CN110194966A - 一种渣油脱金属的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种渣油脱金属的方法和装置，采用溶剂稀释和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属。在一定温度下渣油与新鲜溶剂混合后可以降低渣油的黏度，使渣油中的含金属组分(如胶质和沥青质)相互碰撞，再在电场的聚结作用下，使含金属组分聚结为密度更大的沉降物，从而实现渣油的脱金属处理。该方法具有脱除率高、操作稳定、生产周期长且渣油回收率高等优点。本发明所提供的渣油脱金属的方法不仅可以实现渣油中金属的高效脱除，同时渣油回收率可达70％以上，溶剂回收率可达80％以上。
Description
技术领域
本发明涉及原油处理技术领域，具体而言，涉及一种渣油脱金属的方法和装置。
背景技术
近年来，随着世界原油需求量的持续增长以及油气资源的深度开发，轻质原油产量日益减少，已经不能满足炼油加工量的需求，重质原油等非常规原油占加工量比例越来越大，加工原油重质化、劣质化程度加剧。重质、劣质原油中重金属含量是常规原油的数倍，经过常见压蒸馏后，原油中的金属将富集在渣油中，会造成对一次加工装置的间接腐蚀、结垢和对二次加工装置催化剂的污染等危害，严重影响石油加工装置的正常运行。因此，渣油中金属杂质的脱除引起越来越多的重视。
原油中目前钠、钙、镁、铁等以无机盐或环烷酸盐的形态存在的金属元素大多在电脱盐过程中脱除，但对催化剂有很大毒害的镍、钒等重金属元素难以脱除，随原油进入渣油以及后续二次加工装置中，导致二次加工时催化剂中毒，增加催化剂消耗。
目前，主要的针对镍、钒等的脱金属方法如下，膜分离法、吸附分离、酸抽提法、溶剂抽提法等物理方法，但是原油处理量有限，主要用于分析石油中金属含量，难以实现工业化应用。螯合物分离法，剂油比较大，污染严重，往往会产生副反应，降低油品质量。采用加氢脱金属催化剂，此方法对原料适应性差，催化剂所能提供的金属容纳能力有限问题，效果不是很理想。溶剂脱沥青法，且该工艺只能脱除沥青含量比较高的渣油中的金属，有投资大、操作费用高等问题。
原油中金属元素尤其是镍、钒对炼油过程的危害由来已久，原油及渣油等的脱金属技术已经成为研究热点，然而目前相关技术都多少存在短板。针对目前的炼油工艺，开发能有效脱除渣油中金属元素的新方法，将会对整个炼油加工过程起到深远的影响。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种渣油脱金属的方法，以解决活部分解决上述问题，所述的渣油脱金属的方法，采用溶剂稀释和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属。在一定温度下渣油与新鲜溶剂混合后可以降低渣油的黏度，使渣油中的含金属组分(如胶质和沥青质)相互碰撞，再在电场的聚结作用下，使含金属组分聚结为密度更大的沉降物，从而实现渣油的脱金属处理。该方法具有脱除率高、操作稳定、生产周期长且渣油回收率高等优点。本发明所提供的渣油脱金属的方法不仅可以实现渣油中金属的高效脱除，同时渣油回收率可达70％以上，溶剂回收率可达80％以上。
本发明的第二目的在于提供一种适合所述的渣油脱金属的方法所使用的渣油脱金属的装置。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
通过静电聚结处理渣油与相容性溶剂的混合物，分离后得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，将所述净化渣油混合物进行溶剂分离，得到净化渣油并回收溶剂。
优选的，将所述重质渣油混合物进行溶剂分离，得到重质渣油，并将回收的溶剂与所述渣油混合，循环利用。
本发明提供了一种渣油脱金属的方法，根据渣油中金属元素存在形态的特点，以静电聚结核心，采用溶剂稀释、预先加热、静电聚结组合技术来脱除渣油中的金属，实现了各工艺方法间的互补与优化。
优选的，在所述静电聚结之前，对所述渣油与所述溶剂混合得到的混合物进行预热，所述预热的温度为100～400℃，更优选为100～350℃，更优选为150～250℃。
优选的，所述原油相容性溶剂包括石脑油、航煤、直馏柴油、催化柴油、汽油、柴油、溶剂油、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷及其同分异构体、正己烷及其同分异构体和正庚烷及其同分异构体中的至少一种。
更优选的，所述溶剂油包括低沸点溶剂油、中沸点溶剂油和高沸点溶剂油中的一种或者几种的组合。
优选的，所述原油相容性溶剂的质量占所述混合物质量的1％～99％，更优选为60％～80％。
优选的，所述静电聚结处理的时间为0.5～5h，更优选为0.5～2h。
优选的，所述静电聚结处理所使用的电场包括交流电场、直流电场、交直流电场和脉冲电场中的一种。
优选的，所述交流电场、所述直流电场和所述交直流电场的电场强度为1500～15000V/cm，更优选为3000～10000V/cm。
优选的，所述脉冲电场的频率为500～6000Hz，优选为2000～4000Hz。
一种渣油脱金属的装置，适用于所述的渣油脱金属的方法，包括混合罐、静电聚结罐、第一溶剂分离塔和第二溶剂分离塔；
所述混合罐的出料口与所述静电聚结罐的进料口相连接；
所述静电聚结罐包括顶部出料口出料口和底部出料口；
所述顶部出料口与所述第一溶剂分离塔的进料口相连接；
所述底部出料口与所述第二溶剂分离塔的进料口相连接。
优选的，所述第一溶剂分离塔包括溶剂出料口和净化渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
优选的，所述第二溶剂分离塔包括溶剂出料口和重质渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所提供的一种渣油脱金属的方法，采用溶剂稀释和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属，具有脱除率高、操作稳定、生产周期长且渣油回收率高等优点。
