一種稠油降黏裝置及采用該裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及原油開采及輸送領域。具體涉及一種用于原油/稠油/超稠油開采及輸送過程中的低成本低能耗環(huán)保降黏裝置。
【背景技術】
[0002]原油是國民經(jīng)濟中重要的能源物資，我國所產(chǎn)的部分原油特別是東北和華北原油均屬于高黏、高凝的稠油和超稠油。長期以來，國內(nèi)外對稠油開采和輸送主要采取加熱降黏、乳化降黏、摻稀降黏等方法。這些方法存在著能耗高、投資大、破壞油質(zhì)、污染環(huán)境等弊端，因此稠油/超稠油的降黏開采和輸送方法一直是油氣儲運科學研宄的熱點。
[0003]新型的原油降黏方法有超聲波、微波、電場、磁場、催化降黏法等。其中電場與磁場結合，既能對原油產(chǎn)生極化作用和電熱效應，又有磁化效應，會產(chǎn)生較好的降黏效果。因此電磁場降黏方法得到了廣泛的應用。催化降黏的原理實質(zhì)是將稠油中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等大分子催化裂解成為小分子，達到降黏的目的。
[0004]磁性納米材料，是納米材料中的一種，一般指粒子尺寸在O-1OOnm之間的磁性材料。它們除了具有一般納米材料特有的表面效應、量子尺寸效應、體積效應以外還呈現(xiàn)出一些獨特優(yōu)異的物理特性，比如超順磁性、高飽和磁化強度、生物相容性、低毒性等，這些特性使磁性納米材料在藥物的革G向傳遞，細胞的磁性分離，酶的固定化，磁共振成像，以及高溫磁熱療等生物醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景。
[0005]磁熱療技術是新近發(fā)展起來的一種新型熱療手段，它是將Fe3O4等磁性納米粒子輸送至治療區(qū)域，在外加交變磁場的作用下，磁性微粒因磁損耗而發(fā)熱產(chǎn)生熱療的作用.由于其對腫瘤加熱均勻，可實現(xiàn)組織內(nèi)靶向熱療，同時也不受腫瘤體積和部位的影響，在熱療領域具有良好的應用前景，日益受到人們的重視。
[0006]納米材料具有獨特的物理性能和特定的化學性能，具有比表面積大、表面活性高等特點，顯示出許多傳統(tǒng)催化劑無法比擬的優(yōu)異特性。此外納米材料還表現(xiàn)出優(yōu)良的電催化、磁催化等性能。由于納米材料具有優(yōu)良的性能，已經(jīng)引起了世界各國材料學者和催化學者的極大重視與關注，己成為材料學科與新穎交叉學科研宄的熱點，并取得了顯著的突破與進展，作為新材料己被廣泛地應用于石油、化工、能源、涂料、生物以及環(huán)境保護等許多領域，展現(xiàn)了寬廣的應用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的稠油降黏裝置降黏能耗高和油質(zhì)破壞性大的問題?，F(xiàn)提供一種稠油降黏裝置及采用該裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法。
[0008]一種稠油降黏裝置，它包括分散箱、磁場箱和吸收箱，
[0009]分散箱的上端設置有一開口為催化劑入口，分散箱的一側面設置有開口為原油入口，分散箱的另一側面與磁場箱的一側面連通，
[0010]在磁場箱的外層纏繞有線圈，磁場箱的另一側面與吸收箱的一側面連通，[0011 ] 吸收箱的另一側面設置有開口，該開口為稠油出口，吸收箱的上端設置有一開口為催化劑出口，用于排出催化劑，在催化劑出口的上端放置有永磁體，永磁體用于吸附從催化劑入口進入的催化劑。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用分散箱、磁場箱和吸收箱進行對原油的降黏，通過在催化劑入口和原油入口分別加入催化劑和原油，當催化劑和原油流入磁場箱，被磁場箱外層纏繞的通電線圈加熱，當磁場區(qū)內(nèi)的熱量達到催化劑需要的溫度后催化劑開始催化原油，使其原油黏度下降，降黏后的原油流入吸收箱，被位于吸收箱上端的永磁體吸附，從原油中分離催化劑粒子，使得催化劑粒子從催化劑出口吸出，降黏后的原油從稠油出口分離出來。該裝置簡單，降黏能耗低，并且只采用催化劑進行降黏，降黏后采用永磁體將催化劑粒子吸出來，沒有破壞油質(zhì)。它可應用于對原油降黏。
【附圖說明】
[0013]圖1為【具體實施方式】一所述的一種稠油降黏裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]1、【具體實施方式】一:參照圖1具體說明本實施方式，本實施方式所述的一種稠油降黏裝置，它包括分散箱1、磁場箱2和吸收箱3，
[0015]分散箱I的上端設置有一開口為催化劑入口 5，分散箱I的一側面設置有開口為原油入口 4，分散箱I的另一側面與磁場箱2的一側面連通，
[0016]在磁場箱2的外層纏繞有線圈6，磁場箱2的另一側面與吸收箱3的一側面連通，
