RU2613557C2

RU2613557C2 - Catalyst for intrastratal hydrocracking of heavy hydrocarbon raw material and its application method

Info

Publication number: RU2613557C2
Application number: RU2015117727A
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Ситнов; Марина Сергеевна Петровнина; Ярослав Викторович Онищенко; Дмитрий Александрович Феоктистов; Данис Карлович Нургалиев
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2017-03-17
Also published as: RU2015117727A

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: salts obtained by saponification of carboxylic acids contained in vegetable oils are used as organic acid salts and inorganic salts of molybdenum, tungsten, chromium are used as water-soluble inorganic metal salts. The invention also relates to methods (alternatives) of catalyst use which is that the catalyst is dissolved in a solvent and injected into the reservoir layer, wherein in order to intensify the catalyst action it may be applied in combination with heating of the catalyst target object - heavy hydrocarbon raw material.

EFFECT: reduced viscosity and increased flow of oil-in-place, increased profitability of the process of oil production and handling, extended list of purpose catalysts.

15 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области технологических процессов и может быть использовано для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья, в частности высоковязких нефтей и природных битумов, их транспортировки.The present invention relates to the field of technological processes and can be used to intensify the production of heavy hydrocarbons, in particular high-viscosity oils and natural bitumen, their transportation.

Известен катализатор [1] для гидроочистки тяжелых нефтяных фракций. Катализатор [1] получают путем пропитки пористого носителя, например - окиси алюминия с заданным распределением пор, растворами солей молибдена и никеля (кобальта) с последующей сушкой и прокалкой. В качестве пропитывающих растворов используют растворы парамолибдата аммония и азотнокислого никеля с содержанием MoO₃ 21% масс. и NiO - 7% масс. [1]. Недостатком катализатора [1] является недостаточная активность гидроочистки тяжелых нефтяных фракций.Known catalyst [1] for hydrotreating heavy oil fractions. The catalyst [1] is obtained by impregnating a porous support, for example, aluminum oxide with a predetermined pore distribution, solutions of molybdenum and nickel (cobalt) salts, followed by drying and calcination. As impregnating solutions, solutions of ammonium paramolybdate and nickel nitrate with a MoO ₃ content _of 21% by weight are used. and NiO - 7% of the mass. [one]. The disadvantage of the catalyst [1] is the insufficient activity of hydrotreating heavy oil fractions.

Известен катализатор [2] гидрообессеривания нефтяных фракций. Катализатор получают путем пропитки носителя (окиси алюминия) молибденсодержащим раствором. В качестве пропитывающего молибденсодержащего раствора используют молибденовую кислоту. Недостатком катализатора [2] является также недостаточная активность гидрообработки тяжелых нефтяных фракций.Known catalyst [2] hydrodesulfurization of petroleum fractions. The catalyst is prepared by impregnating the support (alumina) with a molybdenum-containing solution. Molybdenum acid is used as an impregnating molybdenum-containing solution. The disadvantage of the catalyst [2] is also the insufficient activity of hydroprocessing of heavy oil fractions.

Известен катализатор [3] гидрообработки углеводородного сырья, получаемый пропиткой пористого носителя соединениями металлов VII и/или VIII групп. В качестве пропитывающих растворов используют растворы солей кобальта или никеля и гетерополимолибденовых кислот. Например, в качестве гетерополимолибденовой кислоты используют фосфорно-молибденовую кислоту. Недостатком катализатора [3] является недостаточная активность гидрообработки тяжелых нефтяных фракций.A known catalyst [3] for the hydrotreatment of hydrocarbons obtained by impregnating a porous carrier with compounds of metals of groups VII and / or VIII. As impregnating solutions, solutions of cobalt or nickel salts and heteropoly molybdenum acids are used. For example, phosphoric molybdenum acid is used as the heteropoly molybdenum acid. The disadvantage of the catalyst [3] is the insufficient activity of hydroprocessing of heavy oil fractions.

