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作者：徐正晓;赵长虹;陶磊;刘洋;张娜;白佳佳;史文洋;李国华;李东旭;
单位：常州大学石油与天然气工程学院;中国石油新疆油田分公司采油一厂;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院;常州大学石油化工学院;
摘要：火驱技术（ISC）作为低能耗、低排放的稠油开采手段，其应用受限于燃烧效率低及反应活化能高等问题。通过系统文献调研，综述了常规金属类催化剂、纳米级金属氧化物催化剂、多金属类复合催化剂等不同类型金属类催化剂对原油燃烧与蒸汽驱裂解的催化方法；结合热重分析、燃烧管实验等多维度数据，深入解析了金属类催化剂对稠油氧化反应的催化机理。研究表明：金属盐催化剂可显著降低反应活化能，其中硝酸铁可使稠油燃烧效率提高20%，环烷酸钴将低温氧化起始温度降低18℃；纳米级金属氧化物催化剂展现更强的催化活性，氧化铁纳米颗粒可使沥青质氧化温度降幅达160℃，活化能降低32.4%，而氧化镍纳米颗粒不仅能削减高温氧化活化能，更使燃烧前沿迁移速度提升；多金属类复合催化剂进一步突破性能极限，TiO_2-ZrO_2双金属催化剂将轻馏分产率较单组分提升>12%,Mo-Ni-W三金属纳米颗粒催化剂仅用5 h即实现50%的采收率，同时显著降低硫含量。综上，金属类催化剂通过大幅降低活化能与氧化温度，有效提升燃料沉积量与燃烧效率。其中氧化铁纳米颗粒及多金属类复合催化剂优势突出，但工业化应用仍需攻克高温失活、纳米颗粒滞留及H_2S生成等关键瓶颈。
关键词：稠油火驱;;催化剂;;催化机理;;纳米颗粒;;金属氧化物
基金资助：中国石油天然气股份有限公司重大专项“超稠油蒸汽驱技术攻关与示范”（2023ZZ23YJ05）
