【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多。在法國(guó)里昂附近建成的脫瀝青裝置是應(yīng)用其技術(shù)之一。 油化工科學(xué)研究院(RIPP)的溶劑脫瀝青技術(shù)RIPP 開(kāi)發(fā)的工藝具有產(chǎn)品收率高。操作靈活；采用沉降兩段脫瀝青技術(shù)； 30 %50 %。該工藝根據(jù)需要可與加氫裂化、催化裂化工藝配套。 脫瀝青原料(減壓渣油、減粘渣油、催化裂化油漿及其混合物)經(jīng)換熱進(jìn)。較重的瀝青相進(jìn)入瀝青蒸發(fā)汽提塔，回收溶劑并抽出瀝青。離。脫瀝青油經(jīng)蒸發(fā)汽提后作為加氫裂化、催化裂化或潤(rùn)滑油原料。 錦西石化 1965 年首先采用了沉降兩段法脫瀝青工藝對(duì)其溶劑脫瀝青裝置進(jìn)行了改進(jìn)。以后沉降兩段法脫瀝青工藝在我國(guó)工業(yè)溶劑脫瀝青裝置上得到廣泛的應(yīng)用。RIPP 還開(kāi)發(fā)了 C4 溶劑脫瀝青技術(shù)。吉林石化 1987 年建成的我國(guó)第一套超臨界混合 C4 溶劑脫瀝青裝置采用的就是該技術(shù)。 石油大學(xué)超臨界抽提脫瀝青技術(shù)山東石油大學(xué)從 20 世紀(jì) 80 了近十幾年的實(shí)驗(yàn)室工作。對(duì)大慶、孤島、勝利、中一家寺渣油用 C4\C5餾分或者是它們的混合物溶劑進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以在臨界狀態(tài)下運(yùn)行，也可在亞臨界條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，可一段或兩段操作來(lái)提高萃取過(guò)程的靈活性。用相對(duì)分子質(zhì)量小的烴類(lèi)作為溶劑。在溶劑的超臨界或亞臨界條件下萃取孤島常壓渣油，只要脫瀝青油的產(chǎn)率保持不超過(guò) 70 %.就可以使脫瀝青油萃取液的康氏殘?zhí)恐?% ，w(鎳)4。這種脫瀝青油是流化催化裂化很好的原料。在實(shí)驗(yàn)室工作的基礎(chǔ)上，1988 年在石油大學(xué)的勝華煉油廠建成了一套 1. 5 萬(wàn) t/ a 的半工業(yè)化型裝置。該裝置所用溶劑始終處于超臨界狀態(tài)下，通過(guò)恒定壓力，改變溫度，使溶劑的密度產(chǎn)生變化的方法來(lái)分離渣油中的瀝青、膠質(zhì)和脫瀝青油。該技術(shù)脫瀝青所需的沉降時(shí)間僅為常規(guī)溶劑脫瀝青的 1/101/ 7，因此能提高加工量。 本文的主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線 本文的主要研究?jī)?nèi)容①催化劑作用下稠油降粘反應(yīng)研究；②溶劑對(duì)稠油催化降粘反應(yīng)的影響；③系統(tǒng)地研究了稠油催化降粘開(kāi)采稠油的機(jī)理； 技術(shù)路線 稠油①對(duì)國(guó)內(nèi)外稠油催化水熱裂解技術(shù)理論基礎(chǔ)、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)研。②選擇適合勝利稠油催化降粘的催化劑。③在化學(xué)催化劑的作用下，研究勝利稠油催化水熱裂解規(guī)律。主要包括：芳香類(lèi)溶劑對(duì)稠油水熱裂解反應(yīng)的作用效果，篩選促進(jìn)效果最好的芳香類(lèi)溶劑，并考察反應(yīng)條件變化對(duì)溶劑在催化降粘反應(yīng)中的效果影響。④在上述一系列實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)選出適合勝利稠油的高效、廉價(jià)的注蒸汽化學(xué)輔助水熱裂解催化溶劑，室內(nèi)評(píng)價(jià)效果，系統(tǒng)研究反應(yīng)條件變化（溶劑濃度的變化）對(duì)催化劑水熱裂解降粘效果的影響，分析稠油樣催化水熱裂解反應(yīng)后粘度的變化。第二章 催化劑作用下稠油催化裂解反應(yīng)研究為了達(dá)到井下降粘開(kāi)采稠油的目的，有必要探索稠油在催化劑作用下的水熱裂解反應(yīng)行為，為加速稠油的水熱裂解反應(yīng)，選擇合適的水熱裂解催化劑，提供理論依據(jù)。同時(shí)，為井下催化降粘開(kāi)采稠油提供可靠的施工技術(shù)。為此，在本章中將從稠油水熱裂解催化劑的分類(lèi)及篩選出發(fā)，探討在催化劑存在下，各種條件對(duì)稠油發(fā)生的裂解降粘反應(yīng)的影響. 催化劑的選擇在反應(yīng)釜中加入定量的稠油，加入等量(濃度 %)不同類(lèi)型的催化劑溶液，溶液的加量占稠油質(zhì)量的 30%，在 240℃下反應(yīng) 30h，待反應(yīng)完成以后，在 50℃下測(cè)反應(yīng)前后稠油的粘度，并計(jì)算各自的降粘率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 表 不同催化劑對(duì)稠油降粘率的影響催化劑 A B C D E降粘率％ 反應(yīng)條件：反應(yīng)時(shí)間＝30h，加水量＝30％,溫度=240℃圖 不同催化劑對(duì)稠油降粘率的影響從表 中可以看出，不同催化劑對(duì)勝利稠油的粘度影響不同，在選用的五種催化劑中催化劑 D 的效果最好，稠油反應(yīng)后其粘度下降了 %。 