【正文】 表明,瀝青質(zhì)的成分不固定，它是十分復(fù)雜的混合物，他由各種各樣的不屬于烴類的化合物組成，因此性質(zhì)也有非常大的差異，它是多種物質(zhì)組成的混合體。瀝青質(zhì)的聚集體具有顆粒結(jié)構(gòu),膠質(zhì)和芳香族烴比石蠟族烴的極性強(qiáng),吸附在瀝青質(zhì)微粒的分子團(tuán)上形成一個(gè)溶劑化層,一般來(lái)說(shuō),部分溶解的瀝青質(zhì)聚合體可由微弱的范德華力聯(lián)系起來(lái)從而形成空間結(jié)構(gòu)。 瀝青質(zhì)對(duì)稠油的影響瀝青質(zhì)是由芳香族、環(huán)烷族不同有機(jī)物的環(huán)構(gòu)成的凝聚環(huán)狀體系,能很好地溶解于石蠟烴的液體中[8]。由于微晶蠟和石蠟的組成的差異、導(dǎo)致他們的性質(zhì)都存在非常明顯的差異,因此它們對(duì)原油流變性的影響也會(huì)不同。而不定形蠟是微晶蠟和油的混合物。石蠟是一種由多種烴類物質(zhì)組成的混合物,根據(jù)碳鏈結(jié)構(gòu),它主要是指的正構(gòu)烷烴(含量約為9092%),少量支鏈位于碳鏈末端的異構(gòu)烷烴(約為78%)和更少量的帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀烴類(l2%)。 蠟含量對(duì)稠油的影響蠟是原油的基本組份(烷烴、環(huán)烷烴族、芳香族)之一,蠟的組成變化、蠟的含量多少及蠟在石油中的溶解度對(duì)原油的物理性質(zhì)影響非常大[7]。而根據(jù)其中碳?xì)浠衔锏暮靠梢詫⒖梢园言蛣澐殖赏樽?、環(huán)烷族和芳香族三族。由于氣體能產(chǎn)生氣泡，因此當(dāng)氣體含量作為變化條件，而其他情況都相同時(shí)，原油中氣體含量越多，它的流動(dòng)性越好，粘度越低。原油中的氣體物質(zhì)與固體物質(zhì)在原油中的溶解程度決定原油的流變特性。原油的所有性質(zhì)都與石油的組分有相當(dāng)重要的關(guān)系。原油流變特性的變化將直接影響原油的輸送成本和輸送安全。而用熱采方法如蒸汽驅(qū)、熱水驅(qū)以及火燒油層等方法進(jìn)行油田開發(fā)時(shí),這些方法都會(huì)對(duì)地層加熱，從而引起地層原油的溫度有較大幅度的上升,因此,地層原油的粘度下降,原油的內(nèi)在特性朝著有利于油田開發(fā)的方向轉(zhuǎn)變。采取衰竭式開采方法開發(fā)油田時(shí),油藏壓力將不斷下降,從而導(dǎo)致原油的中氣體成份和輕組份將自動(dòng)分離出來(lái)。比如，有些油田使用注水開采，而一般注入的是冷水，因此，地下溫度會(huì)隨著冷水的注入而逐漸降低，因此導(dǎo)致稠油中的石蠟結(jié)晶析出，由于這些固態(tài)結(jié)晶體的存在，會(huì)大大增加原油的粘度，降低其流動(dòng)性，更加嚴(yán)重的是可能會(huì)堵塞石油通道從而形成死孔道和死油區(qū)。因此, 在催化氧化降解過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致稠油中有機(jī)硫化合物CS 鍵的斷裂, 使得瀝青質(zhì)向膠質(zhì)轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化過(guò)程非常有利于稠油的降粘，因?yàn)?，瀝青質(zhì)的減少會(huì)生成飽和烴和芳烴，能有效的降低稠油的粘度，而轉(zhuǎn)化生成的膠質(zhì)由于具有分散作用，能對(duì)以顆粒形式懸浮于油相中的瀝青質(zhì)起到非常好的溶解作用，從而使得稠油在開采和運(yùn)輸過(guò)程中更加方便，并且由于稠油組成的改變，有利于煉油廠對(duì)稠油的后期處理過(guò)程，避免了不良影響.由于稠油是經(jīng)過(guò)不同沉積地址年代，不同的生態(tài)環(huán)境下形成的多組分物質(zhì)，因此他的物理化學(xué)性質(zhì)各不相同，并且組份繁多，性質(zhì)不同。從化學(xué)鍵理論可知, 在CO 鍵( 鍵能360kJ/ mol) 、CS鍵( 鍵能272kJ/ mol) 和SH鍵( 鍵能368 kJ/ mol) 三者中, CS 鍵鍵能最小。因此, 減少稠油粘度，增加流動(dòng)性，便于開采的的最簡(jiǎn)單直接的方法就是是減少瀝青質(zhì)的含量。瀝青質(zhì)分子一般含有4~10 個(gè)稠 合芳環(huán)體系[ 4, 5] , 芳環(huán)上連接有豐富的脂肪性結(jié)構(gòu)單元, 一般短鏈有C1~ C4 , 長(zhǎng)鏈則達(dá)到40的碳鏈。瀝青質(zhì)以膠粒形式懸浮于油相中, 而膠質(zhì)組分就如同于分散劑一樣, 對(duì)瀝青質(zhì)起非常好的穩(wěn)定和分散的作用。 氧化催化裂解方法是國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的一項(xiàng)新技術(shù)，這種方法的關(guān)鍵在于合適的催化劑以及與它匹配的催化體系，它的最高的反應(yīng)溫度一般在120℃，而這個(gè)溫度在稠油開采上是很容易達(dá)到的。蒸汽吞吐這種方式成本高，操作難度大，對(duì)稠油開采具有很大的局限性；而稠油水熱催化裂解降粘法在溫度高達(dá)240℃以上時(shí)具有較好的降粘效果，而在一般情況下這個(gè)溫度是很難達(dá)到的，因此也具有一定的局限性。同樣，石油關(guān)系著一國(guó)的安全和發(fā)展大局，是一個(gè)國(guó)家至關(guān)重要的戰(zhàn)略性資源，然而，隨著油田石油儲(chǔ)量的遞減，稠油逐漸成為未來(lái)一種未來(lái)非常重要的替補(bǔ)能源。 oxidation degradation。