稳定的一方 面。后面的试验方法就是基于该方法做的改进，由于该方法对仪器要求 比较高，费用比较昂贵，另外采用的波段不见得适合国内加工油品的需 求。下面对改进后的方法进行阐述。

发明内容

本发明的目的是提供一种评价重质渣油稳定性的方法，解决重质油 稳定性测定的问题。

本发明的目的是通过如下的试验方法改进的：

稳定状态下溶液的透光率应该是基本不变的，当溶液变稀或是溶液 中出现相分离的情况时，透光率会随之发生波动。实验采用紫外分光光 度计对这种透光率随时间的变化情况进行监测，并通过量化实现对渣油 稳定性的评价。

本发明具体的操作过程为：

(1)将重质渣油样品与甲苯按质量1∶9比例混合，在110℃恒温油浴锅 中回流2h，使甲苯充分溶解油样和其中的沥青质，静置1h；

(2)按体积比0.5～3∶10的比例向静置后的重质渣油样品和甲苯的混合 溶液中加入正庚烷，剧烈摇动几秒，迅速倒入干燥洁净的比色皿中，加 盖；

(3)将步骤(2)配好的试样用紫外分光光度计进行扫描，测定特定波 长处溶液的透光率；选用特定波长为740nm的紫外可见光作为扫描光谱；

(4)将得到的透光率值采用公式(1)处理：

$\mathrm{HRS}=\sqrt{\frac{n-1}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(T_i-\bar{T})}^2}}---\left(1\right)$

HRS-稳定性数值，T_i-单次扫描的透光率，-扫描的平均透光率，n- 扫描的次数；上面的数值越大，则环境发生变化时油品的胶体结构越稳 定。

上面的数值越大，则环境发生变化时油品的胶体结构越难以受到破 坏。同时对于同一种油来说，这种方法也可以用来评价沥青质沉淀抑制 剂的效果以及搀兑其他油品时稳定性情况的变化。

综上所述，本发明的优点在于：

仪器相对于其他稳定性测定方法使用到的仪器，使用范围广，易于 采买，一般的油品分析室或者是其他类型的分析化验室大多有此类紫外 分光光度计的使用。实验操作难度小，稍加练习就能迅速掌握实验操作， 利于现场工作人员使用，给油品加工提供一定的指导性。

具体实施方式

由于试样中沥青质受到了周围环境的保护，正庚烷的加入并不能够 马上造成沥青质的沉淀。一段时间后(大概为几秒的时间)，油样中沥青 质开始受到正庚烷的作用而发生沉淀，体现在透光率上就是固定波长的 透光率刚开始并没有过大波动，过了一段时间之后才开始发生剧烈变化。

本发明以如下实施例和对比例来进行说明：

实施例1：

为考察该试验方法的效果，实验采用了渣油B、渣油C、渣油D、 渣油E进行实验，油浴温度设为110℃，回流时间为2小时，静置1小 时，将试样倒入比色皿中，加盖，用Cary-50紫外分光光度计扫描，每 隔30s扫描一次，连续扫描15min。将得到的透光率值采用公式(1)处 理。实验结果见表1。

表1四种渣油稳定性HRS数值

对比例1：采用S值法所述渣油分散方式进行实验及数据处理，对比 研究得到结果见表2。

表2四种渣油稳定性S数值

采用本专利所述方法数据对比度更大，更易于分辨稳定性相近的渣 油。