[發明專利]稠油水熱裂解催化劑及其制備方法和過渡金屬配合物及配體

有效

• 申請號: 201110364603.6
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103111327A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 雷斌;侯鈺;李本高;黃娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07F15/04;C07C49/175;C07C45/68;C08G65/00;C09K8/592
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種稠油水熱裂解催化劑及其制備方法，本發明還涉及該催化劑含有的過渡金屬配合物及其配體。

背景技術

水熱裂解催化降粘技術是一種有效的稠油開采技術，該技術通過在向油藏注蒸汽的同時加入特定性質的催化劑和助劑，使稠油組分中鍵能較弱化學鍵發生斷裂，改變稠油分子聚集狀態，降低稠油粘度，改善流動性，達到提高采收率的目的。現有的水熱裂解催化劑一般是過渡金屬鹽，其反應效率還不理想，一方面體現在需要很高的反應溫度(240℃～300℃)，另一方面體現在需要較長的反應時間(24～60小時)。CN1944572A報道了一種含有兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑的制備方法，以芳磺酸與氧化鐵或鐵粉制備含兩親結構的稠油水熱催化裂解降粘劑。CN102019205A報道了一種稠油水熱催化裂解降粘的絡合催化劑及其制備和應用，該絡合催化劑利用脂肪羧酸、乙二胺、氯乙酸鈉水合氯化鎳等制備得到。以上的技術方案實現了將活性中心引入到兩親性主鏈上，其具有催化活性的過渡金屬中心離子均處于水溶性端。CN1948349A和CN101007286A分別報道了環糊精和表面活性劑包合催化劑的制備和應用，這種包合物的穩定性和催化劑分布的均一性較差，對實際應用中的效果產生不利影響。

發明內容

本發明提供了一種水熱裂解催化劑及其制備方法，本發明還提供了上述催化劑含有的過渡金屬配合物以及用于制備該過渡金屬配合物的配體。

一種稠油水熱裂解催化劑，含有式I所示的過渡金屬配合物，

式I中，R₁、R₂各自獨立地為C1～C6烷基或者C6～C10芳基，M為VB、VIB、VIIB或者VIII族的金屬，A為端基，m為3～28的整數，n為1～3的整數。

優選情況下，R₁、R₂各自獨立地為C1～C3烷基或者C6～C8芳基。

m優選為13～18的整數。

M優選為VIB、VIIB或者VIII族的金屬，更優選為鐵、鈷、鎳、鉻或錳。

本領域技術人員清楚本發明所述端基A的范圍，其是指制備聚氧乙烯醚時，由起始劑引入聚醚鏈端的基團。所述端基A優選為C12～C25的烷氧基或C8～C20的酚氧基。

一種稠油水熱裂解催化劑的制備方法，包括：

(1)將聚氧乙烯醚與鹵化劑反應，得到鹵代聚氧乙烯醚；

(2)將步驟(1)制備的鹵代聚氧乙烯醚與堿處理過的式II化合物反應，得到式III所示的化合物；

(3)在溶劑中，將步驟(2)制得的式III化合物與過渡金屬鹽反應；

式II和式III中，R₁、R₂各自獨立地為C1～C6烷基或者C6～C10芳基，A為端基，m為3～28的整數，過渡金屬鹽為VB、VIB、VIIB或VIII族的金屬鹽。

m優選為13～18的整數。

本發明對聚氧乙烯醚的端基沒有特別的限制。所述聚氧乙烯醚的端基優選為C12～C25的烷氧基或C8～C20的酚氧基。

所述的鹵化劑可采用常規的鹵化劑，如可采用二氯亞砜、三氯化磷、五氯化磷或氯化氫為鹵化劑。

本領域技術人員清楚步驟(2)中所述堿的范圍和“堿處理”的含義，所述的堿指能脫除β-二酮中間碳原子上氫的堿，所述的“堿處理”是指用堿來脫除β-二酮中間碳原子上的氫。本發明可采用堿金屬醇鹽、堿金屬氫化物或堿金屬來脫除β-二酮中間碳原子上的氫。

優選情況下，R₁、R₂各自獨立地為C1～C3烷基或者C6～C8芳基。

M優選為VIB、VIIB或VIII族的金屬鹽，更優選為鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、鉻鹽或錳鹽。

本領域技術人員清楚步驟(3)中所述溶劑的范圍，其是指至少能溶解一種反應底物的有機或無機溶劑。所述的溶劑優選為C1～C6醇中的一種或幾種，更優選為C1～C3醇中的一種或幾種。

步驟(1)的反應時間優選為3～24小時，更優選為3～10小時。

步驟(1)的反應溫度優選為-10～120℃，更優選為40～100℃。

步驟(2)的反應時間優選為2～10小時，更優選為4～8小時。

步驟(2)的反應溫度優選為60～160℃，更優選為80～120℃。

步驟(3)的反應時間優選為2～12小時，更優選為4～8小時。