一種稠油水熱裂解催化降粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稠油水熱裂解催化降粘劑及其制備方法，特別涉及一種以過渡金屬為中心的雙配體的稠油水熱裂解催化降粘劑及其制備方法，屬于催化降粘劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展，常規(guī)石油資源愈來愈少，稠油作為一種極具潛力的非常規(guī)能源愈來愈受關(guān)注。綜合考慮常規(guī)石油的開采現(xiàn)狀和稠油儲量，可以預(yù)測稠油將在今后的國家能源戰(zhàn)略中占據(jù)極其重要的地位。
[0003]水熱裂解催化降粘開采稠油技術(shù)是通過向油層中注入高溫蒸汽，同時加入水熱裂解催化降粘劑，將油層視為一個天然的反應(yīng)器，利用蒸汽提供的熱量，在催化降粘劑的作用下，使稠油在水熱條件下實現(xiàn)催化裂解，將稠油中的大分子部分裂解為小分子，不可逆的降低稠油的粘度，從而達到使稠油易于開采的目的。
[0004]水熱裂解催化降粘開采稠油技術(shù)的關(guān)鍵是水熱裂解催化降粘劑的效果，單純的有機磺酸化合物跟過渡金屬離子(鐵或銅)形成有機磺酸鹽，不能形成穩(wěn)定的有機磺酸絡(luò)合物。當(dāng)過渡金屬離子的有機磺酸鐵或有機磺酸銅與稠油水熱催化反應(yīng)時，由于稠油熱采高溫導(dǎo)致降粘劑的熱穩(wěn)定性差、有效率低，目前的催化降粘劑的大多不能取得理想的降粘效果Ο
[0005]因此，提供一種可以有效對稠油進行水熱裂解催化降粘的材料成為了本領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種稠油水熱裂解催化降粘劑及其制備方法，該稠油水熱裂解催化降粘劑具有更好的耐溫性，達到更優(yōu)異的裂解降粘效果，以實現(xiàn)稠油的有效降粘開采。
[0007]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種稠油水熱裂解催化降粘劑，該稠油水熱裂解催化降粘劑包括質(zhì)量摩爾比為1:0.5-1.5:0.5-1.5的鄰苯二胺、十二烷基苯磺酸和過渡金屬硫酸鹽。
[0008]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑，優(yōu)選地，該稠油水熱裂解催化降粘劑包括質(zhì)量摩爾比為1:1.2:1的鄰苯二胺、十二烷基苯磺酸和過渡金屬硫酸鹽。
[0009]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑，優(yōu)選地，所述過渡金屬硫酸鹽包括五水合硫酸銅或七水合硫酸亞鐵。
[0010]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑，不但對普通稠油具有很好的降粘效果，而且可以有效的對特稠油、超稠油進行降粘處理。
[0011]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑的使用溫度為200°C -310°c。
[0012]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑具體用于降粘時，按照以下步驟進行:
[0013]將200g-250g的稠油、25wt% _30wt%的水和0.2wt% -0.3?七％的上述稠油水熱裂解催化降粘劑置于高壓反應(yīng)釜中，在注氮氣壓力為2.5MPa-3.0MPa，200°C _310°C下反應(yīng)24h，然后冷卻降溫，完成采用上述稠油水熱裂解催化降粘劑對稠油的降粘，其中，質(zhì)量百分數(shù)以稠油質(zhì)量為基準(zhǔn)。
[0014]本發(fā)明還提供了上述稠油水熱裂解催化降粘劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟:
[0015]將十二烷基苯磺酸溶于水中，得到濃度為0.5mol/L-l.2mol/L的十二烷基苯磺酸溶液；
[0016]在70°C _110°C下，向所述十二烷基苯磺酸溶液中加入鄰苯二胺，得到中間產(chǎn)物；
[0017]將過渡金屬硫酸鹽溶于水中，得到濃度為0.5mol/L-0.9mol/L的過渡金屬硫酸鹽溶液；
[0018]向所述中間產(chǎn)物中加入所述過渡金屬硫酸鹽溶液，在70°C _110°C下反應(yīng)2h_4h，真空干燥，得到所述稠油水熱裂解催化降粘劑。
[0019]本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，將十二烷基苯磺酸溶于水中后，在25°C -30°C下攪拌10min-15min，得到十二烷基苯磺酸溶液。
