Тематический рубрикатор статей

Георесурсы Т.21.№3.2019
Стр.
Скачать статью

Акватермолиз высоковязкой нефти с использованием биметаллических катализаторов на основе железа и кобальта, образованных in situ из смеси нефтерастворимых прекурсоров

Э.Р. Байгильдин, С.А. Ситнов, А.В. Вахин, А.В. Шарифуллин, М.И. Амерханов, Э.И. Гарифуллина

Оригинальная статья

DOI https://doi.org/10.18599/grs.2019.3.62-67

62-67
rus.
eng.

open access

Under a Creative Commons license

Разработка высокоэффективных катализаторов реакций крекинга для интенсификации паротепловых технологий добычи тяжелых нефтей является актуальной задачей. Вместе с тем не менее важным является снижение затрат на синтез таких катализаторов. В данной работе исследована эффективность биметаллического катализатора, образованного in situ из смеси нефтерастворимых прекурсоров железа и кобальта, в процессах внутрипластового облагораживания тяжелой нефти месторождения Республики Татарстан (Россия). Моделирование акватермолиза осуществляли в реакторе-автоклаве при 150-250оС и времени воздействия 6-24 ч, навеска катализатора и донора водорода составляла 2% мас. на навеску нефти. C использованием рентгеновской дифракции XRD определен фазовый состав активной формы бинарного катализатора. Он характеризуется наличием индивидуальных (Fe3O4 и Fe2O3) и смешанных оксидов с идеальной стехиометрией (СоFe2O4). Вследствие разрыва связей С-S в высокомолекулярных компонентах нефти образуется сульфид кобальта (CoS2). По результатам определения группового состава (SARA-анализ) и вязкостно-температурных характеристик установлено, что катализатор интенсифицирует деструктивные процессы смолистых соединений (доля их снижается более чем на 45%). Это приводит к увеличению содержания насыщенных углеводородов на 16% и перераспределению ароматических фрагментов в углеводородах гибридного строения, что обеспечивает снижение динамической вязкости (около 32%).

 

 

Высоковязкая нефть, би-металлические катализаторы, нефтерастворимые прекурсоры, паротепловое воздействие, внутрипластовое облагораживание, активная форма

 

 

  • Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. (2007). Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов нефтяных месторождений. Успехи химии, 76(10), с. 1034-1052.
  • Каюкова Г.П., Феоктистов Д.А., Вахин А.В., Косачев И.П., Романов Г.В., Михаилова А.Н., Хисамов Р.С. (2017). Преобразования тяжелой нефти в углекислотной среде с использованием природного катализатора – дисульфида железа. Нефтяное хозяйство, 4, с. 100-102.DOI: 10.24887/0028-2448-2017-4-100-102
  • Ситнов С.А., Петровнина М.С., Феоктистов Д.А., Исаков Д.Р., Нургалиев Д.К., Амерханов М.И. (2016). Повышение эффективности паротепловых методов добычи высоковязких нефтей с использованием катализатора на основе кобальта. Нефтяное хозяйство, 11, с. 106-108.
  • Chen Y., Yang C., Wang Y. (2010). Gemini Catalyst for Catalytic Aquathermolysis of Heavy Oil. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 89, pp. 159-165. DOI: 10.1016/j.jaap.2010.07.005
  • Desouky S., Alsabagh A., Betiha M., Badawi A., Ghanem A., Khalil S. (2013). Catalytic Aquathermolysis of Egyptian Heavy Crude Oil. International Journal of Chemical, Nuclear, Metallurgical and Materials Engineering, 7(8), pp. 286-291.
  • Feoktistov D.A., Kayukova G.P., Vakhin A.V., Sitnov S.A. (2018). Catalytic aquathermolysis of high-viscosity oil using iron, cobalt, and copper tallates. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 53(6), pp. 905-912. DOI: 10.1007/s10553-018-0880-4
  • Ivanova А.G., Vakhin А.V., Voronina Е.V., Pyataev А.V., Nurgaliev D.К., Sitnov S.А. (2017). Mössbauer study of products of the thermocatalytic treatment of kerogen-containing rocks. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics, 81(7), pp. 817-821. DOI: 10.3103/S1062873817070139
  • Kadiev, Kh.M., Oknina, N.V., Gyul’Maliev, A.M., Gagarin, S.G., Kadieva, M.Kh., Batov, A.E., Khadzhiev, S.N. (2015). On the mechanism and main features of hydroconversion of the organic matter of oil sludge in the presence of nanosized catalysts. Petroleum Chemistry, 55(7), pp. 563-570. DOI: 10.1134/S0965544115070051
  • Kayukova G.P., Foss L.E., Feoktistov D.A., Vakhin A.V., Petrukhina N.N., Romanov G.V. (2017). Transformations of Hydrocarbons of Ashalhinskoe Heavy Oil under Catalytic Aquathermolysis Conditions. Petroleum Chemistry, 57(8), pp. 657-665. DOI: 10.1134/S0965544117050061
  • Kondoh H., Tanaka K., Nakasaka Y., Tago T., Masuda T., (2016). Catalytic cracking of heavy oil over TiO2-ZrO2 catalysts under superheated steam conditions. Fuel, 167, pp. 288-294. DOI: 10.1016/j.fuel.2015.11.075
  • Maity S.K., Ancheyta J., Marroquin G., (2010). Catalytic Aquathermolysis Used for Viscosity Reduction of Heavy Crude Oils. Energy & Fuels, 24(5), pp. 2809-2816. DOI: 10.1021/ef100230k
  • Panariti N., Del Bianco A., Del Piero G. Marchionna M. (2000). Petroleum Residue Upgrading with Dispersed Catalysts. Part 1. Catalysts Activity and Selectivity. Applied Catalysis A: General, 204(2), pp. 203-213. DOI: 10.1016/S0926-860X(00)00531-7
  • Randhawa B., Kaur R., Sweety K. (1997). Mössbauer study on thermal decomposition of some hydroxy iron (III) carboxylates. Journal. Radioanal. Nucl. Che., 220(2), pp. 271-273.
  • Salih I.Sh.S., Mukhamatdinov I.I., Garifullina E.I., Vakhin A.V. (2018). Study of Fractional Composition of Asphaltenes in Hydrocarbon Material. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 54(1), pp. 44-50. DOI: 10.1007/s10553-018-0896-9
  • Sharifullin A.V., Baibekova L.B., Farrakhova L.I., Suleimanov A.T., Sharifullin V.N., Khamidullin R.F. (2007). Heat of solution of asphaltene-resin-wax deposits in straight-run petroleum fractions. Petroleum Chemistry, 47(2), pp. 120-124. DOI: 10.1134/S0965544107020077
  • Shuwa S.M., Al-Hajri R.S., Mohsenzadeh A., Al-Waheibi Y.M., Jibril B.Y. (2016). Heavy crude oil recovery enhancement and in-situ upgrading during steam injection using Ni-Co-Mo dispersed catalyst. Society of Petroleum Engineers – SPE EOR Conference at Oil and Gas West Asia, OGWA
  • Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Vakhin A. V., Ivanova A.G., Voronina E.V. (2018). Composition of aquathermolysis catalysts forming in situ from oil-soluble catalyst precursor mixtures. Journal of Petroleum Science and Engineering, 169, pp. 44-50. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.05.050
  • Vakhin A.V., Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Onishchenko Y.V., Feoktistov D.A. (2017). Aquathermolysis of High-Viscosity Oil in the Presence of an Oil-Soluble Iron-Based Catalyst. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 53(5), pp. 666-674. DOI: 10.1007/s10553-017-0848-9
  • Wang Y.Q., Chen Y.L., He J., Li P., Yang C. (2010). Mechanism of catalytic aquathermolysis: influences on heavy oil by two types of efficient catalytic ions: Fe3+ and Mo6+. Energy Fuels, 24(3), pp. 1502-1510. DOI: 10.1021/ef901339k
  • Weissman J.G., Kessler R.V. (1996). Downhole heavy crude oil hydroprocessing. Applied Catalysis A: General, 140 (1), pp. 1-16. DOI: 10.1016/0926-860X(96)00003-8
  • Yusuf A., Al-Hajri R.S., Al-Waheibi Y.M., Jibril B.Y. (2016a). Upgrading of Omani heavy oil with bimetallic amphiphilic catalysts. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 67, pp. 45-53. DOI: 10.1016/j.jtice.2016.07.020
  • Yusuf A., Al-Hajri R.S., Al-Waheibi Y.M., Jibril B.Y. (2016b). In-situ upgrading of Omani heavy oil with catalyst and hydrogen donor. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 121, pp. 102-112. DOI: 10.1016/j.jaap.2016.07.010
  • Zhang Z., Barrufet M.A., Lane R.H., Mamora D.D. (2012). Experimental Study of In-Situ Upgrading for Heavy Oil Using Hydrogen Donors and Catalyst Under Steam Injection Condition. SPE Heavy Oil Conference Canada, 2, pp. 1610-1616.
  • Zhao Y., Liu J., Ding C., Wang C., Zhai X., Li, J., Jin H. (2018). The synthesis of FeCoS2 and an insight into its physicochemical performance. CrystEngComm, 20(15), pp. 2175-2182.
  •  

Эмиль Ринатович Байгильдин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5
E-mail: emil.bajgildin@gmail.com

Сергей Андреевич Ситнов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5

Алексей Владимирович Вахин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5

Андрей Виленович Шарифуллин
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия, 420015, Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

Марат Инкилапович Амерханов
ПАО «Татнефть»
Россия, 423450, Альметьевск, ул. Марджани, д. 82

Эльвира Ильгизовна Гарифуллина
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5

 

Для цитирования:

Байгильдин Э.Р., Ситнов С.А., Вахин А.В., Шарифуллин А.В., Амерханов М.И., Гарифуллина Э.И. (2019). Акватермолиз высоковязкой нефти с использованием биметаллических катализаторов на основе железа и кобальта, образованных in situ из смеси нефтерастворимых прекурсоров. Георесурсы, 21(3), c. 62-67. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2019.3.62-67

For citation:

Baygildin E.R., Sitnov S.A., Vakhin A.V., Sharifullin A.V., Amerkhanov M.I., Garifullina E.I. (2019). Aquathermolysis of heavy oil in the presence of bimetallic catalyst that form in-situ from the mixture of oil-soluble iron and cobalt precursors. Georesursy = Georesources, 21(3), pp. 62-67. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2019.3.62-67

© 2024 Коллектив авторов