稠油中的微量金属元素.doc

中 国 ** 大 学 研究生课程论文封面 课程名称 油田化学 教师姓名 ************** 研究生姓名 ****** 研究生学号 1201*100** 研究生专业 化学工程与技术 所在院系 材化学院 类 别 硕士 日 期 20**年1月10日 评 语 对课程论文的评语: 平时成绩： 课程论文成绩： 总 成 绩： 评阅人签名： 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。 稠油中的微量金属元素 摘 要 稠油中的微量金属元素含量较高，通常高于常规原油。稠油中的微量金属元素不仅会使下游加工生产中的催化剂中毒、使产品质量下降。而且，稠油中的微量金属元素会对稠油水热催化降粘产生一定的影响。为了实验室对稠油催化降粘进行更深一步的研究（如：探索稠油中的金属元素对催化降粘的影响，探索稠油中的金属元素与催化剂的选择之间的关系等），本文将对稠油中金属元素的种类、赋存状态、分离方法、鉴定方法进行简单的介绍。 关键词：稠油；微量金属元素；赋存状态；分离；鉴定目 录 第1章 原油中的微量元素 1 1.1 微量元素的种类 1 1.2 微量元素的分类 1 1.3 金属元素的含量 1 1.3.1 不同原油中的含量差异 2 1.3.2 不同族组分中的含量差异 2 1.4 石油中金属元素的来源 2 1.5 本章小结 3 第2章 原油中金属元素的赋存状态 3 2.1 金属元素的赋存状态 3 2.2 金属卟啉化合物 4 2.2.1 金属卟啉的结构 4 2.2.2 金属卟啉的性质 4 2.3 本章小结 5 第3章 有关分离与鉴定方法 5 3.1 四组分分离方法 5 3.2 金属元素的测定 6 3.2.1 原子吸收法(AAS) 6 3.2.2 原子荧光光谱法(XRF) 6 3.2.3 ICP-AES 6 3.2.4 ICP-MS 7 3.3 元素形态分析方法 7 3.4 本章小结 7 第4章 金属元素对稠油粘度的影响 8 4.1 对稠油粘度的影响 8 4.2 对催化降粘的影响 8 4.3 本章小结 9 第5章 总结 9 参考文献 9 第1章 原油中的微量元素 石油中的元素除了碳、氢、氧、氮、硫这五种主要元素外，其它元素被称为微量元素。微量元素与主要元素相比，其含量要少得多，质量分数一般为10-6~10-9。研究有机化合物的组成和结构都离不开元素组成分析，对于石油这样复杂的混合物，其化学组成的研究更要从分析元素组成入手。 1.1 微量元素的种类 自从1922年Hackford从墨西哥原油中检测出Si、V、Ni、Sn、Pb、Ca、Mg、Fe、Al、Na、Ti、Au等十二种微量金属元素以来，已从石油中测出59种微量元素，其中金属元素45种[1, 2]。我国大庆、胜利、大港等原油的灰分中也检测出33种微量金属元素。其中包括Fe、Na、Mg、Ni、V、Ca、Pb、Mo、Ga、Mn、Cr、Co、Ba、Sb、Zn、K、Cu、As、Ag、A1、B、Ge、Zr、Sn、Li、Ti、In、Pd、Sr、Bi、Be、Ir、Si。 1.2 微量元素的分类 通过文献查阅可以发现，原油中的金属元素有着很多的分类标准，一般情况下，人们将石油中的微量元素分为以下三类[1, 3]： (1)变价金属：如V、Ni、Fe、Mo、Co、W、Cr、Cu、Mn、Pb、Hg等； (2)碱金属和碱土金属：如Na、K、Ba、Ca、Sr、Mg等； (3)卤素和其它元素：如Cl、Br、I、Si、Al、As等。 刘长久，张广林等[4]提到石油中的微量元素也可以分为两类。可以将石油中的微量元素分为主要元素和非主要元素，具体分类见表1.1。 表1.1 石油中微量元素的分类 元素类别 元素名称 主要元素（23种） Ca、Cl、K、Mg、Na、N、O、P、S、B、Cr、Co、Cu、F、I、Fe、Mn、Mo、Ni、Se、Sn、V、Zn 非主要元素 有毒元素（6种） As、Hg、Cd、Pb、U、Be 其它元素（16种） Br、Ga、Ba、Ge、Sb、Sc、Si、Re、Al、Ti、Sr、Ag、Au、Cs、Rb、Eu 1.3 金属元素的含量 就世界范围的统计结果来看，原油中含量最多的金属元素是钒，其含量可达1000μg/g以上；其次是镍(约为100μg/g左右)、铁(约30μg/g)。镍和钒二