[發(fā)明專利]銅、鉬雙金屬中心稠油水熱裂解催化降粘劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103566978A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 陳艷玲;李健;王普健;王祥;范大林
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: B01J31/34
• 分類號: B01J31/34;C09K8/592
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于稠油開采中的水熱裂解催化降粘劑及其制備方法。

背景技術

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)能源愈來愈受關注。綜合考慮常規(guī)石油的開采現(xiàn)狀和稠油儲量，可以預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。水熱裂解催化降粘開采稠油技術是通過向油層注入高溫蒸汽，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器，利用蒸汽的熱量，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，部分改變稠油的品質，不可逆的降低稠油的粘度，從而達到易于開采的目的。

研究發(fā)現(xiàn)不同的過渡金屬中心對稠油中重質組分中雜原子的催化作用機理不同，針對不同的雜原子，金屬中心會表現(xiàn)出不同的催化活性，從而使得不同的金屬中心具有各自不同的催化活性優(yōu)勢，從而導致單一金屬中心的水熱裂解催化降粘劑在一定程度上存在普適性差的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種含有銅和鉬雙金屬中心的稠油水熱裂解催化降粘劑，使其能發(fā)揮銅和鉬這兩種金屬中心各自的催化活性優(yōu)勢，達到更優(yōu)異的低溫裂解降粘效果。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

一種稠油水熱裂解催化降粘劑，含有銅、鉬雙金屬中心。

按上述方案，所述的稠油水熱裂解催化降粘劑采用如下方法制備而來：

1）將對苯二胺和對甲苯磺酸分別溶于水后再混合，制得對苯二胺鹽溶液；其中苯二胺和對甲苯磺酸摩爾比為1:1.5～2.5；

2）向上述對苯二胺鹽溶液中先后加入鉬酸銅固體和對甲苯磺酸，其用量以步驟1）中對苯二胺的摩爾數(shù)為基準，對苯二胺、鉬酸銅和對甲苯磺酸的摩爾比為1:（0.5～0.75）:（2.0～4.0），100～120℃下攪拌1～3h，過濾、烘干，得到含有銅、鉬雙金屬中心的稠油水熱裂解催化降粘劑。

按上述方案，所述的鉬酸銅固體采用如下方式制備：

配置0.01mol/L的硝酸銅溶液和0.0014mol/L的七鉬酸銨溶液，取相同體積的這兩種溶液進行混合，在50℃下攪拌0.5h，出現(xiàn)黃綠色沉淀，將沉淀離心后用蒸餾水洗，然后干燥得鉬酸銅固體。

按上述方案，步驟1）中對苯二胺和對甲苯磺酸摩爾比為1:1.8。

按上述方案，步驟2）中加入的鉬酸銅和對甲苯磺酸以步驟1）中對苯二胺摩爾量為基準，對苯二胺、鉬酸銅和對甲苯磺酸的摩爾比為1:0.7:4.0。

按上述方案，步驟2）中先加入鉬酸銅，再加入對甲苯磺酸，反應溫度為110℃，反應時間為2.5h。

一種含有銅、鉬雙金屬中心的稠油水熱裂解催化降粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1）配置0.01mol/L的硝酸銅溶液和0.0014mol/L的七鉬酸銨溶液，取相同體積的這兩種溶液進行混合，在50℃下攪拌0.5h，出現(xiàn)黃綠色沉淀，將沉淀離心后用蒸餾水洗，然后干燥得鉬酸銅固體；

2）將對苯二胺和對甲苯磺酸分別溶于水后再混合，在50～70℃下反應0.5～1h制得對苯二胺鹽溶液；其中對苯二胺和對甲苯磺酸摩爾比為1:1.5～2.5；

3）向上述對苯二胺鹽溶液中先后加入鉬酸銅固體和對甲苯磺酸，其用量以步驟1）中對苯二胺的摩爾數(shù)為基準，對苯二胺、鉬酸銅和對甲苯磺酸的摩爾比為1:（0.5～0.75）:（2.0～4.0），100～120℃下攪拌1～3h，過濾后與80～90℃下干燥10～12h，得到含有銅、鉬雙金屬中心的稠油水熱裂解催化降粘劑。

按上述方案，步驟2）中苯二胺和對甲苯磺酸摩爾比為1:1.8。

按上述方案，步驟3）中加入的鉬酸銅和對甲苯磺酸以步驟2）中對苯二胺摩爾量為基準，對苯二胺、鉬酸銅和對甲苯磺酸的摩爾比為1:0.7:4.0。

按上述方案，步驟3）中先加入鉬酸銅，再加入對甲苯磺酸，反應溫度為110℃，反應時間為2.5h。

采用本發(fā)明的方法得到的催化降粘劑具有銅和鉬兩種金屬催化中心，能發(fā)揮它們各自不同的催化活性優(yōu)勢，此降粘劑可以在較低溫度下（低于200℃）使特超稠油發(fā)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，具有更優(yōu)異的低溫裂解降粘效果，一定程度上提升了稠油的品質。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明可以用于特超稠油的水熱裂解催化降粘開采，制備工藝簡單，針對不同地區(qū)的稠油具備很強的普適性，適配于現(xiàn)有的開采工藝，有很好的實用性和廣闊的市場前景。

具體實施方式