背景
当温度降至蜡析出温度（Wax Appearance Temperature, WAT）以下时，原油中的蜡组分（主要为直链烷烃构成的粗晶蜡）会析出并形成三维网络凝胶，导致原油黏度骤升、流动性丧失，甚至堵塞管道。而微晶石蜡与烃蜡能显著调控蜡油凝胶的强度与稳定性。
图一 微晶石蜡与烃蜡
特性
微晶石蜡与烃蜡的分子骨架以支链烷烃和环烷烃为主，仅含少量直链烷烃，且碳数分布更广（C30-C70+），分子量大且结构更复杂，难以形成规整的晶体排列。外观为不透明、具可塑性、黏性强的固体，更易形成无定形或低结晶度的聚集体。通过差示扫描量热法（DSC）分析，微晶蜡的结晶过程表现为低焓、宽峰特征 ——5wt% 微晶蜡在十二烷中的结晶放热峰高度仅为 3.5 mW/g（粗晶蜡为 6 mW/g），且峰形宽化；其WAT高达 43.5℃，较同浓度粗晶蜡（20.5℃）高出 23℃，具有更强的结晶倾向与更高的结晶温度。
图二 微晶石蜡与烃蜡的DSC曲线
对模型蜡油凝胶的调控
对蜡析出温度与凝胶化温度的影响
微晶石蜡与烃蜡添加量低于 1wt% 时，模型油的WAT（约 20.5℃）与凝胶化温度（约 17.6℃）无显著变化，仅出现微小非单调性波动。这是因为低浓度下，微晶蜡与粗晶蜡的成分重叠度低，未改变体系主导的结晶平衡（仍由粗晶蜡控制）。而当添加量超过 1wt%（总蜡含量≥6wt%），WAT 与凝胶化温度随微晶蜡添加量单调升高。例如，添加 5wt% 微晶蜡时，混合体系的微晶蜡结晶起始温度达 48.4℃（较纯微晶蜡高 4.1℃），粗晶蜡结晶起始温度达 27.6℃（较纯粗晶蜡高 4.9℃）。由于微晶石蜡与烃蜡的高结晶温度，且总蜡含量增加进一步提升了体系的结晶驱动力。
削弱凝胶屈服应力
第一阶段（<0.1wt%）：微晶石蜡与烃蜡添加量低于 0.1wt% 时，体系屈服应力维持在 230-287 Pa 的高值区间，与纯粗晶蜡凝胶接近，表明微量微晶蜡尚未改变粗晶蜡的三维网络结构。
第二阶段（0.13-0.5wt%）：当添加量达到 0.13wt%，屈服应力骤降至 22.5 Pa，降幅超 90%；继续增加至 0.5wt% 时，屈服应力进一步降至 5.4 Pa，已接近纯 5wt% 微晶蜡凝胶的 3.2 Pa，体系从 粗晶蜡主导的强凝胶转变为微晶石蜡与烃蜡主导的弱凝胶。
第三阶段（>0.5wt%）：添加量超过 0.5wt% 后，屈服应力趋于稳定，体系完全表现出微晶蜡凝胶的弱弹性特征，无明显弹性响应，微小应变（如 0.027%）即可导致凝胶流动。
微观机制
低-中浓度：成核模板效应（Nucleation Templating）
当微晶石蜡与烃蜡添加量为 0.06-0.3wt% 时，冷却过程中微晶蜡首先析出，形成尺寸约 20μm 的不规则聚集体。这些微晶聚集体为粗晶蜡的析出提供异相成核位点，改变了粗晶蜡的结晶行为，纯粗晶蜡结晶为长径比达 10:1 的片状晶体（长 50μm、宽 5μm），且晶体互锁形成致密三维网络；而在微晶蜡存在下，粗晶蜡仅在微晶聚集体周围局部生长，形成长径比降至 5:1 的短片状晶体，且晶体在液相中分散不均，无法形成跨空间的紧密网络，导致凝胶强度显著降低。
高浓度：空间阻碍效应（Spatial Hindrance）
当微晶石蜡与烃蜡添加量≥1wt% 时，冷却过程中微晶蜡会先于粗晶蜡大量析出，在体系中形成连续分布的聚集体网络，占据大部分空间。此时，粗晶蜡仅能在微晶网络的 “离散小空隙” 中结晶，形成尺寸更小（最长 10μm）、数量更少的晶体；更关键的是，微晶聚集体物理阻隔了粗晶蜡晶体间的互锁 —— 而粗晶蜡的强凝胶依赖于片状晶体的交叉互锁，空间阻碍直接破坏了网络形成，使体系完全表现为微晶蜡的弱凝胶特性（无弹性响应、低屈服应力）。
应用
微晶石蜡与烃蜡可以作为蜡晶形态改良剂，传统含蜡原油流动问题的根源是粗晶蜡形成的强凝胶，而添加微量（0.13wt% 以上）微晶石蜡与烃蜡即可显著削弱凝胶强度，降低管道堵塞风险与重启压力；作为原油中天然存在的组分具有更好的相容性与环境友好性，且添加量低，成本可控，且无粗晶蜡析出，高浓度微晶石蜡与烃蜡可完全主导体系凝胶行为[1]。
参考文献
[1]Muh K ,Sreedhar S ,Jens N , et al.Influence of Microcrystalline Wax on the Properties of Model Wax-Oil Gels[J].Energy & Fuels,2018,32(5):5857-5867.