催化剂对稠油水热裂解反应研究

以富含镍的矿石为原料,制备了五种催化剂,确定了最佳催化剂。在此基础上研究了催化剂对稠油水热裂解反应的催化作用。考察了在注蒸汽条件下反应温度和催化剂添加量对稠油的粘度和平均分子质量的影响。实验结果表明,在注入蒸汽的条件下,辽河稠油可以发生水热裂解反应,高温下催化剂对水热裂解反应具有催化作用。探讨了催化剂对稠油水热裂解反应的催化机理。     

注蒸汽条件下供氢催化改质稠油及其沥青质热分解性质

利用CWYF-Ⅰ型高压反应釜模拟热采条件下,以甲酸作为供氢体.以自制的油溶性有机镍盐为催化剂进行的稠油水热裂解反应.考察了供氢体的加入对催化水热裂解反应前后稠油黏度、族组成及硫含量的影响,并采用TG-DTA分析法对供氢催化改质反应前后稠油中沥青质的热转化行为进行了分析.结果表明,随着加入供氢体质量分数增加,供氢催化水热裂解后稠油降黏率增大,饱和烃、芳香烃含量增加,胶质,沥青质含量降低,同时硫含量下降.供氢催化水热裂解反应后的稠油中沥青质TG-DTA曲线分析表明,供氢催化水热裂解反应后稠油中沥青质失重量高于催化水热裂解反应前稠油中含有的沥青质的失重量.经过供氢催化水热裂解反应,稠油中沥青质的稳定性下降.     

油溶性纳米Fe_3O_4催化稠油水热裂解降黏

通过低温双相法合成了油溶性纳米Fe_3O_4粒子,并将其应用于催化新疆克拉玛依稠油的水热裂解降黏实验。结果表明,该催化剂能有效降低稠油黏度。在240℃水热条件下,使用油溶性纳米Fe_3O_4催化剂,当催化剂加入量为稠油质量的0.3%,水加入量为稠油质量的25%时,反应24 h后稠油降黏率达到60.3%。对处理前后稠油的各组分进行了四组分分析、红外、元素分析等,发现稠油胶质含量下降10.32%,沥青质含量下降23.43%。     

蒸汽驱热波耦合辅助催化裂解降粘技术及先导试验

针对水热催化裂解反应发生效率低,有效反应范围有限等问题,以WN采油厂稠油为例,利用具有多活性点的水热裂解催化剂,在低频谐振波的协同作用下,优化了振动降粘参数,并在动态模拟条件下研究了蒸汽驱热波耦合催化裂解的效果,并进行了矿场先导试验。结果表明:蒸汽驱热波耦合催化裂解技术降低了反应的最低反应温度,提高了稠油的降粘效果。先导试验3口井,累计增油1644t,油汽比提高0.28,油井峰值产油量明显提高,稳产时期明显延长,该技术在稠油的热采过程中具有较强的推广价值。     

有机镍催化剂对稠油的降粘作用

利用自制的油酸镍和镍联吡啶铬合物有机镍均相催化剂对胜利油田稠油进行降粘实验.结果表明,两种催化剂都能有效地降低稠油粘度.在240℃,2MPa条件下,使用油酸镍催化剂,当催化剂加入量为稠油质量的0.2%时,反应24h后稠油降粘率为62.7%,使用镍联吡啶催化剂,当催化剂加入量为稠油质量的0.2%,水加入量为稠油质量的10%时,反应24h后稠油降粘率达到63.0%。族组成分析发现,反应后油品中饱和烃含量增加,芳香烃、胶质和沥青质含量减少。在降粘过程中稠油的重质组分发生了催化裂解,并伴随有C-S健和C-C键断裂,生成硫化氢、甲烷、乙烷等气体。     

稠油水热裂解油溶性催化剂性能研究

合成的油溶性钴系和镍系催化剂作为稠油水热裂解反应的催化剂,具有良好的热稳定性,与表面活性剂石油磺酸盐和供氢剂甲苯复配,降粘重复性稳定。实验结果表明,反应温度180 ℃,油溶性催化剂体系投药量质量分数为0.4%时,可使中国石油辽河油田稠油降粘90%以上;现场试验表明,该催化剂体系有效降低稠油粘度,实验初期稠油的降粘率大于74%。     

固体超强酸催化降解废旧聚乙烯制燃料油的研究

以SO42-/ZrO2-TiO2-La固体超强酸为催化剂催化降解聚乙烯,考察了催化剂制备条件对催化剂性能的影响以及催化剂用量与裂解反应温度等因素对催化裂解反应的影响。实验结果表明：催化剂制备条件为浸渍液H2SO4浓度为1.5mol·L^-1、焙烧温度为550℃、焙烧时间为3h,裂解反应条件为催化剂用量为聚乙烯总量的3.0%、反应温度为460℃时,液体产物收率可达85.5%。     

蒸汽吞吐渗流规律与催化裂解降粘机理的研究

稠油通常是指粘度高,相对密度大,胶质和沥青质含量高的原油。稠油在油层中粘度高,流动阻力大,用常规技术难以经济有效地开发。最近十几年,国内外通常采用以热采技术为主的稠油开采技术,使稠油产量不断增加。蒸汽吞吐是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油的技术。蒸汽吞吐的机理主要是加热近井地带原油,使之粘度降低,当生产压力下降时,为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。催化剂在稠油水热裂解反应中起着极其重要的作用,也是水热裂解开采稠油技术的关键技术之一。目前主要的学术观点认为,在稠油水热裂解反应中催化剂的主要作用在于降低稠油中有机硫化物等组分的裂解反应的活化能,使之易于发生,同时为水热裂解反应提供氢离子并促进产生的氢或阻聚剂中的氢向稠油中的某些结构转移,进而起到加速稠油水热裂解反应的作用。本文主要对蒸汽吞吐稠油的渗流规律、催化裂解的降粘机理以及改质稠油的有杆泵举升进行了初步研究。     

