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与常规原油相比,劣质重质原油流变性差、高黏、高金属、高沥青质含量,使开采、集输和后续加工都面临很大挑战。有效降黏改质技术是这类稠油集输与加工的迫切需求。供氢热降黏改质技术通过内部供氢馏分循环有效抑制沥青质缔合生焦,提高改质深度,已发展成重要的稠油降黏改质技术。本研究针对该技术对油砂沥青供氢降黏改质适应性、供氢馏分选择和沥青质缔合抑制剂的作用开展研究,为油砂沥青降黏改质技术开发奠定基础。本文首先对油砂沥青进行蒸馏切割和系统评价;在掌握其物理化学性质的基础上针对油砂沥青沸程>420 oC减压渣油进行热降黏改质研究;用化学探针法选取了HDA,HDB和HDC三种供氢馏分油,分别考察供氢馏分循环热降黏改质效果;探讨了供氢馏分供氢能力与油砂沥青降黏改质效果的关系;确定了供氢热改质最佳工艺条件;并用辽河特稠油验证了供氢降黏改质效果。此外,考察了三种添加剂,沥青质缔合抑制剂(PET-370),胶溶稳定剂(PET-380)和结焦抑制剂(PET-395)对减压渣油热降黏改质效果的影响。试验结果表明:1)掺炼相对供氢能力较强的馏分油HDB可以使得生成油的黏度和密度降低明显,中间馏分油产率增加;2)在改质过程中,以生焦诱导期为转折点,生成油的黏度和密度呈现先迅速下降后缓慢下降甚至上升的趋势,稳定性也下降;3)油砂沥青>420oC减压渣油在循环供氢馏分油HDB(5 wt%)、420 oC和反应时间10 min的条件下,降黏改质效果最佳;4)辽河特稠油拔头油最佳改质条件为:改质温度420 oC、反应时间30 min、供氢馏分DA循环量为5 wt%,或者428 oC、30 min,DA循环量为10 wt%。三种添加剂对沥青质缔合聚沉都有抑制作用,其中PET-395抑制率达到33.8%,最佳添加量为200μg/g。PET-395在410 oC,420 oC和425 oC三个温度下,有效作用时间分别为21 min,15 min和7 min。供氢馏分油HDB与PET-395有协同效应,在确保改质油安定性前提下,可以提高反应苛刻度,从而有效降黏改质。