[发明专利]一种稠油注空气缓和催化氧化乳状液催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油注空气缓和催化氧化乳状液催化剂及其制备方法。

背景技术

2011年，我国的石油对外依赖度首次超过美国，达到55%，居全世界第一。而且，随着我国经济的快速发展和人民生活水平提高，未来我国石油需求量还会明显上升，预计2020～2030年原油年均需求会上升至6亿吨左右。随着石油需求的不断攀升，轻质原油产能已不能满足市场需求，重油资源也逐渐受到能源企业的重视。目前全球的重油资源占剩余石油资源总量的70%以上，大多分布在加拿大和委内瑞拉。我国的稠油资源总量预计占石油资源的20%以上，目前全国已经探明了70多个稠油油田，这些稠油油田主要分布在胜利、辽河、克拉玛依及河南油区，最近在塔里木盆地、吐哈盆地也发现了深层稠油资源。

对于目前稠油常规开采技术，热采存在着热损失大，采出液含水率高，生产成本相对较高等一系列缺点；乳化降粘开采需掺油溶性或水溶性降粘剂，形成低粘度的水包油（O/W）型乳状液，需要根据井口采出液的含水率和矿化度调整降粘剂配方和加量，在后续加工中涉及破乳工艺，增加废水处理难度；注气（二氧化碳、氮气、烟道气、烃类等）存在气源不足及成本过高问题；火烧油层存在工艺实施难度大，不易控制地下燃烧等缺点。稠油注空气缓和催化氧化采油技术是集热采、氧化放热、烟道气驱、氧化裂解降粘、表面活性剂驱油、稀油稀释等采油机理于一体的高效采油技术，该技术的主要是存在一定的安全问题，氧气与轻烃在油层外混合时，会引起注入井筒内或地面管线内燃烧或爆炸，因此，一种高效催化氧化催化剂对该技术的大规模应用至关重要。

文献（唐晓东，孟科全，崔盈贤等.环烷酸铜催化氧化海上稠油的试验研究.化学研究与应用，2009，21（3））使用稠油质量分数0.2%的环烷酸铜，注入压力为2MPa空气，在温度为120℃下催化氧化反应3天后，尾气中氧气含量为10%左右；文献（逯江毅，陈艳玲，王元庆等.过渡金属络合物应用于稠油水热催化裂解降黏反应的室内研究，2009，28（4））使用稠油质量分数为0.03%的N-月桂酰基ED3A铁对稠油水热裂解反应进行催化，降粘率为93.4%。该文献未研究该类催化剂应用于稠油注空气缓和催化氧化反应的效果，而且仅研究了一种过渡金属（铁）的络合物的催化效果；CN2006 10022559.X公开了多种稠油注空气缓和催化氧化的催化剂，包括铁、钴、镍、锰、铜、锌、钼、铬的硫酸盐及氯化盐，铁、锰、铜、锌的硝酸盐与碳酸盐，钴、铜、锌的草酸盐与乙酸盐，钴、铜、锌、锰、铁的苯甲酸盐，铜、锌、锰、铁的邻苯二甲酸盐，使用金属盐催化剂能使稠油降粘率达到90%以上。该专利申请中使用的催化剂存在油溶性和稳定性较差，一定程度上影响了催化氧化的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种稠油注空气缓和催化氧化乳状液催化剂及其制备方法，本发明的催化剂具有较高的催化氧化效率、较强的油溶性和稳定性，且可以以乳状液形式注入。

本发明所提供的一种稠油注空气缓和催化氧化乳状液催化剂，其由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐5～15；

煤油 30～40；

水 40～60；和

乳化剂 5～10。

本发明提供的乳状液催化剂为下述1）～9）中任一种：

1）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐5～12；煤油34～38；水40～50；和乳化剂6～8；

2）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐5；煤油40；水47；和乳化剂8；

3）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐10；煤油34；水50；和乳化剂6；

4）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐8；煤油40；水42；和乳化剂10；

5）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐15；煤油36；水41；和乳化剂8；

6）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐10；煤油36；水41；和乳化剂8；

7）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐12；煤油36；水46；和乳化剂8；

8）由下述质量比的组分组成：

N-月桂酰基乙二胺三乙酸过渡金属盐12；煤油38；水40；和乳化剂10；和

9）由下述质量比的组分组成：