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高含硫原油挥发不仅造成原油质量降低,对环境及人体也有一定的危害;同时,由于高含硫原油粘度大、储运过程工况复杂,对硫化氢挥发进行实时监测难度很大。目前国内外在针对高含硫原油质量控制标准方面的研究也较少。因此,对高含硫原油储运过程中硫化氢挥发规律进行研究,建立质量控制标准对高含硫原油储运安全具有重要的现实意义。
本文针对高含硫原油储运过程中油品挥发的情况,进行了以下研究:
(1)对高含硫原油硫化氢挥发进行室内实验研究。采用恒温水浴振荡装置模拟实际高含硫原油铁路运输工况,实验得到不同初始浓度、不同温度下硫化氢挥发随时间变化曲线;
(2)根据Fick第二扩散定律,确定适当的初始条件和边界条件,利用相关热力学知识建立理想条件下硫化氢挥发模型;并根据实验结果对模型参数进行修正,得到了较为实际可行的挥发模型;
(3)以某高含硫原油为例,分别确定未装呼吸阀和装有呼吸阀情况下硫化氢挥发与时间的关系,并分析海拔因素对呼吸阀开启的影响;
(4)根据国内外相关标准、理论分析和实验分析结果制定高含硫外输商品油质量控制标准。
论文所建模型可用来描述高含硫原油储运过程中硫化氢挥发规律,预测硫化氢挥发浓度与时问和温度的关系,所制定的质量标准可为制定高含硫原油储运过程中安全标准及安全措施提供技术依据。