稠油催化改质技术研究

综述了注空气催化氧化和注水蒸汽水热裂解两种技术的降粘机理及国内外研究进展,通过对稠油催化改质、改变稠油的组分、降低沥青质和胶质总的相对分子量以实现降粘。其中空气催化氧化技术包括低温氧化和高温氧化两个主要过程:实现芳环破裂,大分子断裂。从水溶性催化剂、油溶性催化剂到微乳催化剂研究;水热裂解中水蒸汽和供氢剂的协同可使稠油中C-S、C-O、C-N键断裂更为充分,同时综述了水热裂解的现场应用和催化剂的进展。     

可实现稠油降黏的重油裂解剂的制备及性能研究

由硫酸氧钒、纳米SiO_2和尿素合成了一种纳米钒酸催化剂DL,以水配制成纳米催化剂体系,分析了纳米催化剂加量、反应温度、水加量及裂解时间对管道中的稠油黏度影响。结果表明,在36 h、180℃和0.3%催化剂加量下,可使稠油降黏率达到92.3%,远高于普通硫酸钒AC的67.1%。     

稠油水热催化裂解机理的研究进展

在论述了催化裂解开采稠油对能源保证的重要性意义上,从催化水热裂解的理论机理研究方面对水热裂解催化降黏方法进行了全面介绍。对稠油水热裂解发生涉及的催化裂解化学反应及其机理作了分析讨论。同时对近年来的主要研究使用的三类催化剂做了重点介绍,着重分析了其催化降黏机理。     

蒸汽和金属盐作用下稠油粘度变化研究

探讨了在注蒸汽条件下,稠油的粘度随蒸汽温度、时间的变化规律。研究结果表明,在注蒸汽开采条件下,辽河稠油可以发生水热裂解反应。金属盐的存在,可以加速稠油的水热裂解反应,从而导致粘度降低,这为实现井下催化降粘开采稠油、就地提高稠油质量提供了理论依据。     

超声波处理对辽河油田稠油黏度的影响

采用变幅杆式声化学反应器进行了辽河稠油超声波降黏的实验研究,考察了超声反应时间、反应温度对辽河稠油降黏率的影响,分析了超声波对稠油降黏的可能机理。并考察了在超声作用下含水稠油与脱水稠油降黏率的关系,超声波作用对稠油C_7沥青质和甲苯不溶物的影响。确定了最优的反应条件,稠油经超声反应4.5 h,温度300℃,处理后50℃时降黏效果最佳,且C_7沥青质和甲苯不溶物含量均较低。     

稠油注空气催化氧化采油催化剂的制备与评价

注空气催化氧化采油技术是一项提高稠油采收率的创新技术,因其气源丰富、成本低,越来越受到人们关注。该文针对SZ36-1稠油,制备了5种油溶性催化氧化催化剂——过渡金属环烷酸盐,并加以筛选,得到环烷酸铜催化效果最佳。对稠油注空气催化氧化条件进行了初步评价。在催化剂用量为原油质量的0.2%,反应温度100℃,反应时间3 d的条件下,稠油酸值从3.96 mg KOH/g上升至13.50 mg KOH/g,黏度由2.004 Pa.s上升到11.48 Pa.s,尾气中φ(O2)由21.0%降至10.0%。向氧化油中分别加入氧化油质量1.2%的助剂SW-1和质量分数40%的水,保温50℃搅拌,生成大量表面活性剂,形成O/W乳化油,黏度最终降至0.067 Pa.s,总降黏率达到96.66%。     

埕北稠油催化改质降粘实验研究

室内评价埕北稠油催化改质降粘的实验效果,筛选出最优改质降粘催化剂,考察催化剂用量、反应温度、反应时间、供氢剂种类及用量对稠油改质降粘的影响。结果表明,采用有机酸锰催化剂和甲苯供氢剂,在催化剂用量为稠油质量的0.10%、反应温度240 ℃、反应时间24 h、水油质量比1∶3和甲苯用量为稠油质量的5%条件下,稠油粘度由2 740 mPa·s降至780 mPa·s,改质降粘率达到71.5%。     

矿物催化稠油水热裂解及其强化实验研究

采用辽河稠油,通过室内实验研究了高温水蒸汽作用下油藏矿物及化学剂环烷酸镍和甲酸对稠油性质的影响。结果表明：实验所用辽河稠油能够发生水热裂解反应,反应后粘度可降低11.69%;油藏矿物对水热裂解反应具有催化作用,能使稠油的降粘率增加一倍左右;环烷酸镍和甲酸的加入使稠油的饱和烃和芳香烃含量进一步增加、胶质和沥青质含量进一步减少,杂原子含量尤其是硫含量明显降低,H/C原子比进一步增加,稠油的品质得到提升,稠油粘度分别从反应前的63670mPa·s降低到19190mPa·s和15010mPa·s,降粘率达到69.86%和76.43%,环烷酸镍和甲酸能强化矿物催化的稠油水热裂解反应。     

过渡金属催化降粘剂的性能研究

文章针对南阳油田稠油粘度高难以开采的实际问题,在热力开采稠油的基础上,进行了过渡金属催化降粘剂的性能研究。实验探讨了反应时间、碱加量、温度等因素对稠油粘度的影响以及表面活性剂的耐高温性能,从而确定催化剂辅剂及其用量。将合成的油溶性催化剂与碱/表面活性剂进行复配并加以评价,通过正交实验优选出主剂与辅剂的最佳配比,确定稠油水热催化剂HR组成。此外,还研究了反应条件(温度、催化剂加量)对稠油改质降粘的影响。