稠油注空气低温氧化催化剂筛选的室内实验研究.pdf

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1、第44卷第7期当代化工Vo1.44.N0.72015年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly,2015稠油注空气低温氧化催化剂筛选的室内实验研究管九洲(中油辽河油田公司曙光采油厂,辽宁盘锦124109)摘要:采用高压反应釜内模拟油藏条件开展稠油低温氧化反应室内实验研究,进行催化剂的筛选及催化剂的使用条件的考察。研究发现,过渡金属盐Pc—l是一种理想的烃类低温氧化催化剂。确定了催化剂的使用温度和时问边界条件,分别为80~140℃之间,反应120h以上,该结果为现场工艺实施

2、提供了基础依据。关键词:稠油;注空气;低温催化氧化;催化剂安全控中图分类号:TE624文献标识码:A文章编号:1671—0460(2015)07—1718—03CatalystScreeningforLow—temperatureOxidation0fHeavyOilGUANJ/U—zhon(Shuguangoilproductionplant,LiaoningPanjin124109,China)Abstract:Airinjectionlowtemperaturecatalyticoxidati

3、onreactionofheavyoilhasbeensimulatedinahigh·pressurereactortoscreenthecatalystsandinvestigatetheconditionsofusingthecatalyst.Theresultsshowmatthetransitionmetalsalt(PC.1、iSakindofidealcatalystforhydrocarbonoxidationatlowtemperature.Theboundarycondition

4、softhecatalystusingweredetermined.from80to140℃atleastl20h.Theresultprovidesafoundationforimplementationofthetechnology.Keywords:Heavyoil;·Airinjection;Low-temperaturecatalyticoxidation;Catalyst注空气低温氧化非混相驱增能驱油技术是一青质)化合物在油藏条件下自发进行的低温氧化反种经济安全,且高效便捷的三次采油技术

5、。自应。在此反应过程中,烃类分子首先要被活化发生2008年与西南石油大学合作开发以来,曙光采油厂c—H键断裂生成自由基,然后烃分子自由基与活性已在稠油区块实施注空气低温氧化非混相驱增能驱氧原子结合,发生逐级氧化反应生成含氧化合物,油技术见到了实效。催化剂是该技术的关键技术包括醇、醛酮、羧酸等。另外,氧化反应过程中羰之一,能在地层条件下促进空气中的氧气与原油发基基团可发生脱羰基反应生成CO,高温条件下,生氧化反应,大部分被消耗掉,保障该技术实施的羧基基团可发生脱羧反应生成CO:。非纯烃类化合安全性。曙

6、光油田各区块油品性质和油层条件均存物的氧化反应机理与烃类化合物类似,氧化反应主在较大的差异性,目前的催化剂配方仍是以杜80要发生在其大量的碳氢支链上,但由于分子结构、兴隆台原油为研究对象进行研制开发的,因此,该分子量大小和键能不同,其反应活性可能与纯烃类配方在不同区块不确定是否具有普适性等现状。因化合物不同。此,本研究在前期研发的催化剂的基础上,通过高1.2催化剂作用机理压反应釜模拟地层条件进行稠油低温氧化反应室内由1.1中所述可知,稠油低温氧化的关键在于实验,开展催化剂的快速筛选实验研究。烃分子与

7、氧分子被活化,才能使得反应顺利进行。然而,油藏温度条件下稠油的反应速率缓慢,无法1稠油注空气低温氧化增能驱油技术达到通过低温氧化快速耗氧的目的,因此,过渡金理论基础属盐催化剂的使用是该技术的关键。LozarJ等‘1.1稠油氧化机理实验结果证实在变价金属盐作用下,甲苯可脱氢形稠油是由饱和烃、芳烃、胶质和沥青质等组分成苯甲基自由基,高价金属离子被还原,反应过程组成的复杂体系。因此,在稠油注空气低温氧化增为:能驱油技术实施过程中发生的氧化过程即为稠油组M+RCH—}M+RCH2·+H(1)分中烃类(饱和烃

8、、芳烃)及非纯烃类(如胶质和沥收稿日期:2015-02一l1作者简介:管九洲(1963一),男,工程师,毕业于辽河石油学校石油及天然气钻井专业,研究方向:非烃类气体采油。E-mail:gjz6349一lh@163.com。箜垒鲞箜塑篁;垂窒氢堡笪窒塞坠窒皇另外,我们已通过分子模拟计算证实过渡金属在120℃反应条件下24h内将空气中氧含量降至盐催化剂参与可显著降低自由基生成的反应能垒。5%以下,其中,PC一1催化性能最优,可显著加快模型化合物的氧化反应速率,在5h内将体

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