原油挥发过程油气组分测定及迁移规律研究

摘要

随着我国经济与城市的快速发展，我国输油管道事故的发生也越来越频繁。“11·22”输油管道爆炸事故的发生说明，泄漏原油在城市管网空间内挥发、积聚油气引发爆炸已成为威胁我国管道安全及其周围环境安全的重大隐患。而目前关于原油挥发的机理研究还不够系统、成熟，研究方法单一，局限性明显，并且针对挥发气体性质的探讨较少。因此，开展不同环境条件下原油挥发实验，对挥发气体进行定性定量分析，已成为当务之急。 本文开展了原油挥发过程油气组分测定及迁移规律的研究。原油性质评价实验从密度、粘度、凝点等指标入手，判断不同原油轻、重组分含量及易挥发分子液相迁移阻力大小及变化趋势。针对城市管涵空间中各类污水对泄漏原油挥发可能造成的影响，一方面测定其挥发气体的组成及含量作为背景值，分析其对燃爆气体的贡献；另一方面，通过水质指标测定污水性质，判断污水挥发能力及对原油的溶解、吸附沉降作用的强弱。 为更加科学合理的研究原油挥发规律，课题自主设计了两套实验装置，分别为手动小型油气挥发实验装置和自动中型油气挥发实验装置。两套实验装置具有调节温度、调节挥发空间环境的密闭性、模拟原油泄漏过程、控制进样量等功能，具有结构简单、功能强大、应用范围广等优点。 原油挥发实验分为 2 个部分，罕戈原油、沙轻沙重混合原油从时间、温度、空间条件3个影响因素进行讨论，利用气相色谱测得甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、C6+等挥发组分及其体积分数，通过控制变量对比、总结各因素影响规律；埃斯坡、罕戈混合原油，增加了泄漏量和油水比的讨论，从整体上看，上述各组分随着时间、温度、油水比、泄漏量的增加而逐渐增加，但影响程度有所不同，空间条件类型对气体浓度有较大影响。除此之外，针对埃斯坡、罕戈混合原油部分条件作了最小点火能测试，并根据实验数据建立了一套具有查询、计算功能的油气挥发情景预测模型软件。

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