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【作者】 赵凯； 

【导师】 刘雪暖； 王兰娟； 郭继香； 

【作者基本信息】 中国石油大学（华东）， 化学工程与技术， 2013， 硕士

【摘要】 稠油水热催化裂解技术是将适当的催化剂及助剂随同蒸汽注入油层，使稠油在高温蒸汽条件下发生催化裂解反应，以此改变稠油重质组分的分子结构，减小分子间的作用力，降低稠油粘度的采油技术。与其他稠油开采技术相比，该技术具有明显的经济效益和良好的应用前景，成为人们研究的热点。本文针对胜利油田孤岛GD2-25、孤南GDN34P2、单56-9×11三种稠油，研究了稠油粘度与其组分的关系；通过催化剂对降粘率的影响，选出了降粘效果较好的水热裂解催化剂，并优化出了稠油在催化降粘剂作用下的最佳反应条件；采用蒸汽压渗透仪、元素分析仪、核磁共振波谱仪等仪器分别研究了稠油及其胶质、沥青质水热催化裂解反应前后的性质变化。研究结果表明：胶质和沥青质是影响稠油粘度的关键组分，稠油粘度随胶质与沥青质含量之和的增加而增大。降粘效果较好的催化剂——Ni(ABS)n的最佳反应条件为：催化剂加量1.0wt%、反应温度240℃、反应时间24h、加水量30wt%；三种稠油经水热催化裂解反应后，降粘率分别为45.85%、47.63%、54.86%。胜利稠油的裂解组分主要是胶质，胶质在反应过程中发生了裂解和聚合反应，但以裂解为主；稠油及其胶质、沥青质反应后的平均相对分子质量、芳碳率、芳香环数及杂元素的含量降低，芳香环系的缩合度参数、碳链的支化指数及氢碳原子比增加，在反应的过程中发生了加氢、开环、断链、脱硫等反应，反应后O2、O3、N1等杂原子化合物的DBE值减小，大分子裂解为小分子，生成了CH4、CO2、H2等小分子不凝气体，促进了稠油粘度的降低及油品性质的改善。