Общим недостатком аналогов [1, 2, 3] является низкая активность в гидропереработке тяжелых видов нефтяного сырья вследствие малой подвижности и низкой реакционной способности содержащихся в них (нефти) макромолекул. В процессах гидроочистки тяжелых видов сырья катализаторы [1, 2, 3] подвергаются существенному закоксовыванию (отравлению) побочными продуктами реакции гидропереработки (углеродистые отложения, металлические примеси). Закоксовывание приводит к закупорке пор носителя. Поскольку большая часть внесенных в массу пористого носителя активных компонентов находится в объеме пористого носителя, а не на активной поверхности катализаторов [1, 2, 3], закоксование пор приводит к блокированию доступа активных компонентов (содержащихся в носителе) к контакту с обрабатываемой нефтью. Это существенно снижает уровень каталитической активности катализаторов, сокращает срок межрегенерационного пробега (длительность работы катализатора от начала эксплуатации до регенерации) и срок службы (катализаторов) в целом. Указанный недостаток существенно ограничивает область применения известных катализаторов [1, 2, 3].A common disadvantage of analogues [1, 2, 3] is the low activity in the hydroprocessing of heavy types of oil raw materials due to the low mobility and low reactivity of the macromolecules contained in them (oil). In the hydrotreating of heavy feedstocks, the catalysts [1, 2, 3] undergo significant coking (poisoning) by-products of the hydroprocessing reaction (carbon deposits, metal impurities). Coking leads to blockage of the pores of the carrier. Since most of the active components introduced into the mass of the porous carrier are in the volume of the porous carrier, and not on the active surface of the catalysts [1, 2, 3], coking of pores leads to blocking the access of the active components (contained in the carrier) to contact with the processed oil. This significantly reduces the level of catalytic activity of the catalysts, reduces the duration of the inter regeneration run (the duration of the catalyst from the start of operation to regeneration) and the service life (of the catalysts) in general. This drawback significantly limits the scope of known catalysts [1, 2, 3].

Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является способ [4] получения органорастворимого молибденсодержащего катализатора для гидрокрекинга тяжелых нефтей. Катализатор [4] представляет собой содержащую множество катионных атомов молибдена и органических анионов соль молибдена. Органическим агентом может быть любой углеводород, содержащий от 2 до 14 атомов углерода (C₂-C₁₄), который (органический агент) может вступать в реакцию с молибденом и образовывать анион. Катализатор по способу [4] получают взаимодействием молибденовой кислоты с органический агентом при температуре от плюс 100°C до +350°C. Нефтерастворимые соли молибдена [4] получают в присутствии восстанавливающего агента, такого как газообразный водород (для получения молибдена желаемой степени окисления). Реакцию проводят в течение от 2 до 48 часов или более.The closest to the essence of the claimed invention, the prototype is a method [4] for the preparation of an organically soluble molybdenum-containing catalyst for hydrocracking of heavy oils. The catalyst [4] is a molybdenum salt containing many cationic molybdenum atoms and organic anions. The organic agent can be any hydrocarbon containing from 2 to 14 carbon atoms (C ₂ -C ₁₄ ), which (the organic agent) can react with molybdenum and form an anion. The catalyst according to the method [4] is obtained by the interaction of molybdenum acid with an organic agent at a temperature of from + 100 ° C to + 350 ° C. The oil-soluble salts of molybdenum [4] are obtained in the presence of a reducing agent, such as hydrogen gas (to obtain molybdenum of the desired oxidation state). The reaction is carried out for 2 to 48 hours or more.

Недостатком прототипа [4] является необходимость ведения синтеза в присутствии восстановителя, что влечет за собой дополнительное конструктивное оформление, усложняет оборудование для осуществления способа и ухудшает экономические показатели процесса. Кроме того, процесс ведут при повышенных температурах (до плюс 350°C) и в течение длительного времени (48 и более час), что существенно сказывается на его (процесса) энергоемкости, повышает энергозатраты. Указанные недостатки существенно ограничивают область применения прототипа.The disadvantage of the prototype [4] is the need for synthesis in the presence of a reducing agent, which entails additional structural design, complicates the equipment for implementing the method and affects the economic performance of the process. In addition, the process is conducted at elevated temperatures (up to plus 350 ° C) and for a long time (48 or more hours), which significantly affects its (process) energy consumption, increases energy consumption. These disadvantages significantly limit the scope of the prototype.

