CN113231097A - 一种热裂解催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热裂解催化剂及其制备方法。它包括如下重量份数的组分：过渡金属配合物10‑20份、4‑（二乙氨基）水杨醛10‑20份、分子筛30‑50份、碱性物质10‑20份、硼氢化物30‑60份。本发明所提供的稠油水热裂解催化剂在200℃条件下，可催化裂解稠油中重组分，粘度降低率可以达到80%以上。

Description

一种热裂解催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于原油催化裂解技术领域，具体涉及一种热裂解催化剂及其制备方法。
背景技术
稠油分子量大、黏度高，比重一般在0.82～0.95，热值在10,000～11,000 kcal/kg，其成分主要是碳氢化合物，另外含有部分的硫黄及微量的无机化合物。我国稠油资源丰富、分布广泛，但稠油粘度高、流动性差，因此开采难度大、成本高；开采稠油常用的方法有掺稀油、热水驱、蒸汽吞吐和蒸汽驱、稠油改质降粘等，其中稠油就地催化裂解改质是近年来备受国内外关注的新技术。
稠油就地催化裂解的核心催化体系为油溶性过渡金属盐，首先通过油基段塞注入地层，而后进行蒸汽注入加热裂解稠油，施工工艺较复杂，反应时间长，一般需要一天以上。此外，过渡金属纳米盐在水中的分散性和对油的亲和性仍
较差，对其表面进行亲水/亲油改性，提高催化效率，仍然是本领域研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热裂解催化剂及其制备方法。
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：过渡金属配合物10-20份、4-（二乙氨基）水杨醛10-20份、分子筛30-50份、碱性物质10-20份、硼氢化物30-60份。
所述过渡金属配合物由过渡金属盐和多胺类化合物组成。
所述过渡金属盐的阳离子为二价铁离子、三价铁离子、二价钴离子、三价钴离子、二价铜离子或二价锌离子，过渡金属盐的阴离子选自氯离子、溴离子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、甲酸根或乙酸根。
所述多胺类化合物选自乙二胺、二乙撑三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺、五乙撑六胺、邻菲罗啉中的一种或几种。
所述分子筛为斜发沸石、丝光沸石、毛沸石、菱沸石、4A型或5A型分子筛。
所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或者氢氧化钙中的一种或几种。
所述硼氢化物为硼石膏、硼氢化钠、硼氢化锂中的一种或几种。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将过渡金属配合物溶于5-12倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至50-80℃，加入分子筛和硼氢化物，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入碱性物质，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，60-105℃烘干12-24小时，冷却至室温，制成。
本发明的有益效果：本发明的热裂解催化剂，采用过渡金属盐和多胺类化合物制备，并且加入4-（二乙氨基）水杨醛、分子筛、碱性物质和硼氢化物。本发明所提供的稠油水热裂解催化剂在200℃条件下，可催化裂解稠油中重组分，粘度降低率可以达到80%以上。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硝酸铁8份、乙二胺7份、4-（二乙氨基）水杨醛15份、斜发沸石40份、氢氧化钠15份、硼氢化钠40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硝酸铁和乙二胺溶于8倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入斜发沸石和硼氢化钠，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
实施例2
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硫酸铁7份、二乙撑三胺7份、4-（二乙氨基）水杨醛12份、丝光沸石35份、氢氧化钾16份、硼石膏40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硫酸铁和二乙撑三胺溶于6倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至70℃，加入丝光沸石和硼石膏，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钾，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，95℃烘干14小时，冷却至室温，制成。
实施例3
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硫酸钴6份、四乙撑五胺6份、4-（二乙氨基）水杨醛18份、5A型分子筛40份、氢氧化钠18份、硼氢化锂50份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硫酸钴和四乙撑五胺溶于8倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入5A型分子筛和硼氢化锂，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
对比例1
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硝酸铁15份、4-（二乙氨基）水杨醛15份、斜发沸石40份、氢氧化钠15份、硼氢化钠40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硝酸铁溶于8倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入斜发沸石和硼氢化钠，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
对比例2
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：乙二胺15份、4-（二乙氨基）水杨醛15份、斜发沸石40份、氢氧化钠15份、硼氢化钠40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将乙二胺溶于8倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入斜发沸石和硼氢化钠，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
对比例3
