降凝剂对不同柴油的降凝效果不同

　　降凝剂分子由两部分组成，即长链烷基和极性基团，长链烷基结构单元可以在侧链上，也可以在主链上，或者是两者兼有。影响原油降凝效果的降凝剂方面的因素主要包括：长烷基链长度及碳数分布、极性基团的含量及其极性大小、支化度、分子量大小、降凝剂在油中的形态等。

　　1、长链烷基长度及碳数分布的影响

　　长链烷基结构单元可以作为原油中蜡结晶的晶核，或者与蜡分子共晶析出。一般而言，降凝剂长烷基主链或长烷基侧链的碳数要与原油中蜡的碳数分布最集中范围内的平均碳数相匹配，才能有较好的降凝效果。也有文献认为，降凝剂分子结构及熔化(结晶)温度范围与原油中结晶烃类的分子结构及熔蜡(析蜡)温度范围相近时降凝效果好。

　　2、极性基团含量和极性大小的影响

　　降凝剂分子中的极性基团，可以吸附在蜡晶表面建立起某种能障，改变蜡的结晶习性，阻止晶体微粒的相互接近从而改善原油的低温流动性能。

　　降凝剂极性基团含量是影响降凝剂的结晶性能的因素。降凝剂中极性基团含量增加时，长链烷基的含量相对减少，因而降凝剂的结晶度降低。极性基团含量增加到很高时，由于空间排布的障碍，链的刚度增加，降凝剂结晶更加困难。如果降凝剂的结晶度低则其与蜡分子共晶析出的能力降低。但如果降凝剂结晶能力太高降凝剂的极性则会相对地降低，那么，降凝剂对蜡晶的分散作用下降。因此，降凝剂中极性基团与长链烷基的含量要有一最佳比例，才能获得最佳的改性效果。

　　降凝剂的极性大小对改性效果也有较大的影响。降凝剂中极性基团极性强或表面活性高，可以增加蜡晶粒子相互间及沥青质粒子间的相互排斥，因此，与降凝剂结合的蜡晶不易相互结合形成大的晶体，提高其分散性和抗沉积能力，在宏观上表现出对原油具有良好的降凝、降粘和抗剪切性能，从而改善原油的低温流动性;但活性太高，分子极性太强，会造成降凝剂在原油中的溶解度下降，即在原油中的溶解性变差，也就会影响降凝剂降凝降粘效果。石油勘探开发研究院王彪等合成的WHP(乙烯一醋酸乙烯酷一乙烯醇聚醚)，由于分子中聚醚含量较高，故分子极性较高，表面活性强，因此在加剂原油降凝与原油中的蜡晶共晶后，对其后所析出的蜡晶的排斥力也有所增强，所以不易形成蜡晶间的三维网络结构，对部分含高碳蜡的原油降凝、降粘和抗高速剪切等改性效果较好。

　　3、支化度影响

　　支化度表示聚合物分子结构中的支链的多少，支化程度可由用具有相同分子量的支化高分子同线型高分子的平均分子尺寸之比或特性粘数之比来评价支化程度的大小。支化分子较线型分子的链段排布得紧凑，因此支化程度越高则上述比值越小。多支链的星型降凝剂对不同油品和原油的降凝、降粘作用与其支链数有关，支链数增加(即支化度增加)、空间结构规整，都有利于提高降凝剂的降凝降粘性能，蜡晶的偏光显微镜照片也证实了这一点。

　　支化度也是影响降凝剂结晶性能的重要因素。对于乙烯一醋酸乙烯酷共聚物(EVA)来说，支化度对EVA性能影响的研究表明，短支链对EVA性能的影响同它们对结晶过程的破坏作用有很大关系。在EVA中主要的烃支链是烷基，而其对结晶的破坏作用随着支链碳原子数增加而增加，比这更长的链本身能变成结晶的一部分，但增加支链数目对结晶度的影响远比增加己有支链长度对结晶度的影响大，即降凝剂支化度增大将降低其结晶能力。因此，支化度太大或太小都对提高降凝剂的降凝降粘性能不利。

　　4、分子量的影响

　　绝大多数降凝剂的分子结构都含有较规整的链结构，并以结晶状态存在，它们的熔化或结晶温度范围及原油中结晶烃类的熔解或析出温度范围都与各自的组成、分子量等密切相关，当它们的熔化(结晶)温度范围及分子结构相近时，降凝剂可明显改善原油的低温流动性能。

　　降凝剂分子量越大，其在油中的溶解性越差。一般来说，分子量范围在4000~10000时较好，分子量过低或过高降凝效果都不显著。降凝剂分子量分布较宽时，降凝效果最好，并有一个最佳的降凝剂分子量范围。Borthakur A使用具有不同分子量的多种烷基富马酸一醋酸乙烯酯共聚物作为降凝剂对具有相似含蜡量(小于12%)和沥青质含量(小于0.5%)的三种原油进行了评价。其结果表明:对具有较宽的正构烷烃分布和较低的平均碳数的原油来说，最大分子量的共聚物是最好的降凝剂;对具有较窄的正构烷烃分布和较高的平均碳数的原油来说，最小分子量的共聚物是最好的降凝剂;对具有较宽的正构烷烃分布和较高的平均碳数的原油来说，中等分子量的共聚物是最有效的降凝剂。因此在降凝剂研究过程中，应尽量扩大降凝剂的分子量分布范围。

　　5、加剂量的影响

　　加剂量是关系降凝效果的重要因素，也是影响运行成本的重要因素。降凝剂的注入量与原油中蜡、胶质沥青质含量有关，而且加剂量与效果不是线性的，当加剂量达到某个临界值后，降凝剂分子与原油中绝大部分的蜡共结晶或吸附于蜡晶表面，形成相对稳定的晶体结构，降凝剂的改性作用即接近其极限，再加大剂量其处理效果不再明显提高，而且会使成本增加。加剂量只要足以隔开蜡晶，使其不易形成三维网络结构即可。

　　加剂原油长输管道在输送过程中，管内原油会多次受到泵的剪切作用，在析蜡点以上的高速剪切不会对加剂原油凝点产生影响，进入析蜡高峰区以后的高速剪切引起的加剂原油凝点上升与加剂量有关。加剂量低时，进入析蜡高峰区以后的一两次剪切就足以使凝点大幅度上升，随着加剂量的增大，剪切引起的凝点上升幅度小些。

　　因此实际管输应用时，确定加剂浓度要综合加剂最优效果和加剂输送成本两个方面的因素，通过实验及技术经济计算以使经济效益达到最佳。

　　由于原油中石蜡、沥青胶质含量不等，其分子结构和大小各异，因而它们对降凝剂有很强的选择性。一种降凝剂对某种原油有良好的降凝降粘效果，对另一种原油的效果可能很小甚至没有效果，或者说是一种原油对某种降凝剂有很好的感受性而对另一种降凝剂则感受性很差。一般来说，酯型聚合物对正构烷烃蜡降凝效果较好，烷基芳基型降凝剂对异构烷烃蜡更为有效。因此，对原油降凝剂的选择，应根据原油的蜡含量、蜡分子中碳原子数分布范围、原油类别进行选择。