1.调质技术在油品降凝中的应用

　　本团队开展了对高凝油进行微波作用降凝效果的研究。析蜡点、凝点和含蜡量是表征原油析蜡过程的重要参数，研究发现，经过微波加热处理后，各高凝油的析蜡点、析蜡高峰、常温含蜡量和凝点均有不同程度的降低，高凝油的蜡晶颗粒聚结变大。实验还进行了微波加热和水浴作用的对比，当微波和水浴作用原油到相同温度时，微波的作用效果更佳，实验研究结果表明微波降凝存在非热效应。

　　2.调质技术在渣油降黏中的应用

　　渣油具有密度大、粘度高和流动性差的特性，给加工和运输造成了很大困难。超声处理后渣油的温度为127℃，对比超声实验和水浴加热实验，每个温度下测得超声作用后渣油的黏度值都比油浴加热实验中黏度值显然降低。说明在同样的温度下，超声降黏的效果要比油浴降黏的效果显著。因此，超声降黏不是单纯由温度升高达到降黏效果，同时还有其他作用存在。

　　使用傅里叶红外光谱仪进行制样分析，抽取处理效果较好实验的红外光谱图进行分析。在大约1390cm-1处的峰面积增大，说明烷烃类的叔丁基的CH面内弯曲振动明显；在大约1450cm-1处的峰面积增大，说明烷烃类的甲基的CH面内不对称弯曲振动明显；在大约2850cm-1处的峰面积增大，说明烷烃类的亚甲基的CH对称伸缩振动明显；在大约2910cm-1处的峰面积增大，说明烷烃类的亚甲基的CH不对称伸缩振动明显。由此可知，油样中的烷烃类轻组分有所增加。

　　通过红外光谱分析和实验过程中观察到的现象可知，超声降黏机理主要包括：①空化效应。因为超声处理后渣油中轻组分增加，所以超声的空化效应起最主要作用。由于超声的空化效应可以瞬间产生高温、高压、高速微射流，改变油样的内部结构，如拆散部分胶质沥青质包覆层，使油样中的被包覆的小分子物质和蜡晶分散开来，所以在相同温度下蜡晶更易于熔解，因此油样中的部分大分子断裂为小分子，从而使黏度降低。②机械振动作用。由于轻组分增加，因此超声的机械振动作用也是降黏机制之一，因为超声在弹性介质中传播会使弹性粒子的振幅、速度及加速度显著提高。机械振动作用造成油样中较小分子与惰性大分子链间发生较大的相对运动，增强分子间的摩擦力，打断C‒C键，破碎大分子团，起到降黏的作用。③热效应。超声处理后渣油的温度超过了100℃，超声的热效应起了降黏作用。因为超声高能量的输出被油样所吸收，增加了边界的摩擦，使得油样温度升高，导致油样中的蜡晶溶解，减弱了渣油分子间的内聚力，从而降低黏度。

　　3.超稠油的碳纳米-微波协同作用降黏机理研究

　　团队同事近期开展了稠油在纳米-微波协同作用下以及在纳米-超声波协同作用下的降粘实验研究，揭示了纳米-微波协同作用下稠油降粘的部分机理。

　　（1）纳米-微波协同作用下稠油的降粘实验研究

　　本团队研究了单独微波作用、微波协同纳米催化剂作用和水浴协同纳米催化剂作用三种降粘方法对稠油油样的降粘效果。采用Design-Expert软件中响应面实验设计方法，对微波加热功率、时间和纳米催化剂的浓度进行研究，探究其相互作用，对模型进行回归分析。发现单因素作用下，温度对降粘效果影响最显著，相互作用下，温度和催化剂浓度、功率和催化剂浓度的相互影响显著，温度和功率之间的相互作用不明显。

　　（2）纳米-超声波协同作用下稠油的降粘实验研究

　　为了探索超声波和纳米催化剂共同作用下稠油的降黏规律，使用单因素实验和正交实验的方法，研究了纳米催化剂种类及浓度，超声波功率以及超声波反应时间对稠油降黏的影响，并通过design expert软件对实验结果进行响应面分析。通过实验发现，加入纳米催化剂后最高降粘率达到34.752%，超声波处理后最高降粘率达到47.117%，超声波协同纳米催化剂处理后降粘率达到45.023%。通过实验结果分析，超声对纳米催化剂均匀作用于稠油有推动作用，在240W、3min、0.9%的作用参数下，超声对纳米催化剂的辅助效果达到最佳，降粘率达到45.023%。在此过程中，稠油中大分子链存在断裂情况，导致稠油粘度下降。超声波协同纳米催化剂降粘时，所需超声波功率比单独超声波作用功率小，而最佳降粘效果相差无几，从经济型层面考虑，超声波协同纳米催化剂降粘法更具有研究价值。

　　4.原油特性测试表征仪器与调质设备

　　在原油特性测试方面，拥有瑞典Reologica Instruments公司StressTech高级旋转流变仪、美国Brookfield公司R/S+旋转黏度计、德国Haake RV1型旋转黏度计、德国YN-T78型运动黏度测试仪、英国Malvern公司Zeta电位仪；在调质设备方面，拥有美国Sonics公司VCX750超声波破碎仪、北京祥鹄科技发展有限公司XH-200A型电脑微波催化合成／萃取工作站、北京盈安美诚科学仪器有限公司MP6型微波消解系统。此外，还拥有德国WIGGENS DIGTOR21冷冻型台式离心机，上海天美科学仪器有限公司CT15RT型高速离心机。

　　5.科研立项及工程应用

　　自2008年以来，本团队持续开展了原油降凝/降粘方面的研发工作，在承担完成国家自然科学基金委员会关于污泥脱水科研项目的同时，还完成了油品降凝/降粘、钻井岩屑处理相关的多项横向课题。