Кількісне визначення низькотемпературного окиснення легкої нафти та її фракцій SAR за допомогою TG-DSC та
Школа нафтової техніки, Китайський університет нафти (Східний Китай), Циндао, Шаньдун, Китай
Інженерія нафтових систем, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK, Канада
Школа нафтової техніки, Китайський університет нафти (Східний Китай), Циндао, Шаньдун, Китай
Школа нафтової інженерії Макдугала, Університет Талси, Талса, ОК, США
Інженерія нафтових систем, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK, Канада
Листування
Даойонг Ян, інженерна нафтова система, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK S4S 0A2, Канада.
Школа нафтової техніки, Китайський університет нафти (Східний Китай), Циндао, Шаньдун, Китай
Інженерія нафтових систем, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK, Канада
Школа нафтової техніки, Китайський університет нафти (Східний Китай), Циндао, Шаньдун, Китай
Школа нафтової інженерії Макдугала, Університет Талси, Талса, ОК, США
Інженерія нафтових систем, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK, Канада
Листування
Даойонг Ян, інженерна нафтова система, Факультет техніки та прикладних наук, Університет Реджайни, Регіна, SK S4S 0A2, Канада.
Анотація
1. ВСТУП
DSC: Температуру підвищують до 950 ° C з 20 ° C зі швидкістю 10, 20 і 30 ° C/хв при атмосферному тиску
TGA: Температуру підвищують до 750 ° C з 20 ° C зі швидкістю 20 ° C/хв при атмосферному тиску
Статичний експеримент: 70‐150 ° C, 10‐20 МПа;
Динамічний експеримент: 60 ° C, 16 МПа
Вісім зразків чистого парафінового вуглеводню
Дві легкі сирі нафти (38 і 30 ° API)
PDSC: Температуру підвищують до 580ºC з 40ºC зі швидкістю 10ºC/хв при тиску 232 кПа;
Експеримент на реакторі: 130‐230ºC, 30‐1300 кПа
TG: Температуру підвищують до 800ºC з 40ºC зі швидкістю 10ºC/хв при атмосферному тиску
PDSC: Температуру підвищують до 580ºC з 40ºC зі швидкістю 10ºC/хв при тиску 233 і 2853 кПа
LTO-експеримент: 225ºC, 430-1500 кПа
Статичний експеримент: 90ºC, 14-15 МПа;
TG/DTA: Температуру підвищують до 650ºC з 25ºC зі швидкістю 10ºC/хв при атмосферному тиску
Експеримент із ізотермічним окисленням: 120ºC, 14-15 МПа;
TG/DTG: Температура підвищується до 700 ° C з 32 ° C зі швидкістю 10 ° C/хв при атмосферному тиску
У цій роботі були розроблені експериментальні та теоретичні методи для виявлення механізмів LTO для легкої нафти під час затоплення повітря шляхом всебічного аналізу термічної стабільності та процесу окислення сирої нафти та її фракцій SAR. Експериментально проводяться тести TG-DSC для визначення термічної стійкості шляхом аналізу змін втрати ваги та екзотермічної поведінки. Застосовуючи тести TG-FTIR, потім визначають продукти окиснення сирої нафти та фракцій SAR в режимі реального часу, щоб визначити ключові фактори, що домінують у процесі реакції LTO. Теоретично аналізується взаємозв'язок властивостей окислення між сирою нафтою та її фракціями, а потім розробляється модель реакції, заснована на теорії перекисного окислення та теорії вільнорадикальних реакцій для відтворення механізмів LTO.
2 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА
2.1 Матеріали
У цьому дослідженні збирається легка нафта, видобута з щільного пласта на родовищі Чанцин у Китаї, і використовується для проведення експериментів. Фізичні властивості нафти та її фракцій SARA представлені в таблиці в таблиці 2. Варто зазначити, що окислення асфальтенів не включається в це дослідження через те, що стан асфальтенів у сирій нафті повністю відрізняється від стану асфальтени, відокремлені від сирої нафти. 33, 34 Повітря, що складається з 21,0 моль.% Кисню і 79,0 моль.% Азоту, постачається газовою компанією Циндао Тяньюань. Нейтральний глинозем, реагент Пентан, толуол для ВЕРХ, метанол для ВЕРХ та тетрагідрофуран для ВЕРХ, що використовуються для розділення фракцій SARA, надаються компанією Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.
| Щільність (г/см 3) | 0,850 | Не застосовується |
| В'язкість при 70 ° C (мПа.с) | 2.14 | Не застосовується |
| Склад SARA (мас.%) | ||
| Насичує | 70,91 | Безбарвна рідина |
| Ароматичні | 16.07 | Жовта або червона липка рідина |
| Смоли | 9,78 | Коричнева в’язка рідина |
| Асфальтени | 3.24 | Чорний тендітний порошок твердий |
2.2 Експериментальна установка
У цьому дослідженні для розділення сирих речовин на Фракції SARA. Робочі температури вакуумної печі становлять від кімнатної до 250 ° C з її температурою з точністю до 0,1 ° C і граничним вакуумом -1, а точність поглинання перевищує 0,05%.
2.3 Експериментальні процедури
2.3.1 Поділ фракцій SARA
Сиру нафту розділяли на фракції SARA згідно модифікованої аналітичної процедури, використаної Freitag et al. 35 асфальтенів отримували з нафти ультразвуковою дисперсією в 40 обсягах Пентан, флокуляція протягом ночі та фільтрування через 0,8 µм фільтрувальний папір, тоді як залишок розчинника видалявся випаровуванням у вакуумній печі. Фракції насичених, ароматичних речовин та смол згодом відокремлювали від мальтенів (тобто залишкової олії після видалення асфальтенів) модифікованою процедурою рідинної хроматографії на глиноземній упаковці. Насичені речовини елюювали з колонки глинозему за допомогою Пентан, ароматичні речовини відокремлювали за допомогою толуолу, і смоли елюювали сумішшю 12,5 об.% Метанолу та 87,5 об.% Тетрагідрофурану. Будь-які залишки розчинників видаляли з ізольованих фракцій шляхом евакуації у вакуумній печі. Під час процесу очищення та охолодження фракції для запобігання окисленню фракцій SARA використовували азот.