【文章內(nèi)容簡介】 多。在法國里昂附近建成的脫瀝青裝置是應用其技術之一。 油化工科學研究院(RIPP)的溶劑脫瀝青技術RIPP 開發(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； 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。較重的瀝青相進入瀝青蒸發(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其溶劑脫瀝青裝置進行了改進。以后沉降兩段法脫瀝青工藝在我國工業(yè)溶劑脫瀝青裝置上得到廣泛的應用。RIPP 還開發(fā)了 C4 溶劑脫瀝青技術。吉林石化 1987 年建成的我國第一套超臨界混合 C4 溶劑脫瀝青裝置采用的就是該技術。 石油大學超臨界抽提脫瀝青技術山東石油大學從 20 世紀 80 了近十幾年的實驗室工作。對大慶、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行了廣泛的實驗。這個實驗裝置可以在臨界狀態(tài)下運行，也可在亞臨界條件下運轉，可一段或兩段操作來提高萃取過程的靈活性。用相對分子質量小的烴類作為溶劑。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 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。在實驗室工作的基礎上，1988 年在石油大學的勝華煉油廠建成了一套 1. 5 萬 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，通過恒定壓力，改變溫度，使溶劑的密度產(chǎn)生變化的方法來分離渣油中的瀝青、膠質和脫瀝青油。該技術脫瀝青所需的沉降時間僅為常規(guī)溶劑脫瀝青的 1/101/ 7，因此能提高加工量。 本文的主要研究內(nèi)容及技術路線 本文的主要研究內(nèi)容①催化劑作用下稠油降粘反應研究；②溶劑對稠油催化降粘反應的影響；③系統(tǒng)地研究了稠油催化降粘開采稠油的機理； 技術路線 稠油①對國內(nèi)外稠油催化水熱裂解技術理論基礎、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行調(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：芳香類溶劑對稠油水熱裂解反應的作用效果，篩選促進效果最好的芳香類溶劑，并考察反應條件變化對溶劑在催化降粘反應中的效果影響。④在上述一系列實驗研究的基礎上，優(yōu)選出適合勝利稠油的高效、廉價的注蒸汽化學輔助水熱裂解催化溶劑，室內(nèi)評價效果，系統(tǒng)研究反應條件變化（溶劑濃度的變化）對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后粘度的變化。第二章 催化劑作用下稠油催化裂解反應研究為了達到井下降粘開采稠油的目的，有必要探索稠油在催化劑作用下的水熱裂解反應行為，為加速稠油的水熱裂解反應，選擇合適的水熱裂解催化劑，提供理論依據(jù)。同時，為井下催化降粘開采稠油提供可靠的施工技術。為此，在本章中將從稠油水熱裂解催化劑的分類及篩選出發(fā)，探討在催化劑存在下，各種條件對稠油發(fā)生的裂解降粘反應的影響. 催化劑的選擇在反應釜中加入定量的稠油，加入等量(濃度 %)不同類型的催化劑溶液，溶液的加量占稠油質量的 30%，在 240℃下反應 30h，待反應完成以后，在 50℃下測反應前后稠油的粘度，并計算各自的降粘率，測定結果見表 表 不同催化劑對稠油降粘率的影響催化劑 A B C D E降粘率％ 反應條件：反應時間＝30h，加水量＝30％,溫度=240℃圖 不同催化劑對稠油降粘率的影響從表 中可以看出，不同催化劑對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，稠油反應后其粘度下降了 %。 稠油催化降粘實驗研究 反應時間對催化降粘反應的影響為了考察反應時間對稠油水熱裂解催化作用的影響，在其它反應條件不變的情況下改變水熱裂解反應的時間，待反應完成后，利用 NXS11A 旋轉粘度計在 50℃的條件下，對反應前后的稠油粘度進行了測定，測定結果見表。從表中可以看出，隨著反應時間的增加，稠油的粘度急劇下降，當反應到達 30 小時后，粘度下降的趨勢減緩，這說明在 240℃下經(jīng) 30 小時反應后，稠油的水熱裂解反應到達平衡。同時，從表中可以看出，經(jīng) 30 小時反應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組分的減少、輕質組分的增加，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。因為，稠油作為一種常見的膠體分散體系，瀝青質是以膠核的形式存在于稠油中，瀝青質平均分子量的減少，必然造成膠核尺寸的減小，同時，由于水熱裂解反應的發(fā)生，將脫去存在于瀝青質、膠質中的雜原子如 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 反應時間與稠油粘度的關系反應時間 反應前的黏度 反應后的黏度 降粘率12 24 30 36 010203040506070A B C D E催 化 劑 種 類降 粘 率 %48 反應條件：反應溫度＝240℃，催化劑濃度＝％，加水量＝30%圖 稠油粘度與反應時間的關系 圖 稠油降粘率與反應時間的關系 反應溫度對稠油催化降粘反應的影響為了考察反應溫度對勝利稠油催化裂解反應的影響，在加水量為 30%、0246810121416182012 18 24 30 36 42 48反 應 時 間 /hrs稠油粘度/Pa.s 01020304050607012 18 24 30 36 42 48反 應 時 間 /hrs稠油降粘率/%催化劑濃度為 %改變反應溫度的前提下，對稠油水熱裂解反應 30 小時，分析反應前后稠油的粘度，測定結果見表 。 從表 可以看出，隨著反應溫度的增加，稠油的粘度下降，當反應溫度上升到 240℃時，稠油的粘度下降了 %，而 260℃時粘度下降了%，變化很小。因此說明 240℃為最佳的催化裂解反應溫度。表 反應溫度與稠油粘度的關系反應溫度（℃） 反應前粘度( ) 反應后粘度( ) 降粘率（%）160 180 200 240 260 280 300 反應條件：催化劑濃度 %，反應時間 30h，加水量=30% 從圖 和 可以看出，隨著溫度的上升，曲線趨勢變化陡峭，這是因為稠油的粘度對溫度非常敏感，也就是說，溫度對稠油降粘起著決定性的作用。圖 稠油粘度與反應溫度的關系0510152025150 200 250 300 350反 應 溫 度稠油粘度/Pa.s圖 反應溫度與降粘率的關系 加水量對稠油催化降粘反應的影響在其它條件不變的情況下，改變反應體系中的加水量，考察含水量對稠油催化裂解反應的影響，加水量與稠油粘度的關系見表 。表 加水量與稠油粘度的關系加水量 (%)反應前的粘度（）反應后的粘度 （）降粘率（%）0 10 20 30 50 80 反應條件：反應溫度=240℃，反應時間=30hrs， 催化劑濃度=%010203040506070150 200 250 300 350反 應 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，如當反應體系中沒有水存在時，在 240℃下反應 30 小時后，粘度僅降低 %，而加水量增加到 10%時，降粘率達 %，加水量為 30%時，降粘率增加到 %，加