Public Release: 

硬脂酸铜是一种很有前途的重质油就地燃烧催化剂

Applied Catalysis A: General刊登了流变与热化学研究实验室的论文

Kazan Federal University

IMAGE

IMAGE: Copper stearate in heavy oil oxidation reactions. view more 

Credit: Kazan Federal University

铜盐在制药、农业等许多工业中都有应用,但在石油化学和石油开采方面却很少见到。

正如作者所述,目前现有的催化原油氧化的催化剂主要为水溶性的过渡金属盐和金属氧化物纳米颗粒。它们的一个很大的缺点是不溶于原油,因此在原油中的分布较差,进而影响在油藏中的催化效果。这促使研究人员积极寻找其他油溶性的过渡金属基催化剂,并尝试了使用硬脂酸铜。研究人员通过高压差示扫描量热法(HP-DSC)和绝热反应量热法(ARC)对其有效性进行了测试,并与硬脂酸镍、硬脂酸铁和氧化铜的催化效果进行比较。结果表明硬脂酸铜具有优异的催化氧化效果,可以有效地降低活化能、诱导时间和燃烧温度,提高焦炭燃烧效率。

原油氧化过程中主要包括低温氧化、焦炭沉积(裂解和热解)和高温燃烧三个阶段。实验结果表明,氧化铜仅在后两个阶段工作,因此是一种非均相催化剂。而硬脂酸铜可以在低温氧化阶段扮演均相催化剂的角色,催化低温氧化。

随着反应温度的增加,硬脂酸铜分解,并就地形成氧化铜纳米颗粒,其催化效率远高于氧化铜。研究人员指出,由于硬脂酸铜在原油中是可溶解的,因此可以在原油中很好地分散,其均匀分布使得就地形成的氧化铜纳米颗粒均匀地的分布在反应体系。

“基于这个实验,我们可以确定硬脂酸铜既适用于低温氧化又适用于高温氧化,”合著者袁成东说。“它也可能影响裂解和裂化,但通过目前的实验,无法得知其影响。”

硬脂酸铜是廉价且易获取的,因此这种化合物有望成为就地燃烧和就地原油改质的最佳选择之一。

###

Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.