(2)本发明所提供的渣油脱金属的方法不仅可以实现渣油中金属的高效脱除，同时渣油回收率可达70％以上，溶剂回收率可达80％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的渣油脱金属的装置连接和处理方法示意图。
附图标记：
1-混合罐；2-静电聚结罐；3-第一溶剂分离塔；4-第二溶剂分离塔。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明所提供的一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
通过静电聚结处理渣油与原油相容性溶剂的混合物，分离后得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，将所述净化渣油混合物进行溶剂分离，得到金属含量较低的净化渣油并回收溶剂。
优选的，将所述重质渣油混合物进行溶剂分离，得到金属含量较高的重质渣油，并将回收的溶剂与所述渣油混合，循环利用。
渣油，是原油经减压蒸馏所得的残余油，又称减压渣油。有时将从常压蒸馏塔底所得的重油称为常压渣油。色黑粘稠，常温下呈半固体状。其性质与原油性质有关。本发明采用溶剂稀释和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属。一方面，在一定温度下渣油与新鲜溶剂混合后可以降低渣油的黏度，使渣油中的含金属组分(如胶质和沥青质)相互碰撞，再在电场的聚结作用下，使含金属组分聚结为密度更大的沉降物，从而实现渣油的脱金属处理。
本发明所提供的渣油静电聚结脱金属方法不仅可以实现渣油中金属的高效脱除，同时渣油回收率可达70％以上，溶剂回收率可达80％以上，具有脱除效率高，溶剂回收率高等优点。
在本发明一些优选的实施例中，将所述重质渣油混合物进行溶剂分离，得到重质渣油，并将回收的溶剂与所述渣油混合，循环利用。参见图1：两个溶剂分离塔分离出的残余溶剂进入混合罐进行循环利用；静电聚结罐底部排出的高金属含量的重质渣油直接外排。
在本发明一些优选的实施例中，在所述静电聚结之前，对所述渣油与所述溶剂混合得到的混合物进行预热，所述预热的温度为80～400℃，进一步地为100～350℃，进一步地为150～250℃。
本发明实施例中在脱金属操作前对渣油进行加热预处理，其目的就是使渣油中含金属组分(如胶质和沥青质)团聚长大，使其更容易留在脱金属残渣中，从而降低净化渣油中的金属含量。
由于渣油中芳烃含量较高，当预处理温度过高或时间过长时，渣油容易发生结焦；而温度过低或时间过短时，渣油中的胶质和沥青质等重质组分黏度较大，不易相互碰撞，影响后续工艺处理。因此，通过控制预处理温度在80～400℃，优选为100～250350℃，再次优选为150～250℃，同时选择合适的处理时间，在达到降低渣油黏度的同时而不使渣油生焦，使金属含量更高的重质组分更容易留在后续工艺的脱除残渣中。
在本发明一些优选的实施例中，所述原油相容性溶剂包括石脑油、航煤、直馏柴油、催化柴油、蜡油、汽油、柴油、溶剂油、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷及其同分异构体、正己烷及其同分异构体和正庚烷及其同分异构体中的至少一种。
本发明实施例中的溶剂，为原油相容性溶剂包括常减压塔蒸馏出来的各种馏分油(如石脑油、航煤、直馏柴油、蜡油等)、各馏分油的精制产品油(如汽油、柴油等)、各种溶剂(如苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇等)、催化柴油、低沸点溶剂油、中沸点溶剂油以及高沸点溶剂油，其中低沸点溶剂油，如6#抽提溶剂油，沸程为60～90℃；中沸点溶剂油，如橡胶溶剂油，沸程为80～120℃；高沸点溶剂油，如油漆溶剂油，沸程为140～200℃。
进一步地，所述溶剂油包括低沸点溶剂油、中沸点溶剂油和高沸点溶剂油中的一种或者几种的组合。
在本发明一些优选的实施例中，所述原油相容性溶剂的质量占所述混合物质量的1％～99％，更优选为60％～80％。
在本发明一些优选的实施例中，所述静电聚结处理的时间为0.5～5h，进一步地为0.5～2h。
在本发明一些优选的实施例中，所述静电聚结处理所使用的电场包括交流电场、直流电场、交直流电场和脉冲电场中的一种。
在本发明一些优选的实施例中，所述交流电场、所述直流电场和所述交直流电场的电场强度为1500～15000V/cm，进一步地为3000～10000V/cm。
在本发明一些优选的实施例中，所述脉冲电场的频率为500～6000Hz，优选为2000～4000Hz。
一种渣油脱金属的装置，适用于所述的渣油脱金属的方法，包括混合罐、静电聚结罐、第一溶剂分离塔和第二溶剂分离塔；
所述混合罐的出料口与所述静电聚结罐的进料口相连接；
所述静电聚结罐包括顶部出料口出料口和底部出料口；
所述顶部出料口与所述第一溶剂分离塔的进料口相连接；
所述底部出料口与所述第二溶剂分离塔的进料口相连接。
在本发明一些优选的实施例中，所述第一溶剂分离塔包括溶剂出料口和净化渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
在本发明一些优选的实施例中，所述第二溶剂分离塔包括溶剂出料口和重质渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
结合图1所示，将渣油与溶剂在混合罐1中混合预热后形成渣油混合物，然后输送到静电聚结罐2中进行脱金属净化处理，处理后得到的净化渣油混合物和重质渣油混合物分别输送到第一溶剂分离塔3和第二溶剂分离塔4中进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油和高金属含量的重质渣油，溶剂分离塔分离出的溶剂循环使用，分离出的重质渣油外排。
实施例1
