超稠油低温氧化和裂解成焦实验

作者:赵帅; 蒲万芬; 冯天; 王文科; 李一波
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针对目前对辽河油田锦91区块超稠油消防车过程所公司形成的氧化碳和裂解碳的基本性质及消防车的燃烧特性认识不清的问题,利用反应器装置对超稠油进行了低温氧化裂解实验,并对产气的组成、微观形态、燃烧特性进行了分析,利用气相色谱仪、场发射扫描电镜、能量色散X-射线光谱仪分析焦炭的元素含量和热重损失,并利用热重分析仪、转化率法(Friedman和OFW)求解焦炭燃烧活化能。结果表明,250低温氧化后,部分超稠油转化为氧化碳,400裂解后,超稠油转化为裂解碳和改性油。氧化碳中O和S元素的相对含量显著高于裂解碳。碳氧化物表面呈现出不同粒径焦炭颗粒熔融的微观形态,随着温度的升高,碳氧化物的多孔结构变得越来越明显。裂纹炭呈不规则块状微观形貌,随着温度的升高,裂纹炭表面有许多凸颗粒。氧化碳的形成有助于建立燃烧前沿。裂解碳的燃烧活化能较低,有助于维持燃烧前沿的稳定传播。本研究对超稠油的火驱开发具有一定的理论指导意义。