Целью предполагаемого изобретения является расширение перечня используемых для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья катализаторов, снижение вязкости и повышение текучести нефти, расширение области применения катализаторов, повышение рентабельности процесса добычи и транспортировки нефти.The aim of the proposed invention is to expand the list of catalysts used to intensify the production of heavy hydrocarbon feedstocks, lowering the viscosity and increasing the fluidity of the oil, expanding the scope of the catalysts, increasing the profitability of the oil production and transportation process.

Цели достигают тем, что создают семейство катализаторов внутрипластового гидрокрекинга тяжелого углеводородного сырья путем взаимодействия органического агента и каталитической основы. В качестве органического агента используют соли органических кислот, получаемые омылением карбоновых кислот, содержащихся в растительных маслах. В качестве растительного масла используют рапсовое. В качестве растительного масла используют льняное. В качестве растительного масла используют кукурузное. В качестве растительного масла используют подсолнечное. В качестве каталитической основы используют водорастворимые неорганические соли молибдена. В качестве каталитической основы используют водорастворимые неорганические соли вольфрама. В качестве каталитической основы используют водорастворимые неорганические соли хрома. Мольное соотношение жирные кислоты растительного масла: металл выбирают от 10:1 до 1:1 в зависимости от активности металла каталитической основы. Способ применения катализатора заключается в том, что катализатор растворяют в растворителе и вводят в пласт. В качестве растворителя используют неполярный растворитель. В качестве неполярного растворителя используют органический растворитель. Способ применения катализатора заключается в том, что растворенный в растворителе катализатор вводят в пласт, исходя из расчета массового расхода катализатора в растворителе в диапазоне от 1⋅10^-3 до 2⋅10⁰ % от ожидаемого количества добываемой нефти конкретного месторождения. Для интенсификации действия катализатора его применяют в совокупности с нагревом объекта воздействия катализатора - тяжелого углеводородного сырья.The goals are achieved by creating a family of catalysts for in-situ hydrocracking of heavy hydrocarbon feedstocks through the interaction of an organic agent and a catalytic base. Salts of organic acids obtained by saponification of carboxylic acids contained in vegetable oils are used as an organic agent. As a vegetable oil, rapeseed is used. Flaxseed is used as a vegetable oil. Corn oil is used as a vegetable oil. As a vegetable oil use sunflower. As a catalytic base, water-soluble inorganic salts of molybdenum are used. As a catalytic base, water-soluble inorganic salts of tungsten are used. As a catalytic base, water-soluble inorganic chromium salts are used. The molar ratio of fatty acids of vegetable oil: metal is selected from 10: 1 to 1: 1, depending on the activity of the metal of the catalytic base. The method of using the catalyst is that the catalyst is dissolved in a solvent and injected into the formation. A non-polar solvent is used as a solvent. An organic solvent is used as a non-polar solvent. The method of application of the catalyst is that the catalyst is dissolved in a solvent is introduced into the formation, based on the calculation of mass flow of catalyst in a solvent in the range of from 2⋅10 1⋅10 ^-3 to ^0% of the expected amount of a specific field of oil produced. To intensify the action of the catalyst, it is used in conjunction with heating the object of exposure to the catalyst - heavy hydrocarbons.

Указанная область массовой концентрации (катализатора) может быть расширена. Однако превышение концентрации выше указанного максимума будет экономически нецелесообразным, хотя и будет способствовать увеличению каталитического действия заявляемого изобретения. Использование концентраций менее представленных минимальных значений не приведет к существенному повышению эффективности катализатора.The specified region of mass concentration (catalyst) can be expanded. However, exceeding the concentration above the specified maximum will be economically impractical, although it will increase the catalytic effect of the claimed invention. The use of concentrations less than the minimum values presented will not lead to a significant increase in catalyst efficiency.

Заявляемое изобретение осуществляют, например, следующим путем.The invention is carried out, for example, in the following way.

