针对原油品质恶化带来的乳化、切水带油问题，在原油开罐前做乳化试验，讨论乳化试验温度、混合强度、破乳剂加入量对乳化试验结果的影响，确定合适的乳化试验条件，为原油加工提供依据。
[关键词]
乳化；劣质原油；破乳剂
随着原油开采进入中后期，因原油中的天然乳化剂或开采时加入的驱油剂等表面活性物质吸附在油水界面，形成具有一定强度的界面膜，加大了原油乳状液的稳定性，造成乳滴聚结困难。
这些成膜物质主要有沥青质、油溶性有机酸（如环烷酸）、胶质、蜡晶、粘土颗粒等。这些物质含量越高，原油乳状液的稳定性越好，加工过程越难以破乳，乳化严重。某公司加工的原油性质变化较大，受外部因素影响，原油发生乳化，进而造成切水含油问题发生。不但造成原油加工损失，而且增加了供排水厂污水处理压力，对环保装置造成较大影响。
针对原油品质恶化带来的乳化、切水带油等问题，如果能够在原油开罐前，提前做原油乳化实验，给装置做一预警，装置可以根据情况及时调整工艺操作，这对生产都是非常必要的。
1 乳化实验
1.1 原料、试剂与仪器
原料：原油试剂：破乳剂、甲醇、二甲苯、乙醇仪器：乳化试验仪，控温精度±1℃；剪切机，转速11000rpm-19000rpm；器具：量筒：100mL；烧杯：100mL；分度吸量管：1mL，10mL ，B级； 单标线容量瓶：100mL ，B级；
1.2 试验原理
原油乳化倾向性是指原油形成的油水乳状液在一定条件下分离的难易程度，判断原油是否有乳化倾向。其机理是通过在一定条件下，向原油中加入一定量的破乳剂，破坏了油水界面膜的强度，导致界面膜破裂，水从包裹的膜内释放出来，油水两相发生分离，达到了破乳的目的。
1.3 破乳剂的制备
移取一定量破乳剂于合适的容量瓶内，向其中加入相应的溶剂混合均匀至刻度（油溶性破乳剂加入甲醇或二甲苯，水溶性破乳剂加入三级水或乙醇），配制成需要的浓度。
1.4 乳化试验
用量筒量取一定量样品，按照规定要求，原油中加入适量已配制备的破乳剂和三级水。剪切机转速至13000rpm—15000rpm，剪切20s-30s，保证油水剂混合均匀。将剪切后的样品倒入试验专用容器内，待仪器温度升至规定温度，放入乳化试验仪内，选择合适的温度恒温。按照试验记录要求，观察、记录不同时间的分水量、界面状况及水相清洁度。
2 实验结果及讨论
2.1 乳化试验温度乳化结果的影响
破乳温度直接影响原油破乳效果。取一定量原油，加入破乳剂 20mg/l ，选择不同的试验温度，考察温度对破乳效果的影响。
由图2-1可以看出，随着温度的升高，脱水率逐渐升高。因为温度升高，分子的热运动加速，破乳剂的扩散和渗透速度加快，破乳效果会越好；温度升高，原油所含的胶质、沥青质、蜡晶等物质的溶解度增加，原油的粘度降低，油水界面膜的稳定性降低，从而提升了破乳效果。温度升高，水滴体积增大，沉降速度增大，易于聚结沉降。当然，破乳温度应控制在合适范围内，温度太高，水会形成水蒸气蒸发，脱水的效果会受很大影响。因此，适当控制试验温度，不能过高。
2.2 混合强度对乳化结果的影响
混合强度是指将原油、破乳剂、乳状液采用搅拌或点击乳状液的方式使其充分混合。搅拌速率和点击次数都可以称为混合强度。为达到最优的破乳效果，选择合适的混合强度是必需。取原油 70ml 加入破乳剂 15mg/l ，在剪切机上分别以11000rpm、13000rpm、15000rpm、17000rpm、19000rpm 的速率剪切20-30s，让乳状液充分搅拌混合，放入恒温水浴，考察混合强度对乳化结果的影响。
由图2-2可以看出，速率在 13000rpm 时脱水率最高。剪切机速率过高，破乳剂与原油乳状液混合过度，加剧了乳化难度，造成脱水困难，脱水率降低。剪切机速率过低，破乳剂和原油乳状液不能充分混合，没有发挥原有的作用，达不到破乳的效果， 因此，控制剪切时间为20-30s，转速13000rpm为宜。
2.3 破乳剂添加量对乳化结果的影响
取某种劣质原油，分别加入浓度为20mg/l、30mg/l、50mg/l、70mg/l、100mg/l的破乳剂，考察破乳效果。
从上图2-3可以看出，脱水率随着破乳剂添加量增加，先增加而后减小。当添加量为15mg/l时，脱水率为75.3%。当添加量为30mg/l时，脱水率最大为77.2%。之后，随着破乳剂添加量的增加，脱水率降低。这是因为破乳剂的界面活性高于油水界面膜的活性，随着破乳添加量的增大，油水界面膜被破坏，脱水率增加。加入量达到一定程度后，界面膜强度最低，水滴聚结最大，脱水率最高。此后，破乳剂添加量继续增大，在油水界面形成新的界面膜不利于水滴聚结，从而导致脱水率降低。因此，针对某公司这种性质劣质的原油，破乳剂最佳加入量为15-30mg/l。
3 小结
针对某公司的这种劣质原油，乳化试验条件如下控制，试验结果即可为生产提供依据：
（1）乳化试验温度控制在95℃±1℃即可满足要求。
（2）控制剪切时间为20-30s，转速13000rpm为宜。
（3）破乳剂最佳加入量为15-30mg/l即可满足要求。
原标题：劣质原油乳化性能探讨
原作者：方怡，孙艳，马军
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