稠油催化降粘實(shí)驗(yàn)研究 反應(yīng)時(shí)間對(duì)催化降粘反應(yīng)的影響為了考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)稠油水熱裂解催化作用的影響，在其它反應(yīng)條件不變的情況下改變水熱裂解反應(yīng)的時(shí)間，待反應(yīng)完成后，利用 NXS11A 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在 50℃的條件下，對(duì)反應(yīng)前后的稠油粘度進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表。從表中可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，稠油的粘度急劇下降，當(dāng)反應(yīng)到達(dá) 30 小時(shí)后，粘度下降的趨勢(shì)減緩，這說(shuō)明在 240℃下經(jīng) 30 小時(shí)反應(yīng)后，稠油的水熱裂解反應(yīng)到達(dá)平衡。同時(shí)，從表中可以看出，經(jīng) 30 小時(shí)反應(yīng)后稠油的粘度下降了 %，粘度的下降一方面反映了稠油組成中重質(zhì)組分的減少、輕質(zhì)組分的增加，稠油的平均分子量的降低，也反映了稠油分子的聚集狀態(tài)發(fā)生了變化。因?yàn)椋碛妥鳛橐环N常見(jiàn)的膠體分散體系，瀝青質(zhì)是以膠核的形式存在于稠油中，瀝青質(zhì)平均分子量的減少，必然造成膠核尺寸的減小，同時(shí)，由于水熱裂解反應(yīng)的發(fā)生，將脫去存在于瀝青質(zhì)、膠質(zhì)中的雜原子如 S，O 和 N，這也可減弱分子之間的相互作用力，從而使稠油的粘度降低。表 反應(yīng)時(shí)間與稠油粘度的關(guān)系反應(yīng)時(shí)間 反應(yīng)前的黏度 反應(yīng)后的黏度 降粘率12 24 30 36 010203040506070A B C D E催 化 劑 種 類(lèi)降 粘 率 %48 反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度＝240℃，催化劑濃度＝％，加水量＝30%圖 稠油粘度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 圖 稠油降粘率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 反應(yīng)溫度對(duì)稠油催化降粘反應(yīng)的影響為了考察反應(yīng)溫度對(duì)勝利稠油催化裂解反應(yīng)的影響，在加水量為 30%、0246810121416182012 18 24 30 36 42 48反 應(yīng) 時(shí) 間 /hrs稠油粘度/Pa.s 01020304050607012 18 24 30 36 42 48反 應(yīng) 時(shí) 間 /hrs稠油降粘率/%催化劑濃度為 %改變反應(yīng)溫度的前提下，對(duì)稠油水熱裂解反應(yīng) 30 小時(shí)，分析反應(yīng)前后稠油的粘度，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 。 從表 可以看出，隨著反應(yīng)溫度的增加，稠油的粘度下降，當(dāng)反應(yīng)溫度上升到 240℃時(shí)，稠油的粘度下降了 %，而 260℃時(shí)粘度下降了%，變化很小。因此說(shuō)明 240℃為最佳的催化裂解反應(yīng)溫度。表 反應(yīng)溫度與稠油粘度的關(guān)系反應(yīng)溫度（℃） 反應(yīng)前粘度( ) 反應(yīng)后粘度( ) 降粘率（%）160 180 200 240 260 280 300 反應(yīng)條件：催化劑濃度 %，反應(yīng)時(shí)間 30h，加水量=30% 從圖 和 可以看出，隨著溫度的上升，曲線趨勢(shì)變化陡峭，這是因?yàn)槌碛偷恼扯葘?duì)溫度非常敏感，也就是說(shuō)，溫度對(duì)稠油降粘起著決定性的作用。圖 稠油粘度與反應(yīng)溫度的關(guān)系0510152025150 200 250 300 350反 應(yīng) 溫 度稠油粘度/Pa.s圖 反應(yīng)溫度與降粘率的關(guān)系 加水量對(duì)稠油催化降粘反應(yīng)的影響在其它條件不變的情況下，改變反應(yīng)體系中的加水量，考察含水量對(duì)稠油催化裂解反應(yīng)的影響，加水量與稠油粘度的關(guān)系見(jiàn)表 。表 加水量與稠油粘度的關(guān)系加水量 (%)反應(yīng)前的粘度（）反應(yīng)后的粘度 （）降粘率（%）0 10 20 30 50 80 反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度=240℃，反應(yīng)時(shí)間=30hrs， 催化劑濃度=%010203040506070150 200 250 300 350反 應(yīng) 溫 度稠油降粘率/%0102030405060700 20 40 60 80 100加 水 量 /%稠油降粘率/%圖 加水量與稠油降粘率的關(guān)系從表中數(shù)據(jù)可以看出，在 30%的加水量范圍內(nèi)，隨著加水量的增加，稠油的粘度下降，如當(dāng)反應(yīng)體系中沒(méi)有水存在時(shí)，在 240℃下反應(yīng) 30 小時(shí)后，粘度僅降低 %，而加水量增加到 10%時(shí)，降粘率達(dá) %，加水量為 30%時(shí)，降粘率增加到 %，加