[0017]吸收箱3的另一側面設置有開口，該開口為稠油出口 9，吸收箱3的上端設置有一開口為催化劑出口 8，用于排出催化劑，在催化劑出口 8的上端放置有永磁體7，永磁體(7)用于吸附從催化劑入口 5進入的催化劑。
[0018]【具體實施方式】二:根據(jù)【具體實施方式】一所述的一種稠油降黏裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法，將原油從原油入口 4注入分散區(qū)1，同時將催化劑由催化劑入口 5注入進入分散區(qū)，當原油和催化劑均流入磁場區(qū)2時，當位于磁場區(qū)2外的線圈6中通電流時，會在磁場區(qū)2產(chǎn)生熱量，當磁場區(qū)2內(nèi)的熱量達到催化劑需要的溫度后催化劑開始催化原油，使其原油黏度下降，降黏后的原油流入吸收區(qū)3，被位于吸收區(qū)3上端的永磁體吸附，從原油中分離催化劑粒子，使得催化劑粒子從催化劑出口 8吸出，降黏后的原油從稠油出口 9分離出來。
[0019]具體實施例:
[0020]納米磁流體負載催化劑降黏過程:將一定量的納米磁流體加入原油管道中，受最外層包裹的親油材料影響，磁流體會自行分散，隨著原油的流動進入磁場區(qū)域。在線圈中通入一定頻率和幅值的交變電流，即會在磁場區(qū)域的管道中形成交變磁場。磁流體粒子在交變磁場的作用下產(chǎn)生熱量，首先外層的親油溫敏材料受熱熔化，而后達到催化溫度后催化劑催化裂解原油，使其黏度下降。在磁場區(qū)域，磁場也會對稠油產(chǎn)生磁化作用是其黏度下降。降黏后，在吸收區(qū)域中，磁性納米粒子被一側的永磁體吸附，從原油中分離出來，避免催化劑中的金屬成分影響原油的特性。
[0021]【具體實施方式】三:根據(jù)【具體實施方式】二所述的一種稠油降黏裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法，催化劑采用磁性納米催化劑。
[0022]本實施方式中，提供一種應用于稠油/超稠油的磁性納米催化劑，該催化劑可由超順磁性物質(zhì)做核，涂敷隔離層后，外層包裹催化物質(zhì)。亦可直接由鐵磁性的催化物質(zhì)構成。將磁性納米催化劑混入稠油/超稠油中，利用電磁或永磁的方式在外界施加交變磁場或旋轉(zhuǎn)磁場，磁性納米催化劑在磁場中自發(fā)熱，催化原油裂解降黏。同時，磁性納米粒子的熱效應和稠油降黏裝置的磁效應亦可使原油降黏。
【主權項】
1.一種稠油降黏裝置，其特征在于，它包括分散箱(1)、磁場箱(2)和吸收箱(3)， 分散箱(I)的上端設置有一開口為催化劑入口(5)，分散箱(I)的一側面設置有開口為原油入口(4)，分散箱(I)的另一側面與磁場箱(2)的一側面連通， 在磁場箱(2)的外層纏繞有線圈(6)，磁場箱(2)的另一側面與吸收箱(3)的一側面連通， 吸收箱(3)的另一側面設置有開口，該開口為稠油出口(9)，吸收箱(3)的上端設置有一開口為催化劑出口(8)，用于排出催化劑，在催化劑出口(8)的上端放置有永磁體(7)，永磁體(7)用于吸附從催化劑入口(5)進入的催化劑。
2.根據(jù)權利要求(I)中所述的一種稠油降黏裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法，其特征在于，將原油從原油入口(4)注入分散箱(I)，同時將催化劑由催化劑入口(5)注入進入分散區(qū)，當原油和催化劑均流入磁場箱⑵時，當位于磁場箱⑵外的線圈(6)中通電流時，會在磁場箱(2)產(chǎn)生熱量，當磁場箱(2)內(nèi)的熱量達到催化劑需要的溫度后催化劑開始催化原油，使其原油黏度下降，降黏后的原油流入吸收箱(3)，被位于吸收箱(3)上端的永磁體吸附，從原油中分離催化劑粒子，使得催化劑粒子從催化劑出口(8)吸出，降黏后的原油從稠油出口(9)分離出來。
3.根據(jù)權利要求2中所述的一種稠油降黏裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法，其特征在于，催化劑采用磁性納米催化劑。
【專利摘要】一種稠油降黏裝置及采用該裝置實現(xiàn)的稠油降黏方法，涉及原油開采及輸送領域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的稠油降黏裝置降黏能耗高和油質(zhì)破壞性大的問題。本發(fā)明所述的分散箱的上端設置有一開口為催化劑入口，分散箱的一側面設置有開口為原油入口，分散箱的另一側面與磁場箱的一側面連通，在磁場箱的外層纏繞有線圈，磁場箱的另一側面與吸收箱的一側面連通，吸收箱的另一側面設置有開口，該開口為稠油出口，吸收箱的上端設置有一開口為催化劑出口，用于排出催化劑，在催化劑出口的上端放置有永磁體，永磁體用于吸附從催化劑入口進入的催化劑。它可應用于對原油降黏。
【IPC分類】C10G53-02
【公開號】CN104531208
【申請?zhí)枴緾N201410853080
【發(fā)明人】陳磊, 郭喜明, 程樹康, 郭斌
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日