CN102040056B - 含金属杂质石油馏分储罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含金属杂质石油馏分储罐，包括罐体，罐体中上部设置石油馏分进口，罐体中下部设置石油馏分出口，罐体顶部设置气体排放口，在罐体内下部设置气体分散设备，气体分散设备与输送含硫化氢气体的管道相通，石油馏分出口与过滤设备相通。与现有技术相比，本发明储罐直接利用现有设备和气体，有效降低石油馏分中金属杂质的含量，同时实现了储罐的保护并减少了外排废气量。可以用于各种含金属杂质物料的储存。
Description
技术领域
本发明涉及一种含金属杂质石油馏分储罐，特别是一种为加氢装置储存含金属杂质石油馏分进料的储罐。
背景技术
随着国民经济的持续发展，对石油产品的需求逐年增多。原油资源日益短缺，价格持续走高，导致低价格的含酸原油加工日益受到重视。由于含酸或高酸原油中石油酸的存在，石油馏分具有强烈的腐蚀性，在石油开采和储运过程这些酸对设备管道腐蚀，导致铁、锌等金属含量明显增高。而柴油馏分尾端馏分酸值最大，因此这段馏分中金属含量也最多，通常以环烷酸盐的形式存在。对于结构复杂的金属化合物，稳定性较好，不与硫化氢等无机物直接发生化学反应，可以常时间、长距离输送。而由于腐蚀带来的铁等元素，或者以环烷酸盐等形式形成的化合物直接在与含硫化氢的氢气混合后直接堵塞在设备和管线中，尤其加氢过程直接沉积在催化剂上部床层，导致运行周期明显缩短。
现有技术中通常采用电脱盐的方法脱除金属离子，如CN200710054331.3(即CN101037612A，公开日2007.09.19)和CN93102196.0(即CN1083850A，公开日1994.03.16)等，但是对环烷酸盐的脱除效果非常差。
采用萃取脱铁方法和电磁力脱铁方法。US5,078,858采用草酸或柠檬酸等为螯合剂，将液态烃物料中的有机铁溶解到水相中，并进一步分离脱除。这种方法对于微量铁杂质不十分适用，并且对无机铁化合物也不适用。US5,607,575、US4,836,914等采用一种专门设计的磁体过滤器，在磁场的作用下，脱除烃类物料中的铁杂质。这种方法需要专门的设备，对不同类型的铁杂质的适应性也较差，对其它种类的金属杂质基本不具有脱除效果。
现有技术中主要采用各种固体脱铁材料，在临氢或非临氢的条件下脱除烃类物料中的铁杂质。US4,933,071采用固体惰性纤维材料，在非临氢条件下，将在硫化物的存在下，铁以硫化物的形式沉积在纤维材料上，并且原料中适宜加入二甲基二硫醚、丁硫醇、乙硫醇、甲硫醚等硫化物，以促进铁硫化物的形成。该专利的脱铁率较低，产物不适于作为固定床加氢装置的进料。CN1323873A采用固体惰性纤维材料，在临氢条件下操作，脱铁率有了提高，但反应温度较高，脱铁效果需进一步提高。CN1454969A将烃油脱金属剂或烃油脱金属剂水溶液与烃油按所需要的比例充分混合后，经常规电脱盐工艺处理，得到脱金属离子后的烃油，该方法可以提高脱金属效率，但是只对游离态金属有效。CN1693424A采用乙酰丙酮作为脱金属剂，将烃油和乙酰丙酮、水、破乳剂充分混合接触，通过油水分离而脱除烃油中的金属，该方法成本高，二次污染严重，而且脱金属深度不足。CN99222948.0(即CN2362811Y)公开了一种石油储罐自动排水装置，增设一个连通石油储罐出水口的集水罐，该集水罐内设置浮子及由浮子所带动的转动杠杆，在集水罐的外部设置一个与转动杠杆压头相对应的触点开关，利用流入集水罐内的积水和油品的浮力差，使浮子上升或下降，控制电路和气路的接通或断开，可以实现自动排水，但该储罐并不具有油品脱金属功能。
油料储罐在正常操作情况下，会散发出含油废气，一方面造成资源的浪费，另一方面造成一定的环境问题，同时还存在一定的安全隐患。因此，油料储罐经常采用气体保护的方式，保护气一般为氮气、瓦斯气或蒸汽等，这些保护方式仅具有保护作用，不具有对储存油料进行除杂质的功能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种含金属杂质石油馏分储罐，本发明储罐使用时不但可以有效脱除含金属杂质石油馏分中的金属杂质，还同时具有保护储罐，减少油料损失，提高生产安全性等特点。
本发明含金属杂质石油馏分储罐包括罐体，罐体中上部设置石油馏分进口，罐体中下部设置石油馏分出口，罐体顶部设置气体排放口，在罐体内下部设置气体分散设备，气体分散设备与输送含硫化氢气体的管道相通，石油馏分出口与过滤设备相通。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，设置气体排放口与输送含硫化氢气体管道相通的循环气管道，可以在循环气管道上设置气体输送设备。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，气体分散设备可以采用本领域常规结构，如环管式结构、支管式结构等。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，根据石油馏分进料的性质特点，可以在罐体底部设置排水口。
本发明含金属杂质石油馏分储罐在使用时，含硫化氢气体及储罐循环气体通过气体分散设备与含金属杂质石油馏分接触，硫化氢与含金属杂质石油馏分中的金属杂质反应生成固体物质，反应生成的固体物质经过滤设备后脱除，过滤后达金属杂质含量达到下游装置如加氢装置的进料要求。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，石油馏分中含有的金属杂质至少为铁、锌和钠等中的一种，反应生成的固体物质经过滤设备后脱除，过滤设备可以设置一台，也可以设置两台或两台以上切换操作。所述的过滤器为工业上广泛使用的各种过滤器，孔径通常为≯25μm，可以根据下装置装置对金属含量的要求优选确定。
