水溶性配合物催化的稠油低温热裂解研究.pdf

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1、第42卷第4期燃料化学学报Vo】．42NO．42014年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr．2014文章编号：0253—2409(2014)04-0443-06水溶性配合物催化的稠油低温热裂解研究张洁，李小龙，陈刚，苏慧君，赵巍(1．西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065；2．中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西西安710065)摘要：在一种新型稠油低温裂解催化体系中合成了两个系列10个过渡金属配合物催化剂。该反应体系中水对原油热降解反应有一定的影响，合适的用量水／油(

2、质量比)为0．3。部分合成水溶性催化剂180℃下对稠油热裂解具有明显的催化作用，催化剂N的降凝作用效果最好，经催化水热降解改质反应后原油的凝点降低11．4oC；催化剂N和N5的催化降黏效果较好，降黏率可达70％以上，催化剂N的最佳用量为0．5％；热重分析和气相色谱分析显示原油热催化降解反应后轻质组分明显增加。关键词：稠油；低温；清洁；催化热裂中图分类号：TE345文献标识码：AStudyonaquathermolysisofheavyoilatrelativelylowtemperaturecatalyzedbywater-

3、solublecomplexesZHANGJie，LIXiao—long，CHENGang，SUHui-jun，ZHAOwei(1．CollegeofChemicalEngineering，Ⅺ’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China；2．CNPCTubularGoodsResearchInstitute，Xi"an710065，China)Abstract：TWOseriesoftentransitionmetalcomplexeswerepreparedasthecatalystsfort

4、hecatalyticaquathermolysisofheavyoilatrelativelylowtemperature．Inthisreactionsystem，thedosageofwatercanaffecttheaquathermolysiseficiency。andthepropermassfractionofwater／oiliS0．3．Somecomplexescancatalyzetheaquathermolysiseffectivelyat180oC，inwhichN5catalystisthemost

5、effectiveonetodropthepourpointwitI111．4oC．whileN．andNcatalystsarethemosteffectiveonestoreducetheviscositybymorethan70％．TheproperdosageofN5catalystinthisreactionsystemis0．5％．TGandGCanalysisshowthatthelightcomponentsincreaseremarkablyaftertheaquathermolysis．Keywords：

6、heavyoil；lowtemperature；clean；catalyticaquathermolysis中国稠油资源丰富、分布广泛。中国已在12个镍、环烷酸镍等)，必须首先通过油基段塞注入地盆地发现了70多个重质油田，预计资源量可达3×层，而后进行蒸汽注入加热裂解稠油，工艺较复杂，10Ⅲt以上，约占中国石油总储量的15％。但稠油并且一般需要在300oC左右才能有效地催化稠油裂黏度高、流动性差，其开采难度大、成本高、技术要求解。此外，油溶性金属盐特别是镍盐的加入导致原高。开采稠油常用的方法有掺稀油、热水驱、蒸油品质被严重损

7、害，给后续原油加工过程增加负担。汽吞吐和蒸汽驱、乳化降黏、稠油改质降黏等，其中，因此，需要开发水溶性稠油低温裂解催化体系，降低稠油就地催化裂解／降解改质是近年来备受世界各反应温度，同时防止原油中金属离子含量的增加。国关注的新技术j。该技术的实施使稠油在催化研究设计合成系列过渡金属配合物催化剂，在剂的作用下降低反应活化能，与水作用发生部分裂较低的温度下(180oC)实现原油凝点和黏度的显著降低。该类催化剂在水中有一定的溶解度，应用时解反应，不仅使稠油中的重质组分裂解成为轻质组分，稀释未发生裂解的稠油，不可逆地降低稠油黏可以随水

8、注入地层，操作工艺简单，可以显著降低稠油开采难度，利于现场推广；该类催化剂不溶于原度，而且由于稠油的分子量变小，可以提高原油品油，不会导致原油中金属离子含量增加而加重原油质，增加原油的蒸汽压油层压力和能量。目前，加工过程中的处理难度，而具有显著地保护原油品该项技术已经逐步开始应用，中国也已