[發明專利]一種脫除高酸重質原油中金屬的方法

無效

• 申請號: 201310170378.1
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103215064A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 黃占凱;丁秋煒;王松;滕厚開;陳軍;張艷芳
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院
• 主分類號: C10G32/02
• 分類號: C10G32/02;C10G29/00;C10G33/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及原油處理技術，為一種脫除高酸重質原油中金屬的方法，特別涉及一種從高酸重質原油中脫除鈣、鎂等金屬元素的方法。

背景技術：

隨著原油開采技術的不斷發展，越來越多的重質、劣質原油被開采出來。這些原油中的金屬特別是Ca、Mg的含量也越來越高。從海上開采出的高酸重質原油，部分原油金屬鈣含量特別高，可達到200mg/L以上。研究表明：原油中鈣、鎂含量的增加，會對原油的后續加工帶來嚴重的影響。例如：（1）在常減壓裝置中，鈣鹽會在換熱器內壁結垢，增加能量消耗的同時還對設備造成腐蝕；（2）在催化裂化裝置中，鈣含量的增加會降低催化劑分子篩及基質面積，嚴重會使催化劑中毒失活，輕質油收率大幅降低；（3）渣油中鈣含量過高直接影響石油焦的等級，原油加工利潤降低。

在煉廠電脫鹽過程中，可以將大部分可溶性鈣鹽、鎂鹽脫除，如氯化鈣、碳酸氫鈣、氯化鎂、硫酸鎂等；而對微溶鹽、不溶于水的無機金屬鹽以及有機束縛狀態的石油酸鹽幾乎沒有脫除作用，如碳酸鎂、碳酸鈣、石油酸鈣等。從而導致減壓渣油中金屬含量較高，對減壓渣油的進一步加工利用造成影響。

近些年來，國內外對原油脫金屬技術進行了大量的研究工作，至今，國內外煉廠廣泛采用的方法主要有化學螯合法、化學酸處法和化學沉淀法。專利CN1076473A、CN1120575A公開的化學螯合法，采用氨基羧酸或其鹽、羥基羧酸或其鹽，多聚磷酸或其鹽與鈣生成水溶性的螯合物，將金屬脫除；美國專利3059368中H.Bieber公開了用鹽酸等無機酸處理烴油中的Ni、Fe等金屬，以凝聚物的形式被脫除。專利CN1454967A、CN1106462C公開了采用強酸制弱酸的形式，利用無機酸或有機酸與原油中的石油酸鹽進行反應得到能溶于水的鈣鹽和石油酸，方法的優點是鈣的一次脫除率較高，缺點是所使用的工業酸和生成的石油酸對煉油設備具有腐蝕作用；專利CN1054261A公開的采用磷酸銨作沉淀劑，以氫羥基酚和硫酸鹽作固體潤濕劑與原油中的鈣作用生成親水性微溶性或難溶性鹽。

以上所概括的脫除原油中金屬的方法對Ca、Mg均有一定的脫除作用，但是效率不高。用來處理高鈣原油會存在脫金屬劑用量大、高成本，導致無法工業化。

發明內容：

本發明的目的是以現有的脫除原油中金屬技術為基礎，克服技術缺陷，提供一種高效、廉價并對設備無害的脫除高酸重質原油中金屬方法，使脫后原油符合后續加工的要求。

本發明為一種脫除高酸重質原油中金屬的方法，其特征在于：

在溫度30～150℃下，將原油與原油中所含總鈣摩爾數1～4倍的脫金屬劑，重量為原油2～10%的注水以及相對于原油5～70ppm的破乳劑充分混合、乳化，使原油中的金屬以溶于水的離子化合物的形式進入水相，最終通過油水分離將金屬脫除；

上述原油脫金屬劑以重量百分比計包括以下組分：20%～40%的螯合劑，選自為巰基乙酸、氯乙酸、葡糖酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一種或數種；20～40%的無機酸，選自為鹽酸、硫酸、磷酸、碳酸或硼酸中的一種或數種；0.1%～5%的分散劑或表面活性劑，選自為十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺、甲基戊醇或古爾膠中的一種或數種；0.5～3%的緩蝕劑，選自為烏洛托品、碘化鉀、吡啶或喹啉中的一種或一種以上任意比例的混合物；20%～40%的水。

按照本發明所述的方法，其特征在于：溫度50～130℃脫金屬劑的用量為原油總鈣摩爾數的1～3倍，以重量百分比計總注水量為原油的4～9%，所用的破乳劑成分為聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚、多胺和樹脂中的一種或數種，商品破乳劑在原油中的用量為5～60ppm。

按照本發明所述的方法，其特征在于：溫度70～120℃，脫金屬劑的用量為原油總鈣摩爾數的2～3倍，以重量百分比計總注水量為原油的5～8%，所用的破乳劑為聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，商品破乳劑在原油中的用量為10～50ppm。

本發明方法具體步驟是先將脫金屬劑配成水溶液，將脫金屬劑溶于注水中配成脫金屬劑水溶液，將該水溶液、破乳劑和脫待原油混合，充分攪拌，攪拌強度為1500～2000r/min，操作溫度根據原油的密度和粘度而變化，溫度30～130℃，優選70～120℃，混合時間5～10分鐘，電脫鹽裝置溫度120～130℃，強電場強度800～1000V/cm，停留時間3～6分鐘，弱電場強度300～500V/cm，停留時間5～8分鐘，沉降時間30分鐘，在此條件下進行油水分離。脫后原油中金屬含量用干法灰化進行預處理，用等離子體發射光譜法測定。