關(guān)鍵字：稠油；降粘；催化氧化降解；酸值A(chǔ)bstract This paper use organic pounds of the VA group metal oxide (Bi2O3) (acac) 2] as a catalyst, hydrogen peroxide and phosphoric acid as a proton donor to study the impact of heavy oil viscosity and acid number, experimental test of the reaction temperature, time and amount of catalyst on the degree of change of the heavy oil viscosity and acid number. The results show that the (Bi2O3) (acac) 2] and [(Bi2O3) (acac) 2] concentration of the oxidation of the viscosity of heavy oil, reaction temperature and reaction timerelated. (Bi2O3) (acac) 2] at low temperatures through the degradation of asphaltenes to effectively reduce the viscosity, the viscosity is a significant decline. Heavy oil asphaltenes decrease was primarily to generate glial, aromatics and saturated hydrocarbons, make the acid value increased from / g oil to , changes in such physical and chemical properties for the stability of the system of heavy oil, heavy oil recovery, transportation and postprocessing technology will play a catalytic role.Keywords: heavy oil。[ ( Bi2O3 ) ( acac) 2 ]在低溫條件下通過(guò)降解瀝青質(zhì)來(lái)有效降低稠油粘度, 使稠油粘度大幅度下降。稠油含氧催化劑的合成與分析摘 要本文以VA 族金屬氧化物的有機(jī)化合物[ ( Bi2O3 ) ( acac) 2 ]為催化劑，以雙氧水做氧化劑，磷酸為質(zhì)子供體研究了對(duì)稠油粘度及酸值的影響，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了反應(yīng)溫度、時(shí)間以及催化劑用量對(duì)稠油粘度和酸值的改變程度。結(jié)果表明, [ ( Bi2O3 ) ( acac) 2 ]對(duì)稠油的氧化降粘作用與[ ( Bi2O3 ) ( acac) 2 ]的 濃度、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。稠油中的瀝青質(zhì)減少主要生成膠質(zhì)、芳烴和飽和烴, ，這種理化性質(zhì)的改變促進(jìn)了稠油體系的穩(wěn)定, 對(duì)稠油開采、運(yùn)輸以及后處理工藝將起到推動(dòng)作用。 viscosity reduction。 acid value目錄1緒論 1 2 蠟含量對(duì)稠油的影響 3 瀝青質(zhì)對(duì)稠油的影響 3 膠質(zhì)對(duì)稠油粘度的影響 4 瀝青質(zhì)的膠體結(jié)構(gòu)及其與膠質(zhì)的相互作用對(duì)稠油的影響 4 稠油開采基礎(chǔ)理論 5 6 7 8 摻稀油降粘 9 加熱降粘 9 微波降粘 10 表面活性劑降粘 11 油溶性降粘劑降粘 12 催化降粘 13 微生物降粘技術(shù) 14 15 15 15 16 課題研究的出發(fā)點(diǎn)和主要研究?jī)?nèi)容 162實(shí)驗(yàn)部分 17 17 實(shí)驗(yàn)樣品 17 17 17 17 18 18 18 催化劑檢測(cè) 20 20 20 213結(jié)果與討論 21 21 23 23 24 25 25 25 26 結(jié)論 264謝辭 27參考文獻(xiàn) 281緒論前言石油是當(dāng)今世界廣泛應(yīng)用的一種重要石化資源，是世界上最重要的能源和化學(xué)工業(yè)主要的原料，在人類生存和發(fā)展中有著無(wú)可取代的地位。而稠油開采通常采用的方式有：蒸汽吞吐；稠油水熱催化裂解降粘法等。在這種種的困難下，氧化催化裂解方法應(yīng)運(yùn)而生了。稠油是一個(gè)主要由芳香烴、脂肪烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)構(gòu)成的連續(xù)分布的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定膠體體系[1,2] 。在原油開采、運(yùn)輸和后期處理過(guò)程中, 瀝青質(zhì)非常容易發(fā)生沉淀硬化[ 3]。這些支鏈結(jié)構(gòu)性質(zhì)不穩(wěn)定，由于這些支鏈結(jié)構(gòu)的卷曲和纏繞, 構(gòu)成了瀝青質(zhì)分子在稠油體系中的三維空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)[ 6] 。在催化劑的作用下, 稠油中的重質(zhì)組分可裂解成為輕質(zhì)組分。另外, S 原子的電負(fù)性大于C 原子, 在有機(jī)硫化合物中,S原子帶負(fù)電而C原子帶正電, 所以與催化劑結(jié)合的活性氧會(huì)進(jìn)攻C 原子, H 質(zhì)子進(jìn)攻S 原子, 使電子云發(fā)生偏移, 造成CS 鍵能進(jìn)一步降低。在石油開采過(guò)程中，由于開采溫度和開采壓力的變化，使得地下原油的流動(dòng)性也將產(chǎn)生一定性質(zhì)的變化。并且，由于原石油中的石蠟析