金属纳米晶催化稠油原位裂解加氢降黏改质

实验制备了单金属Ni、Fe及双金属Ni-Fe合金纳米晶催化剂,并以水合肼(N_2H_4·H_2O)为供氢剂,对旅大32-2脱水原油进行催化裂解加氢改质研究。采用TEM,XRD对所制备的催化剂进行表征;通过正交实验确定了最佳反应条件,并采用GC-MS,FTIR,TG-DSC等测试手段对原油及改质油样进行分析。表征结果显示,金属纳米晶催化剂平均粒径约为5.0～6.0 nm,且分布均匀。实验结果表明,金属纳米晶具有催化稠油大分子裂解并使供氢剂分解析氢双重功能,其中Ni-Fe合金/N_2H_4·H_2O体系共催化作用对稠油的降黏效果最佳,改质后油样中轻质组分含量为89.20%(w),上升了26.86百分点,黏度降至72 mPa·s,降黏率达95.6%;稠油经催化裂解加氢后重质组分结构被破坏,黏度发生不可逆的降低,稠油品质提高。     

埕北稠油近临界水改质降黏的研究

通过对埕北稠油进行近临界水改质模拟实验,优选了最佳反应条件,分析了稠油改质前后的烃族组成和结构,对比了普通水热改质、近临界水改质与近临界水催化改质的降黏效果。实验结果表明:由于水在近临界条件下具有近临界流体、溶剂化和催化供氢等效应,在油水质量比8∶2、反应温度260℃、反应压力6 MPa和反应时间24 h的条件下,稠油近临界水改质降黏率达到21.40%,稠油沥青质含量下降56.46%,红外光谱图显示改质前后稠油发生明显的C—S键断裂。将反应压力降至3 MPa,在非近临界条件下对稠油进行普通改质,稠油黏度下降7.98%;加入0.1%的催化剂,对稠油进行近临界水催化改质,稠油黏度下降51.27%。从降黏效果比较,近临界水催化改质近临界水改质普通改质。     

超稠油原位催化改质提高采收率实验

针对蒸汽吞吐、蒸汽驱的低渗透区超稠油流动阻力大、开采困难等问题,提出低渗透区超稠油原位催化改质降黏技术。采用反应釜法和物模实验法,筛选高效原位改质催化剂,研究催化剂的注入方式,并筛选5种催化剂及其改质条件。研究表明:以有机锌为催化剂,催化剂用量为0.1%、稠油含水率为50%时,超稠油具有较好的改质降黏效果;物模实验法原位催化改质降黏效果优于反应釜法,稠油含水率为50%、催化剂用量为0.1%、反应温度为240 ℃、填砂管回压为8~10 MPa和反应时间为24 h条件下,稠油黏度由145 000 mPa·s降至54 260 mPa·s,降黏率达62.58%;物模实验法改质油的密度和酸值下降,重组分(胶质和沥青质)含量减少10.85%,300、500 ℃前馏分分别提高了6.75%、17.29%。在240 ℃、10 MPa条件下,采用自制生物质基调剖剂封堵优势渗流通道,将催化剂注入低渗填砂管后水驱,改质稠油黏度降至68 450 mPa·s,降黏率达52.79%,流动阻力减少19.74%,采出率达到95.22%,稠油综合采出率由46.94%增至85.13%。该方法为超稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱低渗透区域的稠油进行原位催化改质降黏提高采收率提供了借鉴。     

注蒸汽条件下稠油井下生热催化改质室内研究

研究了在注蒸汽条件下,生热添加剂及催化剂对稠油的催化改质反应的影响。实验结果表明,在注蒸汽的条件下,辽河稠油在生热添加剂作用下,稠油的粘度、平均分子量下降。催化剂的存在可以加速稠油催化改质反应,使稠油的粘度、平均分子量进一步降低。以稠油的粘度和平均分子量作为评价指标,确定了室内模拟的最佳反应工艺条件。     

双功能金属纳米晶/水合肼体系催化稠油原位裂解加氢降黏改质

催化裂解加氢技术在高温条件下使稠油大分子催化裂解,并通过加氢提高产物的氢/碳比,从而降低稠油黏度,提高产物轻质化程度。采用液相还原法制备了Ni、Pd及Ni-Pd合金纳米晶催化剂,并采用水合肼(N2H4·H2O)作为供氢剂,对南堡油田稠油进行催化裂解加氢降黏研究。利用永磁旋转搅拌高压釜模拟地层条件,通过正交实验确定了最佳反应条件并利用HSC Chemistry软件分析了供氢剂的热力学性质,在最佳反应条件下进行对比实验。结果表明：金属纳米晶可促进稠油大分子裂解并使供氢剂分解释氢,其中钯纳米晶/水合肼体系对稠油的降黏效果最好。与原油样品相比,改质后油样重质组分质量分数减少8.34百分点,降黏率达到91.3%。根据文献对稠油黏度降低的可能机理进行了简要分析。改质后的稠油黏度显著降低,可为稠油有效开采提高采收率提供理论参考。     

