本申请公开了一种基于等离子体法制备的催化剂、制法以及应用，所述催化剂经等离子体处理制备得到，其中，经等离子体处理制备得到的所述催化剂包括油相催化剂和水相催化剂。本申请所述的催化剂可直接利用储油层所处的高温高压，以及水气、无机矿物盐环境，实现井下稠油改质，克服了稠油粘度大、井下降粘难、开采负荷大的问题，达到了低成本增产，提高石油采收率，降低后续石油加工成本的要求。降低后续石油加工成本的要求。降低后续石油加工成本的要求。
【技术实现步骤摘要】
基于等离子体法制备的催化剂、制法以及应用
[0001]本申请涉及地下稠油资源开发技术研究领域，尤其涉及一种基于等离子体法制备的催化剂、制法以及应用。
技术介绍
[0002]我国稠油资源丰富，约占石油资源总量的20％。然而，由于稠油重组分含量高、流动性差、粘度高，致使稠油开采难度大、成本高，且给后续稠油精炼带来较大的困难。因此，开发稠油原位改质技术十分关键。所谓原位改质是指利用储油层固有的高温高压，以及水气、无机矿物盐环境，采用先进技术手段实现稠油在储油层轻质化，降低稠油粘度，以达到减少开采负荷、降低稠油开采及后续加工成本的目的。
[0003]催化剂是可实现稠油催化改质的一种手段，当过渡金属与原油接触后，可使饱和烃在一定温度下活化，导致稠油裂解进而降低稠油黏度。传统催化剂制备方法主要包括浸渍法、共沉淀法、还原法等，这些方法在制备过程中通常比较繁琐、耗时，且需要使用大量有毒有害试剂，而等离子体法可克服这些问题。等离子体制备催化剂的优点包括：其一，等离子体不同于传统加热，其温度上升快，反应活性强；其二，低温等离子体较低的气体温度可避免金属粒子烧结和团聚，抑制金属粒子向载体内部扩散，增强金属与载体间的相互作用；其三，低温等离子体中的高能电子能够吸附在金属粒子表面，使其带负电荷而彼此排斥，有利于提高金属粒子的分散度；其四，等离子体中的高能粒子能够快速分解催化剂前驱体，使金属粒子快速成核；其五，等离子体对相接触行为的影响，可使制备的金属催化剂在结构上区别于传统方法制备的催化剂。正是由于上述优势，等离子体技术可快速、高效实现催化剂的制备。
[0004]稠油油层通常有水的存在，所以为了提高催化改质效果，降低界面传质带来的效率问题，可采用双亲型金属催化剂，而现有技术中制备催化剂的制备时间长、效率低，并且难以引入活性组分。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题，本申请提供了一种催化剂，所述催化剂是经等离子体处理制备得到的包含油相催化剂和水相催化剂的双亲性催化剂，其克服了传统催化剂制备方法时间长、效率低和难以引入活性组分的缺点。
[0006]本申请采用等离子体技术，借助等离子体产生的高温、高活性物质，制备双亲催化剂用于稠油原位改质，极大降低了稠油黏度、提高了石油采收率。
[0007]本申请具体技术方案如下：
[0008]1.一种催化剂，所述催化剂经等离子体处理制备得到，其中，经等离子体处理制备得到的所述催化剂包括油相催化剂和水相催化剂。
[0009]2.根据项1所述的催化剂，其中，所述等离子体处理是将包括金属盐溶液、有机酸溶液和弱碱性溶液的原液经等离子体处理得到。
[0010]3.根据项2所述的催化剂，其中，所述等离子体处理包括下述步骤：
[0011]将弱碱性溶液加入到有机酸溶液中得到第一混合液；
[0012]将金属盐溶液加入到所述第一混合液中，得到第二混合液；
[0013]将第二混合液经等离子体处理得到所述催化剂，
[0014]优选所述等离子体处理是在等离子体反应器中以脉冲源放电，对第二混合液进行处理得到包括油相催化剂和水相催化剂的所述催化剂。
[0015]4.根据项2或3所述的催化剂，其中，所述弱碱性溶液为碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液或碳酸氢钾溶液；优选的，所述弱碱性溶液的浓度为0.02
‑
0.1mol/L。
[0016]5.根据项2
‑
4中任一项所述的催化剂，其中，所述有机酸溶液为草酸溶液、油酸溶液、羧酸溶液或亚磺酸溶液，优选的，所述有机酸的浓度为0.05
‑
0.5mol/L。
[0017]6.根据项3所述的催化剂，其中，所述第一混合液的pH值为8
‑
11。
[0018]7.根据项2
‑
6中任一项所述的催化剂，其中，所述金属盐溶液为过渡金属盐溶液，优选的，所述过渡金属盐溶液为硝酸镍溶液、硝酸铜溶液或硝酸钴溶液，优选的，所述金属盐溶液的浓度为0.05
‑
0.5mol/L。
