CN102876352A

CN102876352A - 一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用

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Publication number: CN102876352A
Application number: CN2012103688870A
Authority: CN
Inventors: 谭红; 左理胜; 龚德胜
Original assignee: YUEYANG YUXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: YUEYANG YUXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102876352B

Abstract

本发明涉及一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用，复合添加剂的重量百分组成为：20～40%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、10～30%的分散剂、1～10%的乙二胺四乙酸二钠、0.1～5%的缓蚀剂、0.1～5%的非离子表面活性剂、其余为水。将本发明的复合添加剂用水稀释10～20倍通过静态混合器与原油混合后注入到电脱盐装置，可以降低电脱盐罐的平均电流，可以降低电脱盐装置电耗；使减压渣油中的钙离子含量降低80%以上，镁、钒、镍等金属离子含量降低50%以上。

Description

一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，具体涉及一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用，特别是能够显著降低常减压装置减压渣油中的钙、镁、钒、镍等金属离子含量。

近年来随着采油技术的发展，大量重质原油被开采出来。这些原油中的金属含量，特别是钙、镁、钒、镍等金属离子的含量大大增加，它们对原油加工的影响日益受到人们的重视。原油通过常减压装置蒸馏后剩余的重组分就是减压渣油。

原油中的金属离子一部分以水溶液盐、微溶性盐如氯化钙、碳酸氢钙、硫酸钙等形式存在，另一部分以油溶性石油酸盐的形式存在。在一般炼厂的电脱盐过程中，主要脱除绝大多数可溶性盐，对各种不溶于水的无机盐以及有机束缚态的石油酸盐几乎没有脱除效果。这些金属在经过常压、减压蒸馏后绝大部分残留在减压渣油中，在减压渣油中钙、镁、镍、钒等金属总含量有时大于500ppm，影响减压渣油的进一步加工和利用。当渣油作为燃料使用时金属含量高将引起设备腐蚀和结垢，当渣油需要进一步进行加氢裂化时钙、镍、钒等金属离子的存在将使催化剂中毒失活，降低轻油收率并给装置带来大的经济损失。

有关原油脱金属技术，美国Chervon公司的研究工作开展得较早也较多。相关专利包括两大类：（1）蟹合剂，采用有机羧酸及其盐类与Ca生成水溶性螫合物，如 CN8610728A、 CN103698lA、 CN87105863等。（2）沉淀剂，采用磷酸、硫酸等与油中石油酸钙生成亲水性的微溶或难溶性盐，在固体润湿剂作用下，沉积于水相，如 CN1055552A和 CN105426lA。 CN1055552A采用硫酸及其盐作脱金属剂，以有机磷酸或其盐作沉淀抑制剂，生成的硫酸钙微溶于水，在限制注水量的情况下，难以完全脱除。CN1054261A采用磷酸铵作沉淀剂，生成的磷酸钙颗粒不溶于水，而且易被油相夹带，脱除效果很受影响。以上方法对高钙烃油的脱除效果更不理想。CN124520lA中介绍了一种用于烃油的复合脱钙剂及其应用。它是将可溶性硫酸盐与有机磷酸酸、有机磷羧酸或其可溶性盐以及破乳剂复合而成。但其仅适用于Ca、Mg总含量不超过150ppm的原油，尤其适用于 Ca。

但所有这些方法都只提及对原油脱盐后脱除钙的效果，对于原油脱除金属后对减压渣油中钙、镁、镍、钒等金属脱除效果都没有提及，并且对高含盐的原油的减压渣油的钙、镁、镍、钒等金属脱除效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型高效、安全的能显著降低常减压装置减压渣油钙、镁、钒、镍等金属离子含量的复合添加剂及使用方法。该复合添加剂组分简单，制备方便，价格低廉，对环境无污染，能有效解决减压渣油金属含量高的问题，为减压渣油的进一步利用提供保证。

为达到上述目的，本发明的技术方案包括：

一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂，复合添加剂的重量百分组成为：20～40%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、10～30%的分散剂、1～10%的乙二胺四乙酸二钠、0.1～5%的缓蚀剂、0.1～5%的非离子表面活性剂，其余为水组成。

