石油助剂改善原油流动性的原理多样,不同类型助剂作用方式有别,具体如下:
降凝剂
改变蜡晶形态:原油中含石蜡,在低温下会结晶析出并相互连接形成网络结构,增加原油黏度、降低流动性。降凝剂分子能吸附在石蜡结晶表面,阻止蜡晶进一步生长和相互连接,使蜡晶细小且分散,无法形成连续网状结构,从而降低原油凝固点和黏度,改善流动性。
吸附与共晶作用:降凝剂与石蜡发生共晶现象,形成新的晶体结构,这种新结构比纯石蜡晶体更易变形和流动,进而提升原油低温流动性。
降黏剂
削弱分子间作用力:原油是由各种烃类组成的复杂混合物,分子间存在较强作用力。降黏剂分子可插入到原油分子之间,削弱分子间引力和缠结程度,使原油分子更容易相对滑动,降低原油黏度,提高流动性。
改变原油流变特性:部分降黏剂能改变原油的流变行为,使其从牛顿流体转变为具有剪切稀释特性的非牛顿流体。在流动过程中,随着剪切速率增加,原油黏度进一步降低,更有利于输送。
破乳剂
破坏乳化结构:原油开采和运输中常形成油包水或水包油型乳状液,乳状液中分散相液滴会增加原油黏度和流动阻力。破乳剂具有亲油和亲水基团,能吸附在油水界面,降低界面表面张力和界面膜强度,使乳状液滴聚结、破乳,分离出水分,减少乳状液对原油流动性的影响。
缓蚀剂
防止设备腐蚀:原油中含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性物质,会对输送管道等设备造成腐蚀,产生腐蚀产物堆积在管道内壁,增加流动阻力。缓蚀剂能在金属表面形成保护膜,阻止腐蚀介质与金属接触,减少设备腐蚀,保证管道内壁光滑,降低原油流动阻力,间接改善原油流动性。