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与柴油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至100℃后输送到直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和循环溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例2
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至100℃后输送到直流电场强度为15000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例3
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比2：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至150℃后输送到直流电场强度为10000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例4
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至150℃后输送到直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例5
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至150℃后输送到交流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例6
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与柴油按质量比3：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到直流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例7
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与120#溶剂油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例8
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与120#溶剂油按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例9
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与正戊烷按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到交流电场强度为9000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例10
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与柴油按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至250℃后输送到交流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例11
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与柴油按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至250℃后输送到直流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例12
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与120#溶剂油按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至250℃后输送到交直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为3h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例13
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至350℃后输送到直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为1h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例14
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与汽油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至350℃后输送到交流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例15
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与120#溶剂油按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到交直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实施例16
一种渣油脱金属的方法，包括以下步骤：
(1)、将渣油与正戊烷按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到交流电场强度为9000V/cm频率为6000Hz的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
对比例1
(1)、将渣油与柴油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至100℃后输送到电场强度为0的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
对比例2
(1)、将渣油与柴油按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至150℃后输送到电场强度为0的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
对比例3
(1)、将渣油与柴油按质量比1：2混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至200℃后输送到电场强度为0的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
对比例4
(1)、将渣油与柴油按质量比1：3混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至250℃后输送到电场强度为0的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
对比例5
(1)、将渣油与柴油按质量比1：1混合形成渣油混合物；
(2)、将渣油混合物加热至350℃后输送到电场强度为0的静电聚结罐2中进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，渣油混合物在静电聚结罐2中的停留时间为2h；
(3)、净化渣油混合物和重质渣油混合物分别进入到溶剂分离塔进行脱溶剂处理，得到低金属含量的净化渣油、高金属含量的重质渣油和残余溶剂；
(4)、溶剂分离塔分离出的残余溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐1循环使用，高金属含量的重质渣油直接外排。
实验例 净化渣油中的金属含量检测
采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对实施例1-16以及对比例1-5处理后所得到的净化渣油中金属含量进行检测，检测的实验结果如表1所示。
表1净化渣油中的金属含量
实验结果表明，用静电聚结技术来脱除渣油中的金属，在最优条件下，原始渣油中的总金属含量从108.5ug/g降低至15ug/g，其中镍钒含量分别从55.6ug/g和13.1ug/g降低至6.3ug/g和2.5ug/g，净化后的渣油可以满足渣油深加工(如催化裂化)的进料需求。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。
Claims (10)
1.一种渣油脱金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过静电聚结处理渣油与相容性溶剂的混合物，分离后得到净化渣油混合物和重质渣油混合物，将所述净化渣油混合物进行溶剂分离，得到净化渣油并回收溶剂；
优选的，将所述重质渣油混合物进行溶剂分离，得到重质渣油，并将回收的溶剂与所述渣油混合，循环利用。
2.根据权利要求1所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，在所述静电聚结之前，对所述渣油与所述溶剂混合得到的混合物进行预热，所述预热的温度为80～400℃，优选为100～350℃，更优选为150～250℃。
3.根据权利要求1所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，所述相容性溶剂包括石脑油、航煤、直馏柴油、催化柴油、汽油、柴油、溶剂油、、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷及其同分异构体、正己烷及其同分异构体和正庚烷及其同分异构体中的至少一种；
优选的，所述溶剂油包括低沸点溶剂油、中沸点溶剂油和高沸点溶剂油中的一种或者几种的组合；
优选的，所述相容性溶剂的质量占所述混合物质量的1％～99％，更优选为60％～80％。
4.根据权利要求1所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，所述静电聚结处理的时间为0.5～5h，优选为0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，所述静电聚结处理所使用的电场包括交流电场、直流电场、交直流电场和脉冲电场中的一种。
6.根据权利要求5所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，所述交流电场、所述直流电场和所述交直流电场的电场强度为1500～15000V/cm，优选为3000～10000V/cm。
7.根据权利要求5所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，所述脉冲电场的频率为500～6000Hz，优选为2000～4000Hz。
8.一种渣油脱金属的装置，适用于权利要求1-7任一项所述的渣油脱金属的方法，其特征在于，包括混合罐、静电聚结罐、第一溶剂分离塔和第二溶剂分离塔；
所述混合罐的出料口与所述静电聚结罐的进料口相连接；
所述静电聚结罐包括顶部出料口出料口和底部出料口；
所述顶部出料口与所述第一溶剂分离塔的进料口相连接；
所述底部出料口与所述第二溶剂分离塔的进料口相连接。
9.根据权利要求8所述的渣油脱金属的装置，其特征在于，所述第一溶剂分离塔包括溶剂出料口和净化渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
10.根据权利要求8所述的渣油脱金属的装置，其特征在于，所述第二溶剂分离塔包括溶剂出料口和重质渣油出料口，所述溶剂出料口与所述混合罐的进料口相连接。
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