特超稠油改質(zhì)降粘技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增多,原油的需求量也日益增多。但常規(guī)原油的儲(chǔ)量與產(chǎn)量已經(jīng)進(jìn)入持續(xù)下降階段,在這種條件下作為非常規(guī)原油的稠油將在今后國家能源戰(zhàn)略中占據(jù)重要的位置。全球范圍內(nèi)稠油的地質(zhì)儲(chǔ)量較大,約為常規(guī)原油的三倍,而且動(dòng)用程度較低。但是稠油的粘度高、相對(duì)密度大、流動(dòng)性差,在開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)等方面都有很大的技術(shù)難度。
　　 稠油改質(zhì)降粘是一種反應(yīng)程度較低的原油加工方法,反應(yīng)主要包含稠油水熱裂解反應(yīng)、稠油熱裂解反應(yīng)及縮合反應(yīng)等幾種反

2、應(yīng)。通過改質(zhì)降粘反應(yīng)稠油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等大分子分解為分子量較小的中間餾分,使稠油粘度發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的減小。這從根本上減小了稠油的粘度,改善了稠油的流動(dòng)性能,從而降低了稠油的長距離管輸和儲(chǔ)存的難度。
　　 本文在研究了稠油改質(zhì)降粘可行性的基礎(chǔ)上,篩選了較適合勝利油田稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)的催化劑,探討了在催化劑與供氫劑存在條件下各種反應(yīng)條件對(duì)稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步探討了稠油改質(zhì)降粘的反應(yīng)機(jī)理。
　　 本文的主

3、要研究內(nèi)容有:
　　 (1)研究了稠油改質(zhì)降粘的可行性。在稠油改質(zhì)降粘可行性研究方面,選取了勝利油田三種粘度不同且具有代表性的稠油分別考察了改質(zhì)降粘反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)稠油四組份組成、粘溫關(guān)系、餾分等的影響;考察了在上述條件下稠油反應(yīng)的裂化率和縮合率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在反應(yīng)溫度300℃～380℃、反應(yīng)時(shí)間20min～60min的反應(yīng)條件下,反應(yīng)后稠油粘度明顯降低,且隨反應(yīng)溫度的增高和反應(yīng)時(shí)間的延長降粘效果變好,降粘率增大

4、。同時(shí)稠油組分組成發(fā)生了變化,重餾分減少,輕餾分增多。這些變化說明,在實(shí)驗(yàn)條件下稠油可以發(fā)生粘度降低改質(zhì)降粘反應(yīng)。
　　 (2)研究了催化劑、供氫劑對(duì)稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)的影響。在稠油改質(zhì)降粘可行性研究的基礎(chǔ)上,篩選了三種催化劑,并以高溫水蒸氣作為供氫劑對(duì)稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)行為進(jìn)行了研究?？疾炝舜呋瘎┓N類、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、供氫劑對(duì)稠油組分組成、粘溫關(guān)系、反應(yīng)產(chǎn)生氣體等的影響。結(jié)果表明,在催化劑與供氫劑存在的條件下,稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)

5、的反應(yīng)速率增大并且可以有效的降低反應(yīng)溫度,稠油降粘效果明顯且稠油的組成發(fā)生了較大的變化,中間餾分增多。
　　 (3)探討了稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)機(jī)理。通過對(duì)改質(zhì)降粘反應(yīng)后稠油組分的變化及產(chǎn)生氣體的組成分析得到以下結(jié)論。稠油改質(zhì)降粘反應(yīng)是稠油裂解反應(yīng)和縮合反應(yīng)相平行的順序反應(yīng);雜原子尤其是硫原子組成的橋鍵是稠油分子結(jié)構(gòu)中最為薄弱的環(huán)節(jié),在熱作用下最容易發(fā)生斷裂生成自由基,該自由基作為誘發(fā)劑使裂化反應(yīng)得以進(jìn)行;在裂解反應(yīng)的同時(shí),存在著大分