加拿大油砂沥青常压渣油供氢热裂化改质基础研究

以加拿大油砂沥青常压渣油（常压渣油）馏分油FA,FB,FC为初选供氢剂,对其氢转移能力进行了评价,优选出合适的供氢剂;在此基础上研究了不同反应条件下优选供氢剂FB对常压渣油热裂化改质效果的影响。结果表明：3种馏分油的相对供氢能力由大到小的顺序为FB>FC>FA;相比于常规热裂化反应,供氢热裂化反应过程中的生焦诱导期延长3.0～4.5 min,改质油的斑点实验等级降低了1～2级（420 ℃,20～40 min）,随着反应时间的延长和反应温度的升高,改质油的密度下降的趋势更为明显;此外供氢热裂化改质油总降黏率是掺稀降黏率的1.14～1.40倍。     

PetroBeam稠油改质技术

目前,美国PetroBeam石油有限公司开发了一项稠油改质新技术.PetroBeamTM技术是基于油原料低温辐射引起的自身链条分裂反应.该技术与所有现有的改质技术相比,最节能且资本投入和操作费用也最低.不同于常规技术,这种低温改质和裂化技术降低了使用高温、高压或催化剂技术裂解石油的成本,减少了相关安全问题的发生.     

风城浅层超稠油油藏原位催化改质降黏技术

针对风城浅层超稠油油藏蒸汽吞吐中后期采用微生物、水热催化、气体辅助等降黏方式开采效果均不佳的问题,进行了超稠油催化改质降黏技术研究。通过催化裂解实验分析了风城油田重18井区油样在4.5 MPa、100～220℃条件下使用催化剂和供氢剂后的降黏效果,采用双管并联驱油实验得到了催化改质剂辅助蒸汽驱油效果及原油组分变化。结果表明：220℃时,单独使用催化剂降黏率可达50%,加供氢剂后降黏率可达90%以上;催化改质剂辅助蒸汽驱后原油降黏率可达88.5%,采出油中C25以上组分含量由54.4%降至37%,原油轻质化明显。对1口低产蒸汽吞吐井开展现场试验,实施后周期产油增加387 t,油汽比提高了0.34,取得较好的应用效果。研究表明,原位催化改质降黏技术可促使原油发生不可逆降黏,可大幅度降低稠油黏度,提高开发效果,建议进一步推广应用。     

利用供氢体对稠油进行水热裂解催化改质的研究进展

基于对稠油水热裂解反应机理的分析,讨论了供氢体改质稠油的机理,综述了国内外利用供氢体对稠油进行改质研究的思路及其进展,介绍了无机、有机供氢体,并对其优缺点进行了评述。指出了高芳烃重质石油馏分及异丙醇等醇类作为经济型供氢体的可行性。稠油井下水热裂解改质技术的关键之一是寻找供氢效果更好、来源广泛、适宜的工业用供氢体。表1参42。     

用甲烷作氢源改质重质油的探索

本文以辽河减压渣油为原料,考察甲烷在分散型催化剂存在条件下的各类改质反应。探索甲烷用作改质重质油氢源的可行性。试验表明,甲烷在反应中具备作为氢源的若干特性,可以改质重质油。     

化学剂强化稠油水热裂解降黏研究进展

介绍了稠油水热裂解反应及其机理。基于反应机理讨论了化学剂对稠油水热裂解降黏的强化作用，并从催化剂、供氢体、助剂等方面综述了国内外关于用化学剂强化稠油水热裂解降黏的研究情况。指出了用化学剂强化稠油水热裂解降黏的研究方向:以具体油藏矿物和稠油为基础，研发价格低、活性高、选择性高、反应条件宽的稠油水热裂解反应催化剂；寻找供氢效果好、来源广、可工业化应用的供氢体；优选合适的助剂，如表面活性剂，发挥乳化降黏等协同作用；与油藏堵水调剖技术相结合，充分发挥外加化学剂的作用。     

氨分解制氢催化剂的研究进展

氢能作为二次能源在可再生能源和化石能源发展中将发挥重要的桥梁和纽带作用,但其推广应用受限于氢气储存成本高和运输效率低等因素。采用氨作为储氢载体,其储氢密度高、运输技术成熟,方便分布式现场制氢就地供应,避免氢气储运带来的困扰。氨载氢技术推广应用关键在于氨分解催化剂的发展水平。对近年来用于氨分解的Ru基催化剂、非贵金属催化剂、双金属催化剂和氮化物/碳化物催化剂研究进展进行总结,分析了各种催化剂上氨分解的反应机理以及活性金属、载体、助剂和制备方法对催化剂物化性质和催化性能的影响,指出了不同类型催化剂的优势和不足,并对其未来研究方向进行了展望。     

辽河油区稠油采油工艺技术发展方向

分析了辽河油区稠油开发中存在的问题和目前的技术水平,论述了提高蒸汽吞吐效果、开发方式转换、特殊工艺井相结合的常规热力采油技术,采用添加剂(催化剂)的热化学采油技术以及稠油井下改质技术机理及应用情况,指出今后可能具有发展前景的采油工艺技术.     

