一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法
2023-05-19 22:53:41 2
專利名稱：一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於稠油開採中的水熱催化裂解降粘劑的製備方法。
背景技術：
我國有著較豐富的稠油資源，由於現有開採方法的局限使得很多稠油資源難以開發，尤其是特超稠油資源基本沒有動用。迄今為止，稠油開採方法主要有熱採(火燒油層、電加熱、蒸汽吞吐和蒸汽驅)、生物降解、物理方法開採和化學降粘法。化學降粘方法是向地層稠油中注入化學降粘劑，通過化學降粘劑的作用達到降低原油粘度，增強流動性將稠油採出的目的。它是一種工藝簡單、開採成本低廉、效果較好的開採方法，目前開發的降粘劑總體上也有三大類即適用於普通稠油冷採的化學降粘劑，用於特稠油蒸汽吞吐、蒸汽驅的熱採化學降粘劑，用於特、超稠油開採的水熱催化裂解降粘劑。第一種可以在冷採稠油過程中單獨使用，第二種配合蒸氣熱吞吐使用，它們的基本原理都是通過向地層中加入普通和耐高溫的表面活性劑，使稠油乳化，降低油水界面張力，增強稠油的流動性而使其易於採出。乳化降粘劑的研製開發比較成熟，但是普適性差，對於粘度較大的特超稠油效果欠佳。水熱催化裂解降粘開採稠油技術是通過向油層中注入高溫高壓蒸氣的同時，加入適當的催化劑和其它助劑，將地層本身作為一個廉價可利用的水熱裂解催化反應器，使稠油在水熱條件下實現催化裂解，將稠油大分子部分的裂解為小分子，部分不可逆的降低原油粘度，提高稠油品質，同時可以導致油層壓力和能量增加使稠油易於開採、集輸和加工。這是一種稠油開採的新技術，此項技術的關鍵是水熱催化裂解降粘劑的研製，而目前報導的為數不多的水熱催化裂解降粘劑存在著使用溫度較高，普適性差，與原油接觸性差的缺點，現場應用難以奏效。因此，研製新的水熱催化裂解降粘劑，滿足特超稠油的開採需求有著重要的意義。
發明內容
為了填補目前水熱催化裂解降粘劑在低溫(不高於200℃)高效催化方面的空白，本發明的目的在於提供一種成本低廉、普適性好、在低溫下降粘效果較好的含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案是一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1).選取原料按芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸19-21份、氧化鐵粉1.8份選取芳磺酸和氧化鐵粉；或者按芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸19-21份、鐵粉1.2份選取芳磺酸和鐵粉；2).將芳磺酸與氧化鐵粉或鐵粉在80-160℃下反應1-3h，反應完成後用丙酮溶解，丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9-1.3；過濾，濾出的固體為未反應的氧化鐵或鐵粉，將濾液置入烘箱，在50-80℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑(產品)。
所述的芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸20份、氧化鐵粉1.8份。
所述的芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸20份、鐵粉1.2份。
所述的丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1。
本發明的有益效果是採用本發明的方法得到的降粘劑中芳磺酸的兩親性可以促使降粘劑更加充分的與原油接觸，更加充分的發揮過渡金屬的催化活性；而且此降粘劑可以在較低溫度下(低於200℃)使特超稠油發生部分裂解，同時改變其分子結構及其族組分分子的嵌合方式，從而降低稠油的粘度，在低溫下降粘效果較好，一定程度上提高稠油品質。本發明採用成本低廉芳磺酸，具有成本低廉的特點。本降粘劑不僅可以用於普通稠油的開採，而且可以用於特超稠油的水熱催化裂解降粘開採，本發明普適性好；由於其在低於200℃的低溫條件下有高效降粘性，比較適合於注汽時現場能達到的溫度條件，並且製備工藝簡單，使用條件寬，適配於現有的開採工藝，因此有更好的實用性和廣闊的市場前景。
具體實施例方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。
實施例1採用成本低廉芳磺酸20克與1.8克氧化鐵粉(粒徑為80-200目)在100℃下反應2h，反應完成後用20克丙酮溶解，過濾，濾出的固體為未反應的氧化鐵粉，將濾液置入烘箱，在50℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑(芳磺酸鐵螯合物)。工業生產可以按比例放大。
將此芳磺酸鐵螯合物降粘劑、水和稠油置於高壓反應釜，在150-200℃下發生水熱催化裂解反應，其中以整個體系質量為基準，降粘劑濃度為0.08-0.2％，加水量大於25％。反應後降粘率可以達到80％以上，部分膠質瀝青質裂解為飽和烴、芳烴，並且使其結構發生改變。