[0019]8.一种催化剂的制备方法，其是将包括金属盐溶液、有机酸溶液和弱碱性溶液的原液经等离子体处理得到。
[0020]9.根据项8所述的制备方法，其中，其包括下述步骤：
[0021]将弱碱性溶液加入到有机酸溶液中得到第一混合液；
[0022]将金属盐溶液加入到所述第一混合液中，得到第二混合液；
[0023]将第二混合液经等离子体处理得到所述催化剂，
[0024]优选所述等离子体处理是在等离子体反应器中以脉冲源放电，对第二混合液进行处理得到包括油相催化剂和水相催化剂的所述催化剂。
[0025]10.根据项8或9所述的制备方法，其中，所述弱碱性溶液为碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液或碳酸氢钾溶液，优选的，所述弱碱性溶液的浓度为0.02
‑
0.1mol/L。
[0026]11.根据项8
‑
10中任一项所述的制备方法，其中，所述有机酸溶液为草酸溶液、油酸溶液、羧酸溶液或亚磺酸溶液，优选的，所述有机酸的浓度为0.05
‑
0.5mol/L。
[0027]12.根据项9所述的制备方法，其中，所述第一混合液的pH值为8
‑
11。
[0028]13.根据项8
‑
12中任一项所述的制备方法，其中，所述金属盐溶液为过渡金属盐溶液，优选的，所述过渡金属盐溶液为硝酸镍溶液、硝酸铜溶液或硝酸钴溶液，优选的，所述金属盐溶液的浓度为0.05
‑
0.5mol/L。
[0029]14.根据项8
‑
13中任一项所述的制备方法，其中，脉冲源放电时的放电电压为15
‑
25kV，放电频率为1500
‑
3000Hz，放电反应时间为10
‑
30min。
[0030]15.一种稠油催化改质的方法，所述方法是将项1
‑
7中任一项所述的催化剂或者项8
‑
14中任一项所述的制备方法制备得到的催化剂注入油层以进行反应改质。
[0031]16.根据项15所述的方法，其中，将项1
‑
7中任一项所述的催化剂或者项8
‑
14中任一项所述的制备方法制备得到的催化剂以注水形式或注气形式注入到油层反应区以进行反应改质。
[0032]17.根据项16所述的方法，其中，气体选自空气、氧气、二氧化碳和甲烷中的一种或两种以上，优选为二氧化碳和甲烷的混合物，进一步优选为二氧化碳和甲烷的体积比例为
1:0.3
‑
1的混合物。
[0033]18.根据项15
‑
17中任一项所述的方法，注入后反应4
‑
36h。
[0034]专利技术的效果
[0035]本申请所述的催化剂可直接利用储油层所处的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种催化剂，所述催化剂经等离子体处理制备得到，其中，经等离子体处理制备得到的所述催化剂包括油相催化剂和水相催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述等离子体处理是将包括金属盐溶液、有机酸溶液和弱碱性溶液的原液经等离子体处理得到。3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，所述等离子体处理包括下述步骤：将弱碱性溶液加入到有机酸溶液中得到第一混合液；将金属盐溶液加入到所述第一混合液中，得到第二混合液；将第二混合液经等离子体处理得到所述催化剂，优选所述等离子体处理是在等离子体反应器中以脉冲源放电，对第二混合液进行处理得到包括油相催化剂和水相催化剂的所述催化剂。4.根据权利要求2或3所述的催化剂，其中，所述弱碱性溶液为碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液或碳酸氢钾溶液；优选的，所述弱碱性溶液的浓度为0.02
‑
0.1mol/L。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的催化剂，其中，所述有机酸溶液为草酸溶液、油酸溶液、羧酸溶液或亚磺酸溶液，优选的，所述有机酸的浓度为0.05
‑
0.5mol/L。6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，信延彬，韩俊杰，
申请(专利权)人：大连知微生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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