Hydrocracking of Gudao Residual Oil with Dispersed Catalysts Using Supercritical Water-Syngas as a Hydrogen Source

Heavy oil upgrading is a very important process in the petroleum industry, but is very difficult because it has a high impurity content. A variety of heavy oil upgrading technologies have been developed in the world, including the catalytic hydrocracking process, which can process various heavy oils with a high yield of liquid products. Although this technology is one of the most widely used methods for upgrading heavy oil, the use of expensive molecular hydrogen is costly. The heavy oil upgrading technology with alternative hydrogen is very important. The catalytic hydroconversion of Gudao residue with different catalysts using water-syngas as an alternative hydrogen was investigated in this study. Hydrogen is provided in-situ for hydrocracking through the water-gas shift reaction (WGSR). The experimental results show that catalysts play a very important role in catalytic hydroconversion of Gudao residue using water-syngas as an alternative hydrogen. Addition of catalysts to residue was found to improve the distribution or properties of cracking products and inhibit the asphaltene or TI formation.     

Effect of reaction temperature and hydrogen donor on the Ni0@graphene-catalyzed viscosity reduction of extra heavy crude oil

Ni⁰@graphene nanocomposites were prepared via a solvothermal method and used as the catalysts for the viscosity reduction of extra heavy crude oil. Higher graphene content in Ni⁰@graphene nanocomposite has an adverse effect on its catalytic activity. The addition of tetralin and higher reaction temperature can obviously promote the catalytic activity. The catalyst accompanied by hydrogen donor can attain a viscosity reduction rate of 84.3% after the catalytic reaction under 280°C for 24 h and reduce the viscosity of crude oil from 174,219 to 27,352 mPa s (measured at 50°C).     

稠油出砂冷采技术研究综述

稠油将是21世纪的重要资源。动用稠油资源是缓解未来原油短缺的重要手段。经济、高效地开发稠油对我国具有重要的现实和战略意义。目前,我国稠油油藏主要采取注蒸汽等热采方式,但普遍面临着油层出砂、气窜和采油成本高的严峻挑战。而稠油出砂冷采技术通过大量出砂形成高渗流通道,并借助于泡沫油的作用等机理来开采稠油油藏,可以较好地解决热采中遇到的问题。国外矿场实践结果表明,出砂冷采可以降低开采成本、提高资源利用率。     

大庆外围稠油水热裂解地质协同催化降黏研究

为更好地实现稠油就地水热裂解降黏,以油藏矿物、催化剂和供氢剂为催化体系,检测其对大庆外围稠油水热裂解反应的催化作用.实验结果表明,油藏矿物可以催化稠油水热裂解反应,并可与催化剂协同催化稠油水热裂解,矿物与油溶性催化剂的协同催化效果好于水溶性催化剂;供氢剂的加入可进一步强化稠油水热裂解反应,与不添加供氢剂相比,反应后胶质...     

Hydrocracking of Gudao Residual Oil with Dispersed Catalysts Using Supercritical Water-Syngas as a Hydrogen Source

Abstract:

Heavy oil upgrading is a very important process in the petroleum industry, but is very difficult because it has a high impurity content. A variety of heavy oil upgrading technologies have been developed in the world, including the catalytic hydrocracking process, which can process various heavy oils with a high yield of liquid products. Although this technology is one of the most widely used methods for upgrading heavy oil, the use of expensive molecular hydrogen is costly. The heavy oil upgrading technology with alternative hydrogen is very important. The catalytic hydroconversion of Gudao residue with different catalysts using water-syngas as an alternative hydrogen was investigated in this study. Hydrogen is provided in-situ for hydrocracking through the water-gas shift reaction (WGSR). The experimental results show that catalysts play a very important role in catalytic hydroconversion of Gudao residue using water-syngas as an alternative hydrogen. Addition of catalysts to residue was found to improve the distribution or properties of cracking products and inhibit the asphaltene or TI formation.     

高硫、高酸重劣质原油的优化采购及加工

针对国际原油市场高硫、高酸重质原油成本低廉的优势,应用中国石化长岭分公司PIMS模型和原油混炼技术,通过做好劣质原油配套加工油种选择优化,以及加工流程、化工轻油流向、运输计划等优化,成功实现对适量高硫、高酸重质原油的采购和安全平稳加工,产品出厂质量合格,炼油企业原油采购成本显著降低。