[發明專利]一種環保型原油金屬螯合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710090037.1
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106905490B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 吳文婷;梁爽;李世偉;蔡志嵐;楊海涌;周鈺明;姚清照;黃鏡怡;孫偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F220/28;C08F228/02;C08F2/46;C08F2/38;C10G29/20
• 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

一種環保型原油金屬螯合劑及其制備方法涉及制備一種環保型原油金屬螯合劑，該原油金屬螯合劑對原油中鎳、釩和鐵等金屬具有良好的脫除效果。該原油金屬螯合劑是由羧甲基纖維素、丙烯基硫脲和丙烯酸羥酯單體微波輔助引發接枝自由基共聚制得，其結構通式為：其中，R為?CH₂CHOHCH₃或?(CH₂)₄OH；重復單元數m為100～2000，聚合度x為2～1000，聚合度y為2～1000。該原油金屬螯合劑通過聚合單體和共聚物的分子設計和結構控制，實現了氨基、羧基、酯基、羥基等多種官能團的集聚與協同，有效提高了該金屬螯合劑的官能度，該螯合劑為雙親性原油金屬脫除劑，原油脫鎳率達到45％以上、脫釩率達到35％以上、脫鐵率達到85％以上。

技術領域

本發明涉及制備一種原油金屬螯合劑，適用于重金屬含量較高原油中的鎳、釩、鐵等金屬的脫除。

背景技術

近年來隨著世界石油消費量的不斷上升和常規石油資源的日益枯竭，非常規重質、劣質原油的開采、使用比例不斷增加。非常規原油中重金屬的含量遠高于常規原油，這些重金屬以鎳、釩、鐵為主，對原油催化裂化和催化加氫工藝的催化劑有很嚴重的毒害作用。原油中的鎳和釩主要以卟啉化合物的結構存在，熱分解溫度500℃左右，結構穩定；鐵主要以環烷酸鹽和酚鹽的形式存在。現有的原油重金屬脫除技術主要可以歸結為催化加氫法、化學法、螯合脫除法和金屬鈍化法等。螯合脫除法由于無需改變現有工藝、成本低、效果好，具有良好的發展前景。螯合脫除法主要通過金屬螯合劑將鎳釩從其卟啉化合物中奪出，轉化成更穩定易溶于水的螯合產物，再通過電脫裝置分離油水兩相，達到脫除目的。現有的金屬脫除劑主要有羧酸類，含磷類化合物等。羧酸類脫金屬劑對鈣和鐵的脫除效果較好，但對于鎳釩脫除效果不佳；含磷類化合物雖然對鎳釩脫除效果良好，但是生產過后排除的廢水含有大量的磷，造成水體富營養化，不符合環境保護的要求。

中國專利CN101402878A以二乙基氨基二硫代甲酸鈉等為脫除劑，采用微波化學法進行原油重金屬脫除，脫除效果較好，但微波裝置成本高昂；中國專利CN102816586A、CN102443422B公布的螯合脫除法，以磷酸、磷酸三甲酯和亞磷酸脂等含磷化合物為主螯合劑，對鎳釩的脫除效果較好，但脫除劑含磷，不符合環保要求。因此，發明一種無磷環保且高效的原油金屬螯合劑，符合當下的經濟、社會和環境需要。

本發明采用微波輔助引發接枝共聚的綠色合成工藝制得一種環保型原油金屬螯合劑。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種環保型原油金屬螯合劑及其制備方法。該原油金屬螯合劑能夠有效的與原油中的金屬形成穩定的親水性螯合物，更有利于原油中所含金屬的脫除；反應采用“一鍋煮”的合成方法，無需分離工藝，操作簡單，生產成本較低；此外脫除劑不含磷元素，實現了金屬螯合劑綠色環保。

技術方案：本發明所述的技術問題所采用的技術方案為：

本發明的環保型原油金屬螯合劑由羧甲基纖維素、丙烯基硫脲和丙烯酸羥酯單體微波輔助引發接枝自由基共聚制得，其結構通式為：

其中，R為-CH₂CHOHCH₃或-(CH₂)₄OH；重復單元數m為100～2000，聚合度x為2～1000，聚合度y為2～1000。

上述環保型原油金屬螯合劑的制備方法為：