Катализатор получают путем взаимодействия при нагревании органического агента и каталитической основы. В качестве органического агента используют соль органической кислоты. Соль органической кислоты получают омылением карбоновых кислот, содержащихся в растительных маслах. Применяют, например, рапсовое, подсолнечное, льняное, кукурузное и др. растительные масла. В качестве каталитической основы используют активные металлы переменной валентности, а именно - молибден Mo, вольфрам W, хром Cr, в виде водорастворимых неорганических солей. Мольное соотношение жирные кислоты растительного масла: металл выбирают от 10:1 до 1:1 в зависимости от активности металла каталитической основы - чем активнее металл, тем меньше его доля в катализаторе.The catalyst is prepared by reaction by heating an organic agent and a catalyst base. An organic acid salt is used as an organic agent. An organic acid salt is obtained by saponification of carboxylic acids contained in vegetable oils. Apply, for example, rapeseed, sunflower, linseed, corn and other vegetable oils. As a catalytic base, active metals of variable valency are used, namely, molybdenum Mo, tungsten W, chromium Cr, in the form of water-soluble inorganic salts. The molar ratio of fatty acids of vegetable oil: metal is selected from 10: 1 to 1: 1 depending on the activity of the metal of the catalytic base - the more active the metal, the lower its proportion in the catalyst.

Сущность изобретения иллюстрируют следующие примеры.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

Для получения соли органической кислоты берут 40 г растительного масла, например - рапсового. Помещают его (масло) в стеклянную колбу и нагревают при перемешивании, например, с помощью магнитной мешалки, до требуемой температуры в диапазоне от плюс 70 до +90°C. Температуру нагрева подбирают опытным путем в зависимости от используемого растительного масла. К нагретому маслу по каплям добавляют 5% водный раствор NaOH, омыляют масло. Процесс омыления масла завершают при достижении значений pH раствора 7…8 ед.To obtain an organic acid salt, take 40 g of vegetable oil, for example, rapeseed. Place it (oil) in a glass flask and heat with stirring, for example, using a magnetic stirrer, to the desired temperature in the range from + 70 to + 90 ° C. The heating temperature is selected empirically, depending on the vegetable oil used. A 5% aqueous NaOH solution is added dropwise to the heated oil, and the oil is saponified. The process of oil saponification is completed when the pH of the solution reaches 7 ... 8 units.

В качестве каталитической основы используют водорастворимую неорганическую соль молибдена, например бромид молибдена (IV). Выбирают соотношение жирные кислоты растительного масла: металл, например - 4:1. В соответствии с выбранным соотношением берут 14 г бромида молибдена и растворяют в 50 мл дистиллированной воды.A water-soluble inorganic molybdenum salt, for example, molybdenum (IV) bromide, is used as a catalytic base. Choose the ratio of fatty acids of vegetable oil: metal, for example - 4: 1. In accordance with the selected ratio, 14 g of molybdenum bromide are taken and dissolved in 50 ml of distilled water.

Далее при постоянном перемешивании к раствору соли органической кислоты по каплям добавляют раствор бромида молибдена при выбранной ранее температуре (плюс 70…90°C). После добавления раствора бромида молибдена реакционную массу перемешивают при той же температуре (плюс 70…90°C) в течение 2-х часов. В результате обменной реакции происходит разделение фаз. Верхний органический слой представляет собой катализатор, нижний - реакционную воду.Then, with constant stirring, a solution of molybdenum bromide at a previously selected temperature (plus 70 ... 90 ° C) is added dropwise to an organic acid salt solution. After adding a solution of molybdenum bromide, the reaction mass is stirred at the same temperature (plus 70 ... 90 ° C) for 2 hours. As a result of the exchange reaction, phase separation occurs. The upper organic layer is a catalyst, the lower is reaction water.

Смесь охлаждают и разделяют известным способом, например, с помощью водяного вакуумного насоса. Отбирают органическую фазу и получают заявляемый катализатор для применения по назначению.The mixture is cooled and separated in a known manner, for example, using a water vacuum pump. The organic phase is selected and the inventive catalyst is obtained for its intended use.

