[發明專利]一種環保型原油脫鈣劑

有效

• 申請號: 201610161271.4
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105713646B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 周鈺明;佘晨光;馬帥帥
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C10G29/02
• 分類號: C10G29/02;C08F228/02;C08F220/28;C08F222/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種環保型原油脫鈣劑，屬于石油加工領域，是一種適用于中高鈣類原油中鈣、鐵等金屬元素的脫除的無磷環保型原油脫鈣劑。

背景技術

目前國內很多油田的開發逐漸進入到中后期，且原油重質化越來越嚴重，從而使得產出的原油中的金屬含量越來越高，代表性的金屬成分是鈣和鐵。以Ca²⁺含量為例，遼河稠油鈣離子質量分數已經達到348μg/g；外國的蘇丹Fula-North-3油Ca²⁺的質量分數為驚人的1990μg/g，這使得原油脫鈣工作變得非常的有必要。

原油中的鈣分為無機鈣和有機鈣兩大類。無機鈣以氯化鈣、碳酸鈣、硫酸鈣等形式存在，有機鈣以環烷酸鈣、脂脂酸鈣、酚鈣等形式存在。一般情況下，原油中的鈣鹽也可以在原油電脫鹽過程中因洗滌、沉降分離出來，而有機鈣化合物易溶于油而難溶于水，在電脫鹽過程中難以脫除。這部分鈣對后續原油加工產生負面影響。原油中鈣含量過高對原油加工有較嚴重的影響，高鈣會沉積到催化劑的空隙中，降低了其比表面積，使催化劑失去活性，同時對于加氫裂化催化劑而言，原油中的過多鈣會阻塞催化劑床層的介質通道，使反應器中的壓降增大，同時加速了催化劑失去活性的進程；在脫鈣的電脫鹽系統中，原油中鈣含量過高會增加電導率，使得電脫鹽系統中的電流增大，增加了電能的消耗等影響。

目前主流的脫鈣技術主要可以歸結為化學螯合法、化學酸處理法和化學沉淀法。化學螯合法，如中國專利CN1076473、CN87105863、CN10366981公開的方法，這類方法采用能與Ca生成水溶性螯合物的氨基羧酸、二元羧酸、羥基羧酸及其鹽類進行原油脫鈣；化學酸處理法，如中國專利CN1055552、CN1454967、CN1267707、CN1521239公開的方法，利用有機或無機中強酸與原油中的石油酸鈣進行弱酸置換中強酸氫離子的原理，將石油酸鈣還原為石油酸來脫除原油中的鈣，缺點是強酸會嚴重腐蝕設備，同時具有較大刺激性氣味、對原油的適應性差、脫鈣劑用量大等缺點；化學沉淀脫鈣，如中國專利CN1120575、CN1054261、CN1760338公開的方法，這類方法采用水溶性硫酸鹽、磷酸鹽與原油中的石油酸鈣作用生成微溶或不溶于水的硫酸鈣、磷酸鈣沉淀物，在表面活性劑的作用下，沉積于水相達到脫鈣的目的，這類方法的缺點首先是磷酸鹽類的脫鈣劑含有磷，會造成水體污染，對環境影響大，其次對鈣的脫除率不高，產生的沉淀物容易堵塞設備管線，同時產生的工業廢渣需要處理。本發明涉及一種環保型原油脫鈣，該原油脫鈣劑的特點是可以有效脫除原油中的鈣，且產品不含磷、環境友好。

發明內容

技術問題：一種環保型原油脫鈣劑，該發明所制備的環保型原油脫鈣劑適用于中高鈣含量的原油，能有效脫除原油中的鈣，且產品不含磷、環境友好。

技術方案：本發明的技術問題所采用的技術方案為：

本發明的環保型原油脫鈣劑是由有機復合物與水在室溫下混合配制而成的固含量為20～40wt.％的均勻透明混合物，所述有機復合物是由30～50wt.％螯合劑、5～20wt.％有機酸、5～20wt.％分散劑、10～30wt.％中和劑在室溫下混配而成。

該脫鈣劑配制所用有機復合物中所述的螯合劑是由烯丙基磺酸鈉、衣康酸和丙烯酸羥酯類進行三元自由基共聚而成，該螯合劑的結構通式為：

其中：

R為-CH₂OH、-CHOHCH₃、-CH₂CH₂CH₂OH中的一種；

聚合度x為1～1000、y為1～1000、z為1～1000。

該螯合劑的制備方法為：在室溫、N₂氛下，以烯丙基磺酸鈉質量為基準，將烯丙基磺酸鈉和0.05～5倍烯丙基磺酸鈉質量的衣康酸加入反應釜中混勻，將溫度升至50～95℃后，加入0.1～5倍烯丙基磺酸鈉質量的丙烯酸羥酯類、0.1～5倍烯丙基磺酸鈉質量的水，混勻后同時滴加質量百分濃度為5wt.％～50wt.％的無機引發劑水溶液和質量百分濃度為5wt.％～30wt.％的鏈轉移劑，無機引發劑的加入量為0.01～0.6倍烯丙基磺酸鈉質量，0.5～2h滴完，鏈轉移劑的加入量為0.01～0.4倍烯丙基磺酸鈉質量，0.5～2h滴完，滴完后微波反應0.1～0.5h下，微波功率為90～900W，微波反應后在50～95℃下繼續反應1～5h，冷至室溫，制得淺黃色透明的聚羧酸磺酸鈉酯類螯合劑。