[發明專利]一種原油脫金屬方法

有效

• 申請號: 201110420371.1
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN103146421A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 彭松梓;李春賢;崔新安;申明周;段永鋒;王紅梅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: C10G53/02
• 分類號: C10G53/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于原油加工領域，更具體地說是涉及到一種用復合脫金屬劑脫除原油中金屬的方法。

背景技術

隨著石油資源的減少和強化采油技術的應用，原油中金屬含量尤其是重金屬含量也隨之增加，原油劣質化趨勢明顯。目前，我國遼河超稠油中鎳、釩含量高達200μg/g以上，鈣含量達到348μg/g，勝利重油中重金屬含量也高于150μg/g，克拉瑪依稠油中鈣含量超過254μg/g，新近開采的新疆塔河原油中僅鎳釩含量就高達400μg/g以上。金屬含量的增加給煉油廠的原油加工帶來很大危害。金屬鹽類中的鈣和鐵對重油加氫催化劑造成影響，加氫過程中生成的硫化物沉積在催化劑上，降低催化劑活性，影響催化劑床層流動性，導致床層壓降增加；金屬鹽類中的鎳、釩和鈉會導致催化裂化催化劑活性降低，選擇性變差，甚至永久失活；同時金屬鹽類還造成常減壓系統塔頂低溫部位腐蝕以及煉油設備中加熱爐和換熱設備結垢，影響產品質量，縮短開工周期，增加操作成本。

針對原油中金屬元素的脫除，國內外已出現一些脫金屬技術，如CO₂法、萃取法、樹脂法、加氫催化法、過氧化氫法、生物法和膜分離法等。但還存在很多問題，如裝置投資大，催化劑難以再生，溶劑回收困難，操作費用高的問題。國內外文獻也公開了多種類型的脫金屬劑，如化學酸型，如鹽酸、硫酸、磷酸和有機酸；沉淀劑和螯合劑型，如六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸、硫酸銨、磷酸銨和有機膦化合物等。也多存在脫除率低，藥劑消耗量大的問題。

近些年，采用向烴油中注入脫金屬劑，通過電脫鹽裝置脫除金屬因其操作簡單取得了很大進展。CN1054261提供了一種用復合劑脫金屬的方法，以磷酸銨作為沉淀劑、以硫酸鹽、羥基酚作為固體潤濕劑與破乳劑一起通過電脫鹽將金屬鈣、鎂、鐵等脫除。CN1267707公布了一種烴油脫鈣方法，以氨基磺酸或硫酸做脫金屬劑，以氯化鈉、氯化銨或硝酸鈉、硝酸銨作為輔劑。CN1657596A用螯合劑(羧酸、多聚磷酸、有機膦酸、羥基喹啉、氨基酸及其衍生物等)，沉淀劑(硫酸、碳酸、硅酸等)，相轉移劑(季銨鹽，聚乙二醇等)和破乳劑等組成的混合物用于烴油的脫金屬，對Ca有較好的脫除效果。專利CN101085932A提供了用于烴油的復合脫金屬劑及脫除金屬的方法，該復合脫金屬劑由脫金屬劑烷基苯磺酸、輔劑和破乳劑組成。該劑可以在油田熱脫水過程中進行，也可以在電脫鹽裝置上進行。

上述方法對于脫除烴油中鈣、鎂、鐵等金屬元素有一定效果，但對鎳和釩等以卟啉化合物形式存在的金屬沒有脫除率，同時也存在脫金屬劑用量大和脫除率低的問題。

發明內容

本發明是針對現有技術不易脫除鎳和釩等卟啉金屬化合物、脫金屬劑用量大和脫除率低等缺點，而提供一種既能脫除原油中鈣、鎂和鐵等非卟啉金屬化合物，同時也能脫除鎳和釩等卟啉金屬化合物的脫金屬方法，使用本發明方法還可克服現有技術中脫金屬劑用量大和脫除率低的問題。

本發明提供一種脫金屬方法，其特征在于包括下述步驟：

1)將原油與水和復合脫金屬劑進行混合，預熱到60～150℃，優選80～130℃，反應1～30min，優選5～10min，然后進行油水分離；

2)經油水分離后的原油再與復合脫金屬劑和水混合，升溫到200～400，優選250～350℃，反應10～60min，優選20～40min，然后再進行油水分離，得到脫后原油。

其中所述步驟1)中復合脫金屬劑的用量占原油總重量的0.06～5.00重量％，優選0.30～2.50重量％。步驟1)注水量占原油總重量的1～12重量％，優選4～8重量％。

所述步驟1)和步驟2)中油水分離可采用常規的電脫鹽、靜置沉降分離或離心分離方法。其中采用電脫鹽分離方法時，電脫鹽溫度通常采用100～150℃(可根據原油性質在次范圍內自行選擇合適的溫度)，停留時間20～50min，優選30～40min，電場強度600～1200V/cm，優選800～1000V/cm。

所述步驟2)中復合脫金屬劑的用量占原油總重量的0.10～70重量％，優選0.50～3.50重量％。步驟2)中注水量占原油重量的1～12重量％，優選4～8重量％。

本發明所述復合脫金屬劑，由下述組分組成：

(a)脫金屬劑??????????10～80重量％

(b)分散劑????????????1～20重量％

(c)助溶劑????????????1～20重量％

(d)破乳劑????????????10～50重量％