Полученный катализатор представляет собой вязкую, текучую массу, нерастворимую в воде и растворимую в неполярных средах, например нефти, нефтепродуктах, органических растворителях.The resulting catalyst is a viscous, fluid mass, insoluble in water and soluble in non-polar environments, such as oil, petroleum products, organic solvents.

Пример 2Example 2

В качестве каталитической основы используют водорастворимую неорганическую соль вольфрама, например хлорид вольфрама (V). В качестве растительного масла используют рапсовое. Выбирают соотношение жирные кислоты растительного масла: металл, например 3:1. В соответствии с выбранным соотношением берут 16 г хлорида вольфрама и растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Катализатор готовят, выполняя действия по Примеру 1.A water-soluble inorganic salt of tungsten, for example tungsten (V) chloride, is used as a catalytic base. As a vegetable oil, rapeseed is used. The ratio of fatty acids of vegetable oil: metal, for example 3: 1, is selected. In accordance with the selected ratio, 16 g of tungsten chloride are taken and dissolved in 50 ml of distilled water. The catalyst is prepared by performing the steps of Example 1.

Пример 3Example 3

В качестве каталитической основы используют водорастворимую неорганическую соль хрома, например кристаллогидрат сульфата хрома (III). В качестве растительного масла используют рапсовое. Выбирают соотношение жирные кислоты растительного масла: металл, например 3:1. В соответствии с выбранным соотношением берут 23 г кристаллогидрата сульфата хрома (III) и растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Катализатор готовят, выполняя действия по Примеру 1.As a catalytic base, a water-soluble inorganic chromium salt, for example, crystalline chromium (III) sulfate, is used. As a vegetable oil, rapeseed is used. The ratio of fatty acids of vegetable oil: metal, for example 3: 1, is selected. In accordance with the selected ratio, 23 g of chromium (III) sulfate crystalline hydrate are taken and dissolved in 50 ml of distilled water. The catalyst is prepared by performing the steps of Example 1.

Пример 4Example 4

В качестве растительного масла используют, например льняное масло. В качестве каталитической основы используют, например водорастворимую неорганическую соль молибдена, как в Примере 1. Катализатор готовят, выполняя действия по Примеру 1.As vegetable oil, for example, linseed oil is used. As a catalytic base, for example, a water-soluble inorganic salt of molybdenum is used, as in Example 1. The catalyst is prepared by performing the steps of Example 1.

Пример 5Example 5

В качестве растительного масла используют, например, кукурузное масло. В качестве каталитической основы используют, например, водорастворимую неорганическую соль вольфрама, как в Примере 2. Катализатор готовят, выполняя действия по Примеру 1.As vegetable oil use, for example, corn oil. As a catalytic base, for example, a water-soluble inorganic salt of tungsten is used, as in Example 2. The catalyst is prepared by performing the steps of Example 1.

Пример 6Example 6

В качестве растительного масла используют, например, подсолнечное масло. В качестве каталитической основы используют, например, водорастворимую неорганическую соль хрома, как в Примере 3. Катализатор готовят, выполняя действия по Примеру 1.As vegetable oil, for example, sunflower oil is used. As a catalytic base, for example, a water-soluble inorganic chromium salt is used, as in Example 3. The catalyst is prepared by performing the steps of Example 1.

Приведенные Примеры 1-6 получения катализаторов объединены общим признаком - использованием растительных масел в качестве источников карбоновых кислот для получения соли органической кислоты и использованием в качестве каталитической основы активных металлов переменной валентности.The above Examples 1-6 of the preparation of the catalysts are united by a common feature - the use of vegetable oils as sources of carboxylic acids to obtain an organic acid salt and the use of variable valency active metals as a catalytic base.

Полученные по заявляемому способу катализаторы (см. Пример 1 - Пример 6) применяют, например, следующим путем.Obtained by the claimed method, the catalysts (see Example 1 - Example 6) are used, for example, in the following way.

