[發明專利]一種原油脫金屬的方法

有效

• 申請號: 201110237043.8
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102952568A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 楚喜麗;沈明歡;李本高;于麗;譚麗;王振宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G53/02
• 分類號: C10G53/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明屬于烴油的精制方法。具體的說，本發明涉及一種原油脫金屬的方法。

背景技術

隨著原油的深度開采以及三次采油技術的廣泛應用，大量的重質原油被開采出來，這些原油的金屬含量如鈣、鎂、鈉、鐵、鎳、釩、銅等呈不斷上升趨勢。原油的金屬雜質中，鎳和釩的含量較高且多以卟啉配合物和復雜的油溶性高分子化合物形態存在，電脫鹽過程難以將它們脫除。原油中的金屬雜質會對原油的二次加工過程產生負面影響，導致催化劑中毒、活性降低、劑耗增加，其中鎳和釩的危害最為突出。

原油中的金屬化合物在高溫下發生分解，分解后所產生的金屬沉積在催化劑表面，從而改變催化劑的性質。金屬鎳主要沉積在催化劑載體的表面上，表現出強烈的脫氫作用，使氫氣和焦炭的產率增大，即改變催化劑的選擇性而對催化劑活性不產生明顯的影響。金屬釩最初沉積在催化劑表面，但會逐漸遷移到分子篩上，由于鈉含量的提高，釩能與之形成低熔點共熔物，使分子篩結構受到破壞，催化劑表面積減少，活性降低，而且釩對催化劑的中毒作用是不可逆的。在重油加氫處理過程中，由于脫金屬反應最容易進行，脫除的金屬隨即以硫化物的形式沉積在催化劑表面上，堵塞催化劑孔道，從而引起催化劑中毒。

目前，工業上脫除原油中金屬雜質的方法主要是加氫法和溶劑脫瀝青法。加氫脫金屬可以有效地降低原料油中的鎳、釩，但不適用于金屬含量高的原料，且存在裝置投資巨大，廢催化劑難以再生的缺點；溶劑脫瀝青法僅適用于脫除瀝青含量高的原油，且只能脫除瀝青中的鎳、釩，并且投資大，操作費用高。人們一直在探索原油脫金屬的新方法，如螯合分離、溶劑萃取、電解還原、熱裂解、吸附法等。這些新方法由于存在金屬脫除效率低、運行成本高等問題，至今仍未實現工業化。

國外自20世紀50年代開始化學法脫鎳、釩的研究。化學法脫鎳、釩就是在原料油中加入化學劑，使之與原料油中的鎳和釩化合物發生反應，然后將反應產物進行分離，從而達到脫鎳、釩的目的。US4645589公開了一種原油脫金屬的方法，將含磷化合物的水溶液與原料油在專用的設備中進行反應，使金屬鎳、釩萃取入水相，然后將水相分離從而脫除鎳、釩。該方法中，藥劑與原油質量比0.01～0.04，水與原油質量比0.2～1，反應溫度80～200℃，接觸時間5～60min，鎳、釩脫除率分別可達39％和41％。US4529503公開了一種含烴物流脫金屬的方法，將元素磷或含磷化合物(如亞磷酸)與含金屬烴油混合，在300～450℃、高壓和氫氣條件下進行反應，使元素磷或含磷化合物與烴油中的鎳、釩等金屬形成不溶于油的化合物，然后采用離心、沉降或過濾等手段分離出含鎳、釩的反應產物。

綜上所述，現有的化學法脫金屬技術存在化學藥劑用量大、工藝復雜、設備要求高、反應條件苛刻等不足，并且其脫金屬率也有待進一步提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種原油脫金屬的方法。該方法具有脫金屬率高、化學藥劑用量小、反應條件溫和、工藝及設備簡單等特點，其特別適用于鎳、釩含量高的原油。

一種原油脫金屬的方法，包括：

(1)將亞磷酸酯和重芳烴油與原油混合，在80～180℃下反應≥30min，以原油的質量為基準，亞磷酸酯的用量為100～10000μg/g，重芳烴油的用量為10～100mg/g，所述原油中的鎳和/或釩的含量≥5μg/g；

(2)采用電脫鹽工藝處理步驟(1)得到的原油。

所述原油中的鎳和/或釩的含量優選≥20μg/g。

以原油的質量為基準，亞磷酸酯的用量優選為400～5000μg/g。

以原油的質量為基準，重芳烴油的用量優選為30～50mg/g。

所述的亞磷酸酯可選自亞磷酸二甲酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸二苯酯和亞磷酸二異丙酯中的一種或幾種，優選為亞磷酸二甲酯和/或亞磷酸三甲酯。

所述的重芳烴油可選自100^#、150^#、180^#、190^#和200^#重芳烴溶劑油中的一種或幾種，優選200^#重芳烴油。

步驟(1)中還可加入油溶性過氧化物。以原油的質量為基準，油溶性過氧化物的用量為10～2000μg/g，優選為30～1000μg/g。