阅读说明：本技术 一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法 (Transition metal-free catalytic thickened oil modification and viscosity reduction method ) 是由 顾雪凡 张花妮 董三宝 陈刚 张洁 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法。所述方法包括：第一步,在反应容釜中加入质量比为1:1-20的低碳醇和稠油；第二步,向上述混合物中加入总质量0.5-10％的催化剂；第三步,将反应釜密闭后搅拌加热至180-300℃,保持2-24小时,冷却至室温；第四步,开启反应釜,倒出稠油,即得到粘度降低的稠油。(The invention relates to a transition metal-free catalysis thickened oil modification and viscosity reduction method. The method comprises the following steps: firstly, adding low-carbon alcohol and thickened oil in a mass ratio of 1:1-20 into a reaction vessel; secondly, adding a catalyst with the total mass of 0.5-10% into the mixture; thirdly, sealing the reaction kettle, stirring and heating to 180-300 ℃, keeping for 2-24 hours, and cooling to room temperature; and fourthly, opening the reaction kettle, and pouring out the thickened oil to obtain the thickened oil with reduced viscosity.)

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法

技术领域

本发明涉及稠油的降粘处理技术领域，具体涉及一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法。

背景技术

我国稠油资源丰富、分布广泛，已在12个盆地发现了70多个重质油田，预计资源量可达300×10⁸t以上，约占我国石油总储量的15％。但稠油粘度高、流动性差，其开采难度更、成本高、技术要求高。开采稠油常用的方法有掺稀油、热水驱、蒸汽吞吐和蒸汽驱、乳化降粘、稠油改质降粘等，其中稠油就地催化裂解/降解改质是近年来备受国内外关注的新技术。该技术的实施使稠油在催化体系的作用下降低反应活化能，与水作用发生部***解反应，不仅使稠油中的重质组***解成为轻质组分，稀释未发生裂解的稠油，不可逆地降低稠油粘度，而且由于稠油的分子量变小，可以提高原油品质，增加原油的蒸汽压油层压力和能量。目前该项技术已经逐步开始应用，我国也已经在辽河油田、南阳油田等地开展了规模性试验，但是该项技术中的核心催化体系为油溶性过渡金属盐(如油酸镍、环烷酸镍等)，必须首先通过油基段塞注入地层，而后进行蒸汽注入加热裂解稠油，施工工艺较复杂，并且一般需要在250-300℃左右才能有效地催化稠油裂解。此外，油溶性金属盐特别是镍盐的加入导致严重损害原油品质，给后续原油加工过程增加负担。因此，需要开发无过渡金属催化的稠油热解降粘方法，同时防止原油中金属离子含量的增加。针对上述问题，本发明提供一种不使用金属或者金属离子作为催化剂的反应体系，反应温度不高，降粘效率高。

蒙脱土、高岭土、伊利土、水滑石、沸石等主要成分为复合氧化物，含有丰富的酸碱活性中心，在油水中均不溶解，反应前后不会污染原油，不给给后续原油加工过程增加负担。基于上述催化剂的活性中心，选择了具有中等级性和一定还原性的小分子醇，由酸碱活性中心活化醇提供活性氢，与稠油中的重质组分反应，转化为轻质组分；同时可以将稠油中的高极性组分提取到醇中，降低原油的极性，两者协同作用宏观上体现出降粘效果。

为了提供一种清洁稠油热处理降粘的方法，本发明提供了一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:1-20的低碳醇和稠油，所述低碳醇为工业级及其以上纯度的甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、正丁醇、异丁醇、叔丁醇及其混合物；

第二步，向上述混合物中加入总质量0.5-10％的催化剂，所述催化剂为工业级及其以上纯度的蒙脱土、高岭土、伊利土、水滑石、沸石及其混合物；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至180-300℃，保持2-24小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低80％以上。

实施例

下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:1的低碳醇和稠油，所述低碳醇为工业级甲醇；

第二步，向上述混合物中加入总质量0.5％的催化剂，所述催化剂为工业级的蒙脱土；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至300℃，保持20小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低90％。

实施例2

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:2的低碳醇和稠油，所述低碳醇为工分析纯乙醇；

第二步，向上述混合物中加入总质量8％的催化剂，所述催化剂为分析纯高岭土；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至280℃，保持12小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低95％。

实施例3

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:5的低碳醇和稠油，所述低碳醇为化学纯正丙醇；

第二步，向上述混合物中加入总质量6％的催化剂，所述催化剂为化学纯水滑石；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至250℃，保持10小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低91％。

实施例4

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:10的低碳醇和稠油，所述低碳醇为工业级异丙醇；

第二步，向上述混合物中加入总质量10％的催化剂，所述催化剂为工业级沸石；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至220℃，保持2小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低85％。

实施例5

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:15的低碳醇和稠油，所述低碳醇为分析纯质量比为1:2的异丙醇和异丁醇混合物；

第二步，向上述混合物中加入总质量2％的催化剂，所述催化剂为工业级质量比为1:1的蒙脱土和水滑石混合物；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至180℃，保持24小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低83％。

实施例6

一种无过渡金属催化稠油改质降粘方法，包括以下步骤：

第一步，在反应容釜中加入质量比为1:20的低碳醇和稠油，所述低碳醇为分析纯质量比为4:1的异丙醇和叔丁醇混合物；

第二步，向上述混合物中加入总质量7％的催化剂，所述催化剂为工业级质量比为1:3的伊利土和水滑石混合物；

第三步，将反应釜密闭后搅拌加热至200℃，保持8小时，冷却至室温；

第四步，开启反应釜，倒出稠油，即得到粘度降低的稠油。

经过上述处理后，采用SY-T 7549-2000所规定方法测定稠油粘度，稠油粘度即可以降低90％。