本发明的优选为：25～35%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、15～25%的分散剂、3～7%的乙二胺四乙酸二钠、0.5～2%的缓蚀剂、0.5～2%的非离子表面活性剂，其余为水。

本发明的复合添加剂，所述的非离子表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚的一种或几种。

本发明的复合添加剂，所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品中的一种。

本发明的复合添加剂，所述的分散剂为聚丙烯酸、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的一种或几种。

本发明的复合添加剂制备方法，根据配方所需原料用量，将水加入混合釜，依次加入计量的缓蚀剂、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、分散剂、乙二胺四乙酸二钠、非离子表面活性剂搅拌混合0.5~1小时，静置5~10分钟，即可制得复合添加剂。

本发明复合添加剂在原油脱金属离子的应用，使用时将复合添加剂用水稀释10～20倍通过静态混合器与原油混合后注入到原油的电脱盐装置，进行电脱盐脱除原油中的金属离子。

本发明复合添加剂加到原油中的浓度为160 mg/L。

本发明在电脱盐时一级脱盐罐进罐温度为130-140℃，压力0.9-1.2MPa，脱盐罐界位60-70%，混合强度40kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油为0.07：0.10。

本发明在电脱盐时二级脱盐罐进罐温度为125-135℃，压力0.8-1.1MPa，脱盐罐界位50-60%，混合强度105kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油为0.03：0.05。

本发明在电脱盐时三级脱盐罐进罐温度为120-130℃，压力0.7-1.0MPa，脱盐罐界位50-60%，混合强度105kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油为0.07：0.10。

本发明的复合添加剂，使用时在脱盐装置的一级脱盐罐中注入总量的10～30%，二级脱盐罐中注入总量的20～40%，三级脱盐罐中注入总量的40～60%，二、三级脱盐罐的切水注入到一级回用，一级切水直接排入装置下水。

本发明的复合添加剂用于脱除减压渣油中的钙、镁、钒、镍等金属离子。

本发明将复合添加剂按照一定的比例通过静态混合器与原油混合后注入到原油的电脱盐装置，通过对原油的深度脱除金属离子，可以显著降低常减压装置减压渣油钙、镁、钒、镍等金属离子含量，相比传统的添加剂，使减压渣油中的钙含量降低80%以上，镁、钒、镍含量降低50%以上，使减压渣油在进一步利用时提高附加值，特别是作为渣油加氢裂化原料时不会使催化剂中毒。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的范围并不限制在实施例范围内，本领域的技术人员可进行改进，其都在本发明范围内。

实施例 1

在搅拌釜内加1365㎏水，开启搅拌浆，分别依次加入硫脲30㎏、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸900㎏、聚马来酸600㎏、乙二胺四乙酸二钠90㎏、烷基酚聚氧乙烯醚15㎏，混合搅拌0.5h，静置5分钟，即制得所要求的复合添加剂，所得产品为淡红色粘稠液体。

实施例 2

在搅拌釜内加1358㎏水，开启搅拌浆，分别依次加入乌洛托品30㎏、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸1000㎏、聚丙烯酸500㎏、乙二胺四乙酸二钠120㎏、脂肪醇聚氧乙烯醚18㎏，混合搅拌1.0h，静置10分钟，即制得所要求的复合添加剂，所得产品为淡黄色粘稠液体。

实施例 3

在搅拌釜内加1350㎏水，开启搅拌浆，分别依次加入硫脲30㎏、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸800㎏、马来酸-丙烯酸共聚物650㎏、乙二胺四乙酸二钠150㎏、脂肪胺聚氧乙烯醚20㎏，混合搅拌0.5h，静置15分钟，即制得所要求的复合添加剂，所得产品为淡黄色粘稠液体。

实施例4

在搅拌釜内加1375㎏水，开启搅拌浆，分别依次加入硫脲30㎏、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸800㎏、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物600㎏、乙二胺四乙酸二钠180㎏、脂肪醇聚氧乙烯醚15㎏，混合搅拌0.5h，静置20分钟，即制得所要求的复合添加剂，所得产品为淡黄色粘稠液体。

