一种稠油水热裂解催化剂及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种稠油水热裂解催化剂及其制备与应用。该催化剂具有核壳结构；其中，核为纳米金属氧化物固体酸A，壳层为聚合物B和负载在其上的过渡金属离子C；所述纳米金属氧化物固体酸A为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁和氧化锆中的一种或几种组成；所述聚合物B为聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基吡啶中的一种或几种的组合。该稠油水热裂解催化剂能在油‑水体系中良好分散，有着较高催化降黏效果；并且其制备方法简单，成本低。

A heavy oil hydrothermal cracking catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种稠油水热裂解催化剂及其制备与应用
本专利技术属于油田开采领域，具体涉及一种稠油水热裂解催化剂及其制备与应用。
技术介绍
目前，全球已探知的稠油储量占石油总储量的25％。全球总储量大概在5.6万亿桶，是传统轻质原油储量的5倍(1.02万亿桶)。我国的稠油预测总储量在1450亿桶，占石油总资源的20％以上，主要分布在辽河、胜利、新疆、河南和渤海等油田。众所周知，稠油中烷烃和芳烃的含量相对较低，而有机重组分含量较高，如沥青质和胶质。事实上，普通稠油通常富含6个碳原子以上的化合物和杂环衍生物。这一组成特点造就了稠油不同于轻质油的独特性质，如高粘度、高沸点和高分子量，同时带来了各种开采难题。尤其是在水驱和气驱驱替之后的区块，稠油的流动性更差，开采难度更高。为了解决上述问题，目前已发展了多种方法来提高稠油采收率，通常可分为三大类：热驱、化学驱和微生物驱。相比热驱法，化学驱难以适应复杂的油品变化和地质条件影响，均难以单独实施现场应用，大多作为热驱的辅助手段配合使用。而微生物驱易受环境温度和pH值的影响，还处于研发试验阶段。r>近年来，随着稠油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稠油水热裂解催化剂，其特征在于，该催化剂具有核壳结构；/n其中，核为纳米金属氧化物固体酸A，壳层为聚合物B和负载在其上的过渡金属离子C；/n所述纳米金属氧化物固体酸A为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁和氧化锆中的一种或几种组成；/n所述聚合物B为聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基吡啶中的一种或几种的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种稠油水热裂解催化剂，其特征在于，该催化剂具有核壳结构；
其中，核为纳米金属氧化物固体酸A，壳层为聚合物B和负载在其上的过渡金属离子C；
所述纳米金属氧化物固体酸A为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁和氧化锆中的一种或几种组成；
所述聚合物B为聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基吡啶中的一种或几种的组合。


2.根据权利要求1所述的稠油水热裂解催化剂，其特征在于，所述聚乙烯基咪唑的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和N-乙烯基咪唑；
所述聚乙烯基吡咯烷酮的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡咯烷酮；
所述聚乙烯基吡啶的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡啶。


3.根据权利要求2所述的稠油水热裂解催化剂，其特征在于，所述乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡咯烷酮、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡咯烷酮、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡啶单体的摩尔比均为(1～3)：20。


4.根据权利要求1所述的稠油水热裂解催化剂，其特征在于，所述过渡金属离子C为Fe3+、Fe2+、Cu2+、Co2+、Ni2+和Mo6+中的一种或几种的组合。


5.一种权利要求1-4任一项所述稠油水热裂解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将聚合物B的单体和引发剂溶解于第一溶剂中；加热至第一预设温度进行聚合反应，反应结束后进行后处理得到聚合物B；
2)将聚合物B和纳米金属氧化物固体酸A分散于第二溶剂中，加热至第二预设温度进行反应，反应结束后进行后处理得到接枝聚合物B的纳米金属氧化物固体酸A的中间产物；
3)将所述中间产物和过渡金属离子C所对应的过渡金属盐分散于第三溶剂中，加热至第三预设温度进行反应，反应结束后进行后处理得到所述稠油水热裂解催化剂。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，聚乙烯基咪唑的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和N-乙烯基咪唑；聚乙烯基吡咯烷酮的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯基吡啶的单体包括乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基吡啶。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述乙烯基三乙氧基硅烷与其他单体以及引发剂的摩尔比为(1～3)：20：(0.2～1.5)。


8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

【专利技术属性】
技术研发人员：许军，邹润，厉涛，盖德成，郭旭虹，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11