本发明含金属杂质石油馏分储罐通过设置顶部排气的循环使用管道，一方面可以在总气量消耗较小的情况下实现实大的气/液接触量，另一方面可以减少储罐内物料的损失。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，含金属杂质石油馏分中金属杂质含量和种类根据原料来源的不同有所不同，金属杂质的总含量一般为2～1000μg/g，通常为5～500μg/g。含金属杂质石油馏分通常为直馏汽油、直馏航煤、直馏柴油等馏分或者这些馏分的混合物。
本发明含金属杂质石油馏分储罐中，储罐为常规原料储罐，只需在储罐内设置气体分散设备和相关管线即可，适宜现有储罐的改造，也可以用于新建储罐。含硫化氢气体，可以是炼油厂中任意的低压含硫化氢气体，可以是来自常减压装置、加氢装置、焦化装置、催化裂化装置等，一般硫化氢体积含量0.01％～10.0％，通常为0.02％～8.0％。气体量一般为0.001～5.0m3/(小时*吨原料油)，通 常为0.005～4.0m3/(小时*吨原料油)。储罐的其它操作条件无需改变，如温度一般0～100℃，通常为10～60℃，最好为原料罐正常操作温度，压力为正常储罐操作压力。
与现有技术相比，本发明的特点是：采用简单的装置进行有效脱金属，充分利用现有的设备和物料，达到下游装置的要求，同时实现了储罐保护、减少油料损失、提高操作安全性等效果。
附图说明
图1是本发明含金属杂质石油馏分储罐一种具体结构示意图。
其中：1-罐体，2-石油馏分进口，3-含硫化氢气体管道，4-气体分散设备，5-过滤器，6-气体排放口，7-循环气管道。
具体实施方式
如图1所示，含金属杂质石油馏分原料从石油馏分进口2进入储罐的罐体1中，含硫化氢气体从含硫化氢气体管道3进入储罐中，通过气体分散设备4与储罐内的物料接触，接反应后的气体从罐体顶部的气体排放口6排出，也可以采用气体部分或全部循环操作方式，循环时循环气通过循环气管道7再进入储罐中。储罐排出的物料经过过滤器5过滤后进入下游装置。
下面通过实施例说明本发明方案和效果。
实施例1～4
实施例所用的含金属杂质石油馏分原料油性质列于表1。
表1 原料油性质
| 原料油 | 原料油1 | 原料油2 |
| 馏分范围，℃ | 150～360 | 200～400 |
| 总金属含量，μg/g | 120 | 65 |
实施例所用原料气性质列于表2。
表2 原料气性质
| 原料气 | 原料气1 | 原料气2 |
| 来源 | 催化裂化干气 | 焦化、催化、加氢装置混合气体 |
| 硫化氢含量，v％ | 1.2 | 0.3 |
实施例的操作条件和效果列于表3。
表3 操作条件和效果
| 实验方案 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 原料油 | 原料油1 | 原料油1 | 原料油2 | 原料油2 |
| 原料气 | 原料气1 | 原料气2 | 原料气2 | 原料气1 |
| 气体量，m3/(h*t原料油) | 0.01 | 1.5 | 0.1 | 0.6 |
| 温度，℃ | 25 | 30 | 20 | 40 |
| 压力(表压)，MPa | 0.1 | 0.2 | 0.15 | 0.25 |
| 产品金属杂质含量，μg/g | 0.2 | 0.8 | 0.5 | 1.0 |
由实施例可以看出，使用本发明储罐可以将金属杂质含量较高的原料油进行脱金属操作，达到下游装置进料的要求，提高了下游装置的运行周期，同时实现了储罐的保护性操作，减少了储罐外排气体量，进而减少了储罐内物料的损耗。
Claims (8)
1.一种含金属杂质石油馏分储罐，包括罐体，罐体中上部设置石油馏分进口，罐体中下部设置石油馏分出口，罐体顶部设置气体排放口，其特征在于：在罐体内下部设置气体分散设备，气体分散设备与输送含硫化氢气体的管道相通，石油馏分出口与过滤设备相通；含金属杂质石油馏分中含有的金属杂质至少为铁、锌和钠中的一种。
2.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：设置气体排放口与输送含硫化氢气体管道相通的循环气管道。
3.按照权利要求2所述的储罐，其特征在于：在循环气管道上设置气体输送设备。
4.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：气体分散设备采用环管式结构或支管式结构。
5.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：在罐体底部设置排水口。
6.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：过滤设备设置一台，或者设置两台或两台以上切换操作。
7.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：含硫化氢气体的硫化氢体积含量为0.01％～10.0％。
8.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：含金属杂质石油馏分中金属杂质的总含量为2～1000μg/g。
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