稠油催化降解及其沥青质化学性质的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文稠油催化降解及其沥青质化学性质的研究姓名：曹丹丹申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：丁福臣20080602稠油催化降解及其沥青质化学性质的研究摘要稠油资源是常规原油耗尽后的替代品。但稠油粘度大，难以直接开发利用，稠油井下水热催化降粘是解决此难题很有发展前景的技术之一O论文以辽河稠油为研究对象，在高压反应釜中模拟注汽热采时井下改质条件，考察水热裂解的可行性，寻求稠油改质过程适宜的改质条件。通过检测反应前后样品的SARA组成，平均分子量、粘度和沥青质、胶质含量的变化来衡量稠油改质效果。并对稠油中沥青质的性质进行了

2、研究。通过实验，主要结论如下：(1)无催化剂存在条件下，在反应温度为240℃、反应24h、水油质量比O．5时，50℃粘度由原来的147．30Pa·s，降到130．40Pa·s。(2)过渡金属离子催化降粘以及降低胶质、沥青质含量的顺序为：Fe2+>Ni2+>C02+>Ti4+>Cr3+>Mn2+>Cu2+>Zn2+。且在260℃、反应24h条件下，Fe2+最佳用量为O．20％。(3)由沥青质和胶质XRD数据计算出辽河稠油分离产物中的沥青质芳香层间距(dm)、脂链之间间距(dr)、芳香片的直径(La)、晶胞高度(Lc)、芳香片堆积层数(Me)

3、为别为2．32、2．91、27．9、13．6、6．9nm。(4)测定以苯和甲苯为溶剂时沥青质平均分子量分别为3167和2404。表明沥青质是由单元片层缔合成的的缔合体，溶剂的极性可使沥北京化工大学硕士学位论文青质的缔合程度降低。(5)溶液法通过计算得到辽河油田正戊烷沥青质的偶极矩u=7．91。(6)粘度法和表面张力法分别测定沥青质的沉淀起始点为4l％和32％。关键词：水热裂解，催化，沥青质，SARA组成，平均分子量，偶极矩，沉淀点lIABSTRACTRESEARCHoFCATALYTICDEGRATIoNoFHEAVYoILANDCHEM

4、ICALPRoPERTYoFASPHALTENESHeavyoilisthesubstituteofconvemionalcrudeoil、^，henitisdepleted．ButtheheaVyo订isdi所culttobeexploitedandutilizatedbecauseofit’shi曲Viscos毋．DownholecatalyticaquamemolysisreactiontodecreasingitsviscosityisapotentialtechnologytoresolVethispuzZle．Liaohehe

5、aVyoilwasusedt0smdythefeasibilityofaquathermolusisreactionandseekingforsuitableconditionsduringtheprocessofthehe哪oilupgradinginhi曲-pressurebatchreactorbyim“atingup鲈adingconditionsatdo、Ⅳnwelldurmgste锄injection．Upgramngef．feCtwasevaluatedbycomparingtheeompositionchangesbefo

6、reandaRermereaction，averagemolecularweight，Viscosityandthecontemofasphaltenesandresins．Atthesametime，propertiesoftheasphalteneswerestudied．Them句orconclutionsareasfollowing：(1)ARerquathemlolysisreaCtionat240℃for24hourswhilewatertooilratioisO．5，viscosityoftheheavyoilat50℃de

7、creased肋m147．30Pa。sIII北京化工大学硕士学位论文to130．40Pa·s．(2)Thesequenceof协ans“ionalmetalionscatalyticabili够ofaquathemolusisreactionanditsdecreasir培ofasphaltenesandresinsareasfollowing：Fe2+>Ni2+>C02+>Ti4+>Cr3+>Mn2+>Cu2+>Zn2+．Aquamennolusisreactionat260℃for24hours，meoptimalconcentrat

8、ionsofFe2+isO．20％．(3)Calculatingf两mtheXI乇Dresultsofasphaltenes，itsdm，dr，La，LcandMeare2．3、2．9、27．