固體超強(qiáng)酸催化劑和磁性乳化劑的制備及在稠油降粘中的應(yīng)用.pdf

1、近年來隨著常規(guī)石油的消耗量迅猛增加，儲(chǔ)量豐富的稠油作為主要的石油補(bǔ)充資源引起了人們的重視。但是稠油的粘度高，給開采、運(yùn)輸和加工帶來了一定的困難，所以有效開采稠油的關(guān)鍵因素是改善稠油高粘度的性質(zhì)。本文利用浸漬法制備了固體超強(qiáng)酸催化劑SO42-/TiO2以及SO42-/TiO2/ZrO2，同時(shí)制備了親油疏水型的磁性乳化劑，并將固體超強(qiáng)酸催化劑和磁性乳化劑復(fù)配用于勝利油田的三種稠油的降粘反應(yīng)中。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以四氯化鈦為鈦

2、源，氧氯化鋯為鋯源，氨水作為沉淀劑，用沉淀浸漬法合成SO42-/TiO2以及 SO42-/TiO2/ZrO2固體超強(qiáng)酸催化劑，通過對(duì)催化劑的活性評(píng)價(jià)確定了催化劑的最佳工藝條件。通過Hammett酸性分析、XRD、FT-IR等分析手段對(duì)制備的固體超強(qiáng)酸進(jìn)行表征分析，結(jié)果顯示：制備的SO42-/TiO2和SO42-/TiO2/ZrO2均為超強(qiáng)酸，酸強(qiáng)度SO42-/TiO2/ZrO2要大于SO42-/TiO2。以Fe3O4@SiO2納米微粒作

3、為基體，接枝六甲基二硅氮烷，合成一種新型的磁性乳化劑，以TEM、XRD、FT-IR等分析手段對(duì)制備的磁性乳化劑進(jìn)行表征分析，結(jié)果顯示：磁性乳化劑平均粒徑為100nm左右，分散性較好，表面有一定含量的甲基存在，具有一定的親油疏水性，同時(shí)還具有較好的磁分離性能。⑵固體超強(qiáng)酸催化劑SO42-/TiO2/ZrO2催化性能要優(yōu)于SO42-/TiO2，適當(dāng)?shù)脑龃蟠呋瘎┯昧?、增加反?yīng)溫度、和延長反應(yīng)時(shí)間有助于稠油的催化降粘反應(yīng)。在反應(yīng)條件催化劑用量為

4、1 g，反應(yīng)溫度為180 oC，反應(yīng)時(shí)間為24 h時(shí)，三種稠油的降粘率分別為68.60％、57.42%和65.45%。磁性乳化劑對(duì)于三種稠油都具有降粘作用，稠油的乳化降粘反應(yīng)的最優(yōu)條件為：乳化劑用量為0.5 g，反應(yīng)溫度為150 oC，反應(yīng)時(shí)間為24 h。將固體超強(qiáng)酸和磁性乳化劑復(fù)配后用于稠油降粘應(yīng)用，結(jié)果顯示：水熱裂解反應(yīng)與乳化降粘反應(yīng)的協(xié)同作用可以使得降粘反應(yīng)的反應(yīng)溫度下降，反應(yīng)時(shí)間縮短。⑶將反應(yīng)前后的稠油分離為飽和烴、芳香烴、膠質(zhì)