[0020]本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，向十二烷基苯磺酸溶液中加入鄰苯二胺后，攪拌l_3h，得到中間產(chǎn)物。
[0021]本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，該稠油水熱裂解催化降粘劑的制備方法的總反應(yīng)時間為6h。
[0022]本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，所述真空干燥在30 °C -50°C下干燥3h-5ho
[0023]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑用于對稠油進行降粘時，在200 °C -310 °C 下進行。
[0024]本發(fā)明提供的上述稠油水熱裂解催化降粘劑具有兩種不同的配體，這兩種配體跟金屬離子進行絡(luò)合，使得該降粘劑可以在200°C -310°C使特稠油、超稠油發(fā)生部分裂解，同時改變其分子結(jié)構(gòu)及其族組分分子的嵌合方式，明顯降低稠油的粘度，一定程度上提升了桐油的品質(zhì)。
[0025]本發(fā)明提供的稠油水熱裂解催化降粘劑在200°C -310°C范圍內(nèi)降粘效果良好，能夠滿足油田現(xiàn)場的開采需求，解決了油層高溫條件下降粘效果差、采出稠油品質(zhì)低的難題。另外，本發(fā)明提供的稠油水熱裂解催化降粘劑不僅可以用于普通稠油的開采，而且可以用于特稠油、超稠油的水熱裂解催化降粘開采，針對不同地區(qū)的稠油具備較強的普適性，適配于現(xiàn)有的開采工藝，因此有很好的實用性和廣闊的市場前景。
[0026]此外，本發(fā)明提供的稠油水熱裂解催化降粘劑的制備方法的制備工藝簡單，成本低廉，可進行工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0027]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0028]實施例1
[0029]本實施例提供了一種稠油水熱裂解催化降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的:
[0030]稱取十二燒基苯磺酸6.52g置于容器中，加入40mL蒸饋水，在30°C下攪拌lOmin，得到乳白色粘稠狀液體的十二烷基苯磺酸溶液；
[0031]稱取鄰苯二胺2.16g置于容器中，在70°C下繼續(xù)攪拌l_3h，得到棕色稠狀中間產(chǎn)物；
[0032]稱取五水合硫酸銅2.50g置于燒杯中，加入20mL的蒸餾水溶解；
[0033]將溶解之后的硫酸銅溶液加入容器中繼續(xù)反應(yīng)2h_4h，得到深棕色稠狀沉淀，停止反應(yīng)待冷卻至室溫過濾，沉淀置于真空干燥箱，在30°C -50°C干燥3h-5h，得到以銅為中心的雙配體的稠油水熱裂解催化降粘劑。
[0034]工業(yè)生產(chǎn)以銅離子為中心的催化降粘劑，將工業(yè)級原料按比例放大即可。
[0035]采用本實施例的以銅為中心的雙配體的稠油水熱裂解催化降粘劑對遼河油田特稠油(50°C下粘度為40000mPa.s)進行處理，具體按照以下方式進行:
[0036]將上述以銅為中心的雙配體的稠油催化降粘劑、水和稠油置于高壓反應(yīng)釜，在260°C下發(fā)生水熱催化裂解反應(yīng)，其中以整個體系質(zhì)量為基準(zhǔn)，以銅為中心的雙配體的稠油催化降粘劑的用量為0.2-0.3wt%，水的用量占25-30wt%，其余為稠油。
[0037]反應(yīng)后稠油降粘率達92%，并有12%的重質(zhì)組分裂解為輕質(zhì)組分。
[0038]實施例2
[0039]本實施例提供了一種稠油水熱裂解催化降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的:
[0040]稱取十二燒基苯磺酸7.82g置于容器中，加入40mL蒸饋水，在30°C下攪拌lOmin，得到乳白色粘稠狀液體的十二烷基苯磺酸溶液；
[0041]稱取鄰苯二胺2.16g置于容器中，在90°C下繼續(xù)攪拌l_3h，得到棕色稠狀中間產(chǎn)物；
[0042]稱取五水合硫酸銅2.50g置于燒杯中，加入20mL的蒸餾水溶解；
[0043]將溶解之后的硫酸銅溶液加入容器中繼續(xù)反應(yīng)2_4h，得到深棕色稠狀沉淀，停止反應(yīng)待冷卻至室溫過濾，沉淀置于真空干燥箱，在30°C -50°C干燥3-5h，得到以銅為中心雙配體的稠油水熱裂解催化降粘劑。
[0044]采用本實施例的以銅為中心的雙配體的稠油水熱裂解催化降粘劑對遼河油田超稠油(50°C下粘度為167000mPa.s)進行處理，具體按照以下方式進行:
[0045]將上