Методы снижения вязкости нефти разные:
- введение разбавителей, депрессаторов, растворителей;
- термическая обработка;
- механическое воздействие;
- обработка в магнитном, электрическом и ультразвуковом поле и др.
А если в реакционную систему добавить химию в виде катализатора, то эффект будет еще больше:
- степень снижения вязкости станет более значительной;
- повысится содержание насыщенных и ароматических углеводородов;
- уменьшится содержание смол и асфальтенов.
Температура непрерывно снижается по мере удаления от нагнетательной скважины, и катализатор теряет активность.
В присутствии доноров водорода особенно сильно наблюдается снижение вязкости.
Нефтяные системы состоят из низкомолекулярных и высокомолекулярных углеводородных и неуглеводородных соединений.
Углеводородные и неуглеводородные соединения нефти могут находиться в молекулярном и ассоциированном состояниях.
Смолисто-асфальтеновые вещества (CAB) - наиболее представительная группа неуглеводородных (гетероорганических) соединений нефти.
САВ при работе с тяжелой нефтью ведут себя нехорошо:
- могут осаждаться:
- в поровом пространстве коллектора при добыче вязкой нефти,
- на стенках технологического оборудования при транспортировки и в процессе нефтепереработки;
- могут приводить к закоксовыванию катализаторов.
Смолы и особенно асфальтены склонны к ассоциированию, на что оказывает существенное влияние содержание в них ароматизированных фрагментов:
- наименее ассоциированные смолы преимущественно находятся в диспергированном состоянии в дисперсионной среде;
- более ароматизированные, имеющие высокие значения молекулярных масс, концентрируются в сольватном слое структурных единиц с ядром, состоящим из ассоциатов асфальтенов.
- разрушения С-С связей;
- увеличения количество насыщенных и ароматических соединений;
- снижения содержания САВ в тяжелой нефти.
- перегретый пар обеспечивает поступление энергии для пиролиза некоторых крупных молекул с образованием более низкомолекулярных соединений;
- использование катализатора улучшает процесс пиролиза тяжелой нефти и позволяет удалить некоторые гетероатомы.
Это катализаторы, которые ускоряют процессы разрыва связей углерод–сера в тяжелых фракциях нефти.
Катализаторы процесса можно разделить на нефтерастворимые и водорастворимые.
Нефтерастворимые катализаторы имеют:
- хорошую дисперсию в сырой нефти, поэтому они могут полностью с ней взаимодействовать;
- высокую каталитическую эффективность в отношении акватермолиза.
Однако схема процесса весьма непроста, в целом такой акватермолиз эффективен при высокой температуре, 250–300°С.
Использование нефтерастворимых катализаторов вызывает рост концентрации металлов в сырой нефти, что отрицательно сказывается на ее качестве, а также увеличивает стоимость эксплуатации оборудования.
Также каталитический эффект ограничен селективностью катализатора в нефтяной фазе.
Для любознательных сообщим, что акватермолиз с использованием нефтерастворимого Fe-2-этилгексаноата (Fe-2EH) в качестве прекурсора катализатора в условиях перегретого пара можно использовать для преобразования сильно загрязненных полиолефиновых пластиковых отходов в жидкое топливо.
Этому способствует хорошая диспергируемость и разлагаемость Fe-2EH, что позволяет образовываться катализаторам на основе Fe и использовать их на ранних стадиях акватермолиза.
Воднорастворимые катализаторы:
Использование нефтерастворимых катализаторов вызывает рост концентрации металлов в сырой нефти, что отрицательно сказывается на ее качестве, а также увеличивает стоимость эксплуатации оборудования.
Также каталитический эффект ограничен селективностью катализатора в нефтяной фазе.
Для любознательных сообщим, что акватермолиз с использованием нефтерастворимого Fe-2-этилгексаноата (Fe-2EH) в качестве прекурсора катализатора в условиях перегретого пара можно использовать для преобразования сильно загрязненных полиолефиновых пластиковых отходов в жидкое топливо.
Этому способствует хорошая диспергируемость и разлагаемость Fe-2EH, что позволяет образовываться катализаторам на основе Fe и использовать их на ранних стадиях акватермолиза.
Воднорастворимые катализаторы:
- дешевле нефтерастворимых;
- легко растворяются в воде;
- плохо растворяются в нефти, не вызывают увеличения в ней концентрации металлов, и не приводят к ухудшению качества сырья, сохраняя его чистоту;
- могут вводиться в процесс вместе с водой;
- такая технология не является сложной и может значительно упростить разработку месторождений сырой нефти.
