[发明专利]输油管道的在线热化学脱蜡方法

说明书

本发明涉及一种输油管道的在线热化学脱蜡方法。具体地说，本发明涉及大型输油管道的在线热化学脱蜡方法，这些输油管道没有或缺乏在脱蜡过程中排放正在生产的油的替代管道。本方法是在有溶剂存在的条件下借助氮气发生系统(SGN，葡萄牙语为“SistemaGerador de Nitrogenio”)实现的，溶剂是生产或输送的石油。在脱蜡过程中石油的生产不中断。

根据海底管道中的输送的石油的物理化学特性，会发生已知的石蜡沉积/结蜡现象，其结果是损失了负荷和提高了成本。石蜡沉积现象基本上包括有机物在整个管道中的逐渐和累积沉积。因此，当受流动条件和海底流动方式的影响，所生产的油中石蜡含量高于3wt％时，具有高的石蜡沉积趋势。

沉积与海底的低温、油与整个海底管道之间的温差、油和气体的流量、剪切分散、重力分离和布朗运动密切相关。石蜡晶体的产生与WAT(蜡表观温度)有关，WAT定义为“…在等压条件下，油经前述热处理和控制冷却速度时，在油中开始产生固相的最高温度…”。

US4755230提出使用产生热和氮气的反应使输送烃的管道脱蜡，同时借助水包油乳化液和HCl作为产生氮气和热的反应的活化剂，该文献在这里引入作为参考。该方法进一步需要使用晶体改性剂以保持石蜡的浊点尽可能低，从而避免冷却后在管道中再沉积。该方法的应用还需要使管道的含蜡部分与管道的其余部分隔离。该方法的实施能产生这样的位置一在管道内石蜡沉积物被筒单地置换，而不能有效地排出。此外，处理溶液的泵送方向可能引起在管道的一端形成孔塞，以至于由于过压发生管道故障。

本申请人的GB-B-2276218(全文并入本文作为参考)涉及借助氮气发生系统/乳化液，使用乙酸作为延迟活化剂，使粗至4英寸(10.16cm)长至10km的管道脱蜡。产生氮气和热量的盐溶液在处理船上制备，每一种盐溶液在单独的容器中制备。

本申请人在1996年10月31日申请的美国专利申请号08/742126(全文并入本文作为参考)，涉及长达50,000米内径达12英寸(30.48cm)的管道的脱蜡，使用了氮气发生系统，其中产生氮气和热量反应的延迟活化剂为控制加氢降解(hydrodegradability)的聚己二酸酐。在USSN08/42126所提出的方法中，氮盐溶液是在生产平台上的一个容器中制备的。加入NaOH并用有机溶剂乳化使含盐溶液稳定。延迟活化剂加入到流动的氮盐乳化液中。有机溶剂的例子有煤油。该方法要求清空或取代管道中的所有油。然后，从平台上的钻塔或通过辅助管道向管道中泵入处理流体；流体作用于石蜡沉积物使沉积物流化，作用时间是氮盐之间进行化学反应所需的时间。除去废流体和乳化石蜡，重新开始生产。

因此，现有技术方法或者需要昂贵的船上服务，如GB-B-2276218，或者需要中断油的生产，如USSN 08/42126，对过程的经济性来说，这是严重的缺点。进一步说，这些方法对于缺乏在脱蜡过程中排放正在生产的油的替代管道的输油管道是不适用的。

因此，在管道脱蜡领域中，需要一种使用氮气发生系统的热化学方法对大型输油管道进行脱蜡，其中能产生氮气和热量的盐溶液可以与生产油的混合。这样能避免中断油的生产，不需石油馏分作为溶剂，是非常经济的。本发明方法满足了这种需要。

从广义上讲，本发明涉及使用氮气发生系统以在线方式从烃输送管道中排出石蜡或蜡沉积物的方法，其中热化学作用使石蜡沉积物与用作溶剂的石油以及由氮反应试剂化学产生的热量和氮气充分接触。

借助氮气发生系统使输油管道脱蜡热化学方法包括以下步骤：

a)对在管道中流动的油取样，确定油的蜡表观温度，测定油在管道中沉积石蜡的趋势，确定管道中石蜡物质的位置；

b)通过确定用于流化在管道中存在的石蜡物质所需的油量来确定脱蜡处理的范围；

c)经管道连续泵入含有能产生热量和氮气的盐溶液、油和延迟活化剂的处理流体，其量足以在生产油时使管道脱蜡。

在步骤c)之前，通常进行中试试验以确定脱蜡所需的盐溶液和活化剂的量。

在泵入结束后，在输出端收集处理所产生的废流体、富含石蜡的油和流体形式的废水溶液。

在本发明中—本发明方法是使用氮气发生系统SGN，使大型输油管道脱蜡的热化学方法—能产生氮气和热量的盐被混合，同时生产油，不必中断生产。因此，本发明方法是一种在线脱蜡方法，这种应用称之为“SGN/在线”方法。氮盐之间反应的活化作用可以通过加入乙酸或先前乳化的乙酸来获得的。