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我国是一个储油大国,截止到2016年12月,我国原油剩余可开采储量210亿吨,全球排名12位。同时我国也一个耗油大国,2017年全年原油表观消费量为6.10亿吨,其中4.19亿吨为进口。进口原油占到原油总消费量的69%,这是是因为我国的油藏资源多为较难开采的稠油其自身密度大,粘度高,流动性很差,给开采和集输带来极大的困难。通过对原油降粘技术的研究,解决稠油在开采和储运过程中的上述问题,具有一定的实际意义。本论文主要研究原油的催化水热裂解降粘技术,考察了两个系列的过渡金属催化剂对稠油样品的催化水热裂解降粘效果。考察了稠油样品的理化性质,同时对水热裂解条件进行了筛选,实验结果表明:(1)选择的两个稠油样品均适合水热裂解催化反应;(2)确定了两个油样的反应时间、反应温度和加水量。合成了系列有机铁(III)催化剂和膨润土负载过渡金属催化剂,并将其用于催化稠油水热裂解。在反应温度250℃、反应时间6 h、催化剂Fe-4加量为0.5%时,油样1降粘率可达81.81%,凝点降幅5.6℃。在反应温度250℃、反应时间12 h、催化剂Fe-1加量为0.5%时、油样2降粘率可达77.44%,凝点降幅6.0℃;在相同反应条件下,催化剂CB-1加量为0.5%时,油样2降粘率达到60.34%,凝点降幅4.3℃。稠油组分分析结果表明:水热裂解催化反应后,稠油中芳香烃、饱和烃等轻质组分含量增多,胶质、沥青质等重质组分含量减少;TGA、DSC和GC-MS分析结果表明稠油经水热催化裂解反应后,轻质组分含量明显增加。考察了助剂对催化剂催化效果的影响,实验结果表明甲醇与催化剂的协同效果明显。当催化剂Fe-4添加量为油样质量的0.5%、甲醇加量为油样质量的20%时,可使油样1的粘度大幅度下降,降粘率从81.81%升高到了91.23%。当催化剂Fe-1添加量为油样质量的0.5%、甲醇加量为油样质量的20%时,可使油样2的粘度大幅度下降,降粘率从77.44%升高到了85.30%。当催化剂CN-1添加量为油样质量的0.5%、甲醇加量为油样质量的20%时,可使油样2的粘度大幅度下降,降粘率从60.34%升高到了75.90%。