固體超強酸催化劑和磁性乳化劑的制備及在稠油降粘中的應用.pdf

1、近年來隨著常規(guī)石油的消耗量迅猛增加，儲量豐富的稠油作為主要的石油補充資源引起了人們的重視。但是稠油的粘度高，給開采、運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酸催化劑SO42-/TiO2以及SO42-/TiO2/ZrO2，同時制備了親油疏水型的磁性乳化劑，并將固體超強酸催化劑和磁性乳化劑復配用于勝利油田的三種稠油的降粘反應中。
　　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固體超強酸催化劑，通過對催化劑的活性評價確定了催化劑的最佳工藝條件。通過Hammett酸性分析、XRD、FT-IR等分析手段對制備的固體超強酸進行表征分析，結(jié)果顯示：制備的SO42-/TiO2和SO42-/TiO2/ZrO2均為超強酸，酸強度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等分析手段對制備的磁性乳化劑進行表征分析，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，同時還具有較好的磁分離性能。⑵固體超強酸催化劑SO42-/TiO2/ZrO2催化性能要優(yōu)于SO42-/TiO2，適當?shù)脑龃蟠呋瘎┯昧?、增加反應溫度、和延長反應時間有助于稠油的催化降粘反應。在反應條件催化劑用量為

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