實施例2採用成本低廉芳磺酸20克與1.2克鐵粉(粒徑為80-200目)在100℃下反應2h，反應完成後用20克丙酮溶解，過濾，濾出的固體為未反應的鐵粉，將濾液置入烘箱，在50℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑(芳磺酸鐵螯合物)。工業生產可以按比例放大。
將此芳磺酸鐵螯合物降粘劑、水和稠油置於高壓反應釜，在150-200℃下發生水熱催化裂解反應，其中以整個體系質量為基準，降粘劑濃度為0.08-0.2％，加水量大於25％。反應後降粘率可以達到80％以上，部分膠質瀝青質裂解為飽和烴、芳烴，並且使其結構發生改變。
實施例3一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，它包括如下步驟1).選取原料按芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸19份、氧化鐵粉1.8份選取芳磺酸和氧化鐵粉；2).將芳磺酸與氧化鐵粉(粒徑為80-200目)在80℃下反應3h，反應完成後用丙酮溶解，丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9；過濾，濾出的固體為未反應的氧化鐵或鐵粉，將濾液置入烘箱，在80℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑。
實施例4一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，它包括如下步驟1).按芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸21份、鐵粉1.2份選取芳磺酸和鐵粉；2).將芳磺酸與鐵粉(粒徑為80-200目)在160℃下反應1h，反應完成後用丙酮溶解，丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1.3；過濾，濾出的固體為未反應的氧化鐵或鐵粉，將濾液置入烘箱，在60℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑。
權利要求
1.一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1).選取原料按芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸19-21份、氧化鐵粉1.8份選取芳磺酸和氧化鐵粉；或者按芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸19-21份、鐵粉1.2份選取芳磺酸和鐵粉；2).將芳磺酸與氧化鐵粉或鐵粉在80-160℃下反應1-3h，反應完成後用丙酮溶解，丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9-1.3；過濾，將濾液置入烘箱，在50-80℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑。
2.根據權利要求1所述的一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於所述的芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸20份、氧化鐵粉1.8份。
3.根據權利要求1所述的一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於所述的芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸20份、鐵粉1.2份。
4.根據權利要求1所述的一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於所述的丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1。
全文摘要
本發明涉及一種應用於稠油開採中的水熱催化裂解降粘劑的製備方法。一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1).選取原料按芳磺酸與氧化鐵粉重量份數為芳磺酸19－21份、氧化鐵粉1.8份選取芳磺酸和氧化鐵粉；或者按芳磺酸與鐵粉重量份數為芳磺酸19－21份、鐵粉1.2份選取芳磺酸和鐵粉；2).將芳磺酸與氧化鐵粉或鐵粉在80－160℃下反應1－3h，反應完成後用丙酮溶解，丙酮的加入量為芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9－1.3；過濾，將濾液置入烘箱，在50－80℃烘乾得到褐色粘稠狀液體為含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑。本發明具有成本低廉、普適性好、在低溫下降粘效果較好的特點。
文檔編號C09K8/58GK1944572SQ20061012476
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者陳豔玲, 王元慶, 夏菲 申請人:中國地質大學(武漢)