Берут готовый катализатор. Берут емкость с определенным количеством растворителя, например, петролейным эфиром. В емкость с растворителем вводят катализатор, перемешивают и добиваются полного растворения катализатора в растворителе при температуре окружающей среды. Полноту растворения катализатора контролируют визуально, добиваясь однородности цвета раствора. Получают готовый к применению раствор катализатора, пригодный к использованию для тех или иных нефтяных месторождений с учетом физико-химической природы как флюидов, так и породы пласта.Take the finished catalyst. Take a container with a certain amount of solvent, for example, petroleum ether. The catalyst is introduced into the container with the solvent, mixed and the catalyst is completely dissolved in the solvent at ambient temperature. The completeness of the dissolution of the catalyst is controlled visually, achieving uniform color of the solution. A catalyst solution ready for use is prepared that is suitable for use for various oil fields, taking into account the physicochemical nature of both the fluids and the formation rock.

В качестве растворителя используют и другие свойственные флюидам месторождений неполярные жидкости, например товарную нефть, нефтепродукты. Концентрацию катализатора в растворителе выбирают опытным путем с учетом переменных характеристик (коллекторских свойств) нефтеносного пласта породы конкретного месторождения добываемого углеводородного энергоносителя, например материала породы, его проницаемости, пористости и трещиноватости, вязкости содержащейся в пласте нефти, температуры пласта. Оптимальное соотношение количества катализатора к количеству растворителя составляет от 1:1 до 1:1000 в зависимости от свойств нефти конкретного месторождения. Массовый расход катализатора в растворителе составляет от 1⋅10^-3 до 2⋅10⁰ % от ожидаемого количества добываемой нефти конкретного месторождения и наличия или отсутствия паротеплового воздействия на пласт в технологическом процессе добычи. При наличии паротеплового воздействия на продуктивный пласт выбирают меньшую концентрацию катализатора.Other non-polar liquids typical of field fluids are used as a solvent, for example, commercial oil and oil products. The concentration of the catalyst in the solvent is chosen empirically, taking into account the variable characteristics (reservoir properties) of the oil-bearing formation rock of a particular field of the produced hydrocarbon energy carrier, for example, the rock material, its permeability, porosity and fracture, viscosity contained in the oil formation, and temperature of the formation. The optimal ratio of the amount of catalyst to the amount of solvent is from 1: 1 to 1: 1000, depending on the properties of the oil of a particular field. The mass flow rate of the catalyst in the solvent is from 1⋅10 ^-3 to 2⋅10 ⁰ % of the expected amount of oil produced in a particular field and the presence or absence of steam and thermal effects on the formation in the production process. In the presence of steam and thermal effects on the reservoir, a lower concentration of catalyst is chosen.

Для полученных по Примерам 1-3 катализаторов проводят каталитические испытания. В качестве сырья для испытаний использовали образец нефти Ромашкинского месторождения в Татарстане. Каталитическую активность катализаторов оценивали по изменению физико-химических свойств нефти, а именно изменению доли тяжелых и легких фракций и изменению вязкости нефти.Catalytic tests are carried out for the catalysts prepared according to Examples 1-3. As a raw material for testing, an oil sample of the Romashkinskoye field in Tatarstan was used. The catalytic activity of the catalysts was evaluated by a change in the physicochemical properties of the oil, namely, a change in the proportion of heavy and light fractions and a change in the viscosity of the oil.

Полученные результаты приведены в Таблице. Все каталитические испытания проведены при одинаковых технологических параметрах (концентрация катализатора в растворе 1,0% масс. на нефть при массовом соотношении 1:14 (раствор катализатора: нефть), температура +250°C и давление 6,5 МПа с использованием реактора высокого давления Parr Instrument (г. Молин, Иллинойс, США).The results are shown in the Table. All catalytic tests were carried out with the same technological parameters (the concentration of the catalyst in the solution was 1.0% by weight for oil at a mass ratio of 1:14 (catalyst solution: oil), temperature + 250 ° C and pressure 6.5 MPa using a high pressure reactor Parr Instrument (Moline, Illinois, USA).