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硝酸铁8份、乙二胺7份、斜发沸石40份、氢氧化钠15份、硼氢化钠40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硝酸铁和乙二胺溶于8倍质量水中，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入斜发沸石和硼氢化钠，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
对比例4
一种热裂解催化剂，包括如下重量份数的组分：硝酸铁8份、乙二胺7份、4-（二乙氨基）水杨醛15份、氢氧化钠15份、硼氢化钠40份。
所述所述热裂解催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：
（1）将硝酸铁和乙二胺溶于8倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至60℃，加入硼氢化钠，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，85℃烘干18小时，冷却至室温，制成。
实验例：
向反应釜中按照质量比稠油：水＝10：10，将1%的实施例1-3及对比例1-4制备的催化剂加入到稠油-水混合物中，200℃下密闭反应20小时，测定原油粘度和凝点，计算原油的凝点降低程度和粘度降低率，原油粘度和凝点采用“中华人民共和国石油天然气行业标准：原油粘度测定旋转粘度计平衡法SY/T 0520-2008和原油凝点测定法SY/T 0541-2009”测定。
测定结果见表1：
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种热裂解催化剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：过渡金属配合物10-20份、4-（二乙氨基）水杨醛10-20份、分子筛30-50份、碱性物质10-20份、硼氢化物30-60份。
2.根据权利要求1所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述过渡金属配合物由过渡金属盐和多胺类化合物组成。
3.根据权利要求2所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述过渡金属盐的阳离子为二价铁离子、三价铁离子、二价钴离子、三价钴离子、二价铜离子或二价锌离子，过渡金属盐的阴离子选自氯离子、溴离子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、甲酸根或乙酸根。
4.根据权利要求2所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述多胺类化合物选自乙二胺、二乙撑三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺、五乙撑六胺、邻菲罗啉中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述分子筛为斜发沸石、丝光沸石、毛沸石、菱沸石、4A型或5A型分子筛。
6.根据权利要求1所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或者氢氧化钙中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述所述热裂解催化剂，其特征在于，所述硼氢化物为硼石膏、硼氢化钠、硼氢化锂中的一种或几种。
8.权利要求1所述所述热裂解催化剂的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
（1）将过渡金属配合物溶于5-12倍质量水中，加入与4-（二乙氨基）水杨醛，搅拌均匀；
（2）升温至50-80℃，加入分子筛和硼氢化物，搅拌均匀；
（3）降温至室温，加入碱性物质，搅拌均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合物过滤，用去离子水洗至无过渡金属离子检出，60-105℃烘干12-24小时，冷却至室温，制成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114058357A (zh) * 2021-12-08 2022-02-18 胜利油田方圆化工有限公司 一种稠油降粘剂的制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2442288A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Council Of Scientific And Industrial Research A novel catalytic formulation and its preparation
CN101440276A (zh) * 2007-11-19 2009-05-27 中国石化集团河南石油勘探局 一种稠油注蒸汽开采用水热裂解催化降粘剂及其制备方法
CN105562116A (zh) * 2015-12-23 2016-05-11 中国科学院烟台海岸带研究所 一种负载的金属催化剂的制备方法
CN110743552A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 西安石油大学 一种粘土负载零价金属稠油水热裂解催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2442288A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Council Of Scientific And Industrial Research A novel catalytic formulation and its preparation
CN101440276A (zh) * 2007-11-19 2009-05-27 中国石化集团河南石油勘探局 一种稠油注蒸汽开采用水热裂解催化降粘剂及其制备方法
CN105562116A (zh) * 2015-12-23 2016-05-11 中国科学院烟台海岸带研究所 一种负载的金属催化剂的制备方法
CN110743552A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 西安石油大学 一种粘土负载零价金属稠油水热裂解催化剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114058357A (zh) * 2021-12-08 2022-02-18 胜利油田方圆化工有限公司 一种稠油降粘剂的制备方法与应用
CN114058357B (zh) * 2021-12-08 2023-01-17 胜利油田方圆化工有限公司 一种稠油降粘剂的制备方法与应用

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