氧化催化体系对稠油组成及粘度的影响.pdf

学兔兔 石 油 与 天 然 气 化 工 34 GHEMlCAL ENGINEERlNG OFOIL ＆GAS 氧化催化体系对稠油组成及粘度的影响 郑延成 陈 奇 王任芳 苏铁军 赵长喜 (1．长江大学 2．河南油田分公司石油工程技术研究院) 摘 要 以过渡金属酸盐为催化剂 ，加入过氧化叔丁醚和质子供体对南阳含水稠油进行 了氧 化降解反应 ，根据反应后稠油粘度、酸值大小正交实验筛选 了催化体系组成。考察 了催化剂溶液酸 碱性对反应后稠油粘度的影响 ，实验测试 了反应温度、时间以及催化剂用量对稠油粘度和组成的改 变程度 ，并对作用后的稠油进行加碱 中和处理 ，进一步探讨碱对稠油粘度的影响。TLC—FID族组 成测试表 明，较低温度下的氧化催化使稠油中的胶质减少20％，芳烃与饱和烃的量分别增加 38％ 和 13％，沥青质增加 2．5％；稠 油粘度 由原始的58Pa ·S下降到27Pa ·S，酸值 由2．2mgKOH／g 增加到 13．5mgKOH／g。在 120℃、16h条件 下催化反应后 的稠油 中加入 0．5％ ～1．2％NaOH，粘度 降到800mPa·S，降粘率99％以上 ，而反应前稠油加碱后最低粘度为5000mPa·S。适度氧化催 化大幅降低反应温度、改变稠 油流动性对于稠油的开采具有重要意义。 关键词 稠油 降黏 催化氧化 降解 族组成 DOI：10．3969／i．issn．1007—3426．2009．01．009 由于稠油粘度高，造成稠油开采 、集输和加工难 ’ 质的质量分数分别为31．92％、10．10％、42．35％和 度大 ，国内外学者做了大量研究工作来降低稠油 的 l5．63％，酸值 为 1．34mgKOH／g。含水 20％时 ， 粘度 。常规 的注蒸汽等热力采油开采方法主要 50℃下粘度为70Pa·S，含水35％的原油粘度 49．5 有 向油藏中注入溶剂、表面活性剂和气体等。近年 Pa·S，加 NaOH乳化的最低粘度为5Pa·S。 来一些高等 院校 研究开发了水热裂解开采稠油 过氧化物 ：过氧化叔丁醚 (PY)。质子供体 新技术，通过向地层注入催化剂使稠油在高温下实 (PN)：CH3COOH 、H，PO 及其盐。 现部分催化裂解 ，不可逆地降低重质组分含量或改 1．2有机络合催化剂 SN的合成 变其分子结构 、降低稠油的粘度 ，同时也发现 了氧化 将过渡金属 (Mo、Zn或 Fe)的化合物溶于 体系 圳对稠油重组分 的影响。由于蒸汽源、输气 NaOH中，加入脂肪酸 (油酸或椰油酸)，调节体系 线路和供热状态等方面的因素，往往使得地层温度 p-／／=6～7，在 60℃ ～80℃下反应 6h，至油相变为淡 达不到水热催化要求 的240％以上的高温 而影 黄色的油状液体 ，用分液漏斗将水相和油相分离。 响催化效率 ，因此研究低温催化降粘技术 ，进一步弄 油溶性催化剂密度 (d。)为0．9475g／eIll。实验 清氧化催化降粘的本质对于稠油的开发具有重要意 采用异丙醇将其稀释到质量浓度 50％备用。 义 。