Из проведенных в Таблице данных видно, что воздействие полученных по заявляемому способу катализаторов на нефть приводит к изменению физико-химических свойств нефти, а именно - снижению доли тяжелых фракций и увеличению доли легких фракций, существенному снижению вязкости и повышению текучести этой нефти. Произошедшие изменения являются фактором, способствующим повышению результативности процесса добычи содержащейся в продуктивном пласте нефти в условиях реальных производственных процессов нефтедобычи. Применение полученных по заявляемому способу катализаторов способствует достижению цели заявляемого изобретения - снижению (до 45%) вязкости и соответственно повышению текучести нефти в пласте. Происходящие под влиянием заявляемого катализатора изменения свойств нефти способствуют интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья, облегчают транспортировку сырья по трубопроводам, способствуют расширению области применения катализаторов, повышению рентабельности процесса добычи и транспортировки нефти.From the data carried out in the Table, it is seen that the effect of the catalysts obtained by the present method on oil leads to a change in the physicochemical properties of oil, namely, a decrease in the fraction of heavy fractions and an increase in the proportion of light fractions, a significant decrease in viscosity and an increase in fluidity of this oil. The changes that have occurred are a factor contributing to an increase in the efficiency of the production process of oil contained in the reservoir in the context of real production processes of oil production. The use of the catalysts obtained by the claimed method helps to achieve the goal of the claimed invention — to reduce (up to 45%) the viscosity and, accordingly, increase the fluidity of the oil in the reservoir. The changes in the properties of oil that occur under the influence of the inventive catalyst contribute to the intensification of the production of heavy hydrocarbons, facilitate the transportation of raw materials through pipelines, and expand the scope of the catalysts and increase the profitability of the oil production and transportation process.

Полученные по заявляемому способу катализаторы обладают существенным каталитическим эффектом снижения доли тяжелых фракций и вязкости, способствующим увеличению степени извлечения пластовой нефти. Наиболее существенный результат получаемые по заявляемому способу катализаторы проявляют при добыче нефти с использованием паротеплового воздействия на продуктивный пласт породы. Процесс синтеза по заявляемому способу катализатора происходит при меньших (плюс 70…90°C), по сравнению с прототипом (плюс 100…350°C), температурах и затратах времени. Существенно пониженная, по сравнению с прототипом, температура получения катализаторов способствует энергосбережению в ходе их (катализаторов) производства. Кроме того, применение заявляемых катализаторов существенно снижает вязкость и повышает текучесть углеводородных флюидов еще в продуктивном пласте, что существенно упрощает добычу флюидов и последующую транспортировку. В итоге применение заявляемого семейства катализаторов повышает рентабельность процесса добычи и переработки углеводородных флюидов, например - нефти и природных битумов, существенно расширяет область применения заявляемого семейства катализаторов.Obtained by the claimed method, the catalysts have a significant catalytic effect of reducing the proportion of heavy fractions and viscosity, contributing to an increase in the degree of recovery of reservoir oil. The most significant result obtained by the present method, the catalysts are manifested in oil production using steam and thermal effects on the reservoir. The synthesis process according to the inventive method of the catalyst occurs at lower (plus 70 ... 90 ° C), compared with the prototype (plus 100 ... 350 ° C), temperatures and time. Significantly lower, in comparison with the prototype, the temperature of the preparation of the catalysts contributes to energy conservation during their (catalysts) production. In addition, the use of the inventive catalysts significantly reduces the viscosity and increases the fluidity of hydrocarbon fluids even in the reservoir, which greatly simplifies the production of fluids and subsequent transportation. As a result, the use of the inventive family of catalysts increases the profitability of the production and processing of hydrocarbon fluids, for example, oil and natural bitumen, significantly expands the scope of the claimed family of catalysts.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The present invention satisfies the criteria of novelty, since when determining the level of technology, no means have been found that have characteristics that are identical (that is, matching the functions performed by them and the form in which these signs are performed) to all the signs listed in the claims, including the purpose of the application.

Заявляемое семейство катализаторов и способ их применения имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The inventive family of catalysts and the method of their use has an inventive step, since no technical solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of this invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result is not known.