实例5

将实施例1、2、3、4制得的复合添加剂用水稀释20倍通过静态混合器与原油混合后注入到原油的电脱盐装置，为了了解复合添加剂的使用效果，对整个装置进行标定。标定结果如下：

1、标定期间加工原料油品种

标定时，装置处理量：15000 t/d，加工原油：仪长管输原油；

2、标定期间生产（产品）方案

标定时，装置产品方案：柴油方案。

3、标定时流程变动情况；

标定期间，复合添加剂注入电脱盐1#、2#、3#罐，注入分配比例2：3：5。

4、标定时间

Figure 2012103688870100002DEST_PATH_IMAGE001

从上表可以看出，在标定期间，随着复合添加剂的注入电脱盐1#(V101A)、2#(V101B)、3#(V101C)罐的平均电流会随着下降，说明加入复合添加剂可以降低电脱盐装置电耗，起到节能作用。

6、标定结果

Figure 2012103688870100002DEST_PATH_IMAGE003

标定结果表明，复合添加剂按照一定的比例通过静态混合器与原油混合后注入到电脱盐装置，可以降低电脱盐罐的平均电流，可以降低电脱盐装置电耗，起到节能作用；可以显著降低常减压装置减压渣油钙、镁、钒、镍等金属离子含量，使减压渣油中的钙含量降低80%以上，镁、钒、镍含量降低50%以上。

本发明所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂，其特征在于复合添加剂的重量百分组成为：20～40%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、10～30%的分散剂、1～10%的乙二胺四乙酸二钠、0.1～5%的缓蚀剂、0.1～5%的非离子表面活性剂、其余为水。

2.根据权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的复合添加剂的重量百分组成为：25～35%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、15～25%的分散剂、3～7%的乙二胺四乙酸二钠、0.5～2%的缓蚀剂、0.5～2%的非离子表面活性剂、其余为水。

3.根据权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于，所述的非离子表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于，所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品中的一种。

5.根据权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于，所述的分散剂为聚丙烯酸、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的一种或几种。

6.一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂的制备方法，其特征在于，根据权利要求1至5任一配方所需原料用量，将水加入混合釜，依次加入计量的缓蚀剂、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、分散剂、乙二胺四乙酸二钠、非离子表面活性剂搅拌混合0.5～1小时，静置5-20分钟，制得复合添加剂。

7.权利要求1至5所述的任一复合添加剂在降低常减压装置减压渣油金属离子含量的应用，其特征在于，使用时将复合添加剂用水稀释10～20倍通过静态混合器与原油混合后注入到原油电脱盐装置，进行电脱盐脱除原油中的金属离子。

8.根据权利要求7所述的复合添加剂在降低常减压装置减压渣油金属离子含量的应用，其特征在于所述的电脱盐是复合添加剂加到原油中的浓度为160 mg/L，在电脱盐时一级脱盐罐进罐温度为130-140℃，压力0.9-1.2MPa，脱盐罐界位60-70%，混合强度40kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油重量比为0.07：0.10p；在电脱盐时二级脱盐罐进罐温度为125-135℃，压力0.8-1.1MPa，脱盐罐界位50-60%，混合强度105kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油重量比为0.03：0.05；在电脱盐时三级脱盐罐进罐温度为120-130℃，压力0.7-1.0MPa，脱盐罐界位50-60%，混合强度105kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油重量比为0.07：0.10。

9.根据权利要求7所述的复合添加剂在降低常减压装置减压渣油金属离子含量的应用，其特征在于，电脱盐装置使用时在一级脱盐罐中注入添加剂总量的10～30%，二级脱盐罐中注入添加剂总量的20～40%，三级脱盐罐中注入添加剂总量的40～60%，二、三级脱盐罐的切水注入到一级回用，一级切水直接排入装置下水。

10.根据权利要求7所述的复合添加剂在降低常减压装置减压渣油金属离子含量的应用，其特征在于，脱除的金属离子为钙、镁、钒、镍金属离子。