Заявленное техническое решение с использованием известных технических средств и технологий можно реализовать в промышленном масштабе нефтепромысловой отрасли при добыче высоковязких и тяжелых нефтей, когда процесс облагораживания происходит во внутрипластовом пространстве посредством использования нефтерастворимого катализатора, синтезируемого из недорогих общедоступных сырьевых материалов с использованием стандартных технических устройств и оборудования. Кроме того, применение заявляемого технического решения существенно снижает расходы при транспортировке добытой с применением катализатора нефти по трубопроводам. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.The claimed technical solution using well-known technical means and technologies can be implemented on an industrial scale in the oil industry in the production of highly viscous and heavy oils, when the refinement process takes place in the in-situ space by using an oil-soluble catalyst synthesized from inexpensive, generally available raw materials using standard technical devices and equipment. In addition, the application of the proposed technical solution significantly reduces the cost of transporting oil produced using a catalyst through pipelines. This meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1. Патент RU 2062146, МПК⁶ B01J 37/02, B01J 23/882, B01J 23/883. Приоритет от 12.05.1994. Опубл. 20.06.1996. Описание изобретения.1. Patent RU 2062146, IPC ⁶ B01J 37/02, B01J 23/882, B01J 23/883. Priority from 05/12/1994. Publ. 06/20/1996. Description of the invention.

2. Патент США US 3496117 A, В01J 23/85. Опубл. 12.05.71. Описание изобретения.2. US patent US 3496117 A, B01J 23/85. Publ. 05/12/71. Description of the invention.

3. Патент США US 4066574. B01J 027/02. Опубл. 03.01.78. Описание изобретения.3. US patent US 4066574. B01J 027/02. Publ. 01/03/78. Description of the invention.

4. Патент США US 7670984 B2. МПК (2006.01) B01J 31/00, B01J 21/02, B01J 23/00, B01J 21/04, B01J 23/02. Приоритет от 12.07.2007. Опубл. 02.03.2010. Описание изобретения.4. US patent US 7670984 B2. IPC (2006.01) B01J 31/00, B01J 21/02, B01J 23/00, B01J 21/04, B01J 23/02. Priority dated 12.07.2007. Publ. 03/02/2010. Description of the invention.

Claims

1. The catalyst for in-situ hydrocracking of heavy hydrocarbon feeds is obtained by the reaction of the interaction of salts of organic acids and water-soluble inorganic salts of metals of variable valency.

2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the salts obtained by saponification of carboxylic acids contained in vegetable oils are used as salts of organic acids.

3. The catalyst according to claim 2, characterized in that rapeseed is used as a vegetable oil.

4. The catalyst according to claim 2, characterized in that linseed is used as a vegetable oil.

5. The catalyst according to claim 2, characterized in that corn is used as a vegetable oil.

6. The catalyst according to claim 2, characterized in that sunflower oil is used as vegetable oil.

7. The catalyst according to claim 1, characterized in that water-soluble inorganic salts of molybdenum are used as water-soluble inorganic metal salts.

8. The catalyst according to claim 1, characterized in that water-soluble inorganic salts of tungsten are used as water-soluble inorganic metal salts.

9. The catalyst according to claim 1, characterized in that water-soluble inorganic chromium salts are used as water-soluble inorganic metal salts.

10. The catalyst according to claim 1, characterized in that the molar ratio of fatty acids of vegetable oil: metal is selected from 10: 1 to 1: 1 depending on the activity of the metal.

11. The method of using the catalyst according to claim 1, which consists in the fact that the catalyst is dissolved in a solvent and injected into the reservoir.

12. The method of using the catalyst according to claim 11, which consists in the fact that a non-polar solvent is used as a solvent.

13. The method according to p. 12, characterized in that an organic solvent is used as a non-polar solvent.

14. The method of application of the catalyst according to claim. 13, consists in the fact that dissolved in a solvent is introduced into the catalyst layer, based on the calculation of mass flow of catalyst in a solvent in the range of from 2⋅10 1⋅10 ^-3 to ^0% of the expected amount of oil produced specific field.

15. The method of using the catalyst according to claim 1, characterized in that for intensifying the action of the catalyst it is used in conjunction with heating the object of exposure to the catalyst - heavy hydrocarbon feedstocks.