CN111484872A - 一种渣油脱金属方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种渣油脱金属方法。该渣油脱金属方法为：将渣油与溶剂混合形成的渣油混合物经自然沉降和静电聚结，脱除所述渣油中的金属。针对渣油脱金属的难题，本发明提出采用溶剂萃取和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属，以满足渣油脱金属净化处理的需求，提高渣油深加工利用的价值。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种渣油脱金属方法。
背景技术
随着原油重质化、劣质化以及油田三次驱油技术的广泛应用，原油中金属含量呈逐年上升趋势。原油经过常减压蒸馏后，大部分金属，尤其是镍和钒等油溶性金属，经富集后进入到了渣油(包括常压渣油、减压渣油)等重质馏分油中，对后续深加工过程危害极大尤其是对二次加工过程中催化剂的影响较大，因此渣油脱金属是实现渣油深加工利用的前提。
原油经常减压蒸馏后，富集在渣油中的金属多数与渣油中的胶质和沥青质结合在一起形成油溶性金属组分，导致难于脱除。目前，针对渣油中难于脱除的油溶性金属，主要就是加氢脱金属，虽然其效果最好，但存在投资大、催化剂难再生且难处理问题。除此之外，其他脱金属方法均不具备工业应用基础。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种渣油脱金属方法。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种渣油脱金属方法，包括：将渣油与溶剂混合形成的渣油混合物，进行自然沉降和静电聚结以脱除渣油中的金属。
本发明实施例提供的渣油脱金属方法，该方法首先将渣油与稀释溶剂混合后形成黏度较低的渣油混合物，打破渣油的平衡体系，使渣油中部分极性组分进行自然沉降进行初步脱除，再结合静电场的极化作用，使分散在溶剂中的金属含量较高的极性组分在静电场的作用下聚结，从而实现渣油的脱金属处理。
本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种渣油脱金属方法。该方法将渣油与溶剂混合形成的渣油混合物经自然沉降和静电聚结处理，脱除渣油中的金属。以上的脱除方法中采用溶剂稀释、自然沉降和静电聚结组合技术来脱除渣油中的高金属含量组分来实现渣油的净化脱金属处理。一方面，渣油与溶剂混合后可以降低黏度，在电场的聚结作用下，可以加速渣油中金属含量高的极性大分子在电场中的聚结长大、沉降；另一方面，静电吸附可以促进渣油中金属含量的极性小分子通过静电吸附作用与渣油中的低金属馏分实现分离。此组合技术针对渣油中含金属组分的结构不同，通过溶剂稀释、自然沉降预处理预先脱除一部分金属含量高的大分子，然后再通过静电聚结作用进行深度处理，从而实现渣油中金属的分布脱除，以降低操作费用，同时防止静电处理过程因电流过大而出现跳闸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例提供的渣油脱金属的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
目前，对于渣油中金属的脱除，主要采取的是加氢脱金属，虽然其效果最好，但存在投资大、催化剂难再生且难处理问题。除此之外，其他脱金属方法均不具备工业应用基础。针对渣油脱金属的难题，本发明提出采用溶剂萃取和静电聚结组合技术来实现渣油的脱金属，以满足渣油脱金属净化处理的需求，提高渣油深加工利用的价值。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明实施例提供一种渣油脱金属方法，该方法包括：将渣油与溶剂混合形成的渣油混合物，依次进行自然沉降和静电聚结以脱除渣油中的金属。
具体的，渣油脱金属方法包括以下步骤：将渣油与溶剂在混合罐中混合形成的渣油混合物，依次输送到自然沉降罐中进行初级脱金属处理，静电聚结罐中进行深度脱金属处理，从而实现渣油的脱金属处理。
溶剂包括但不限于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)以及各种溶剂的复配溶剂混合物。
渣油混合物中溶剂的质量分数为40％-90％，优选为40％-60％，再次优选为45％-55％。
混合罐中渣油混合物的温度为100-350℃，优选为100-300℃，再次优选为150-250℃。若混合罐中的温度过低，渣油粘度较大，不利于沉降，过高，则会增加生焦风险。
自然沉降罐中上部出来的初级净化渣油混合物在进入静电聚结罐前需换热至100-250℃，优选为150-250℃，再次优选为150-200℃。自然沉降罐中上部出来的初级净化渣油混合物在进入静电聚结罐前需换热至100-250℃，是为了降低静电罐中的电流，因为温度高，电流会大，所以在保持脱除率的情况下可以适当降低静电罐的温度，以利于静电罐的长周期稳定运行。
渣油混合物在自然沉降罐中的停留时间为0.5-5h，优选为1-4h，再次优选为2-3h。
渣油混合物在静电聚结罐中的停留时间为0.5-5h，优选为1-4h，再次优选为1-2h。
静电聚结罐中电场为交流电场、直流电场、交直流电场或者脉冲电场，优选为交流电场和直流电场，再次优选为直流电场。
静电聚结罐中电场强度为1500-20000V/cm，优选为5000-15000V/cm，再次优选为7000-12000V/cm。若静电聚结罐中的电场强度过低，不利于金属组分聚结，不利于脱除。过高，电流会大，不利于设备稳定运行。
进一步的，渣油脱金属方法还包括：将静电聚结罐顶部排出的深度净化渣油混合物引入溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理，并将脱溶剂处理得到的净化渣油收集；
优选地，将脱溶剂处理得到的溶剂返回混合罐进行循环利用。
进一步的，渣油脱金属方法还包括：还包括：将自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的重质渣油混合物引入溶剂回收系统Ⅱ中进行脱溶剂处理，并将脱溶剂处理得到的重质渣油直接外排；
优选地，将脱溶剂处理得到的溶剂返回混合罐进行循环利用。
可见，本发明实施例提供一种渣油脱金属方法，参见图1，包括以下步骤：
第一步，将渣油与稀释溶剂按一定比例混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至100-350℃后输送到自然沉降罐中进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至100-250℃后输送至电场强度为1500-15000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，回收得到的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
以上的渣油脱金属方法中，自然沉降和静电聚结完成的标准，是以自然沉降和静电聚结的净化渣油量和排渣量作为分离完成的标准，如：
自然沉降罐：控制罐上部排出的初级净化渣油占总量的70～80％，底部排出的渣量占总量的30～20％；
静电聚结罐：控制上部排出的深度净化渣油占总量的90％，底部排出的渣量占总量的10％。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明实施例中使用的原始渣油中的金属含量(μg/g)如下：Fe125.1μg/g，Ni57.6μg/g，V213μg/g，Na7.3μg/g，Ca19.1μg/g，Cu0.3μg/g，Pb0.1μg/g，Mg1.3μg/g，金属总含量为423.8μg/g。
实施例1
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与石脑油按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至350℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至100℃后输送至直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ回收得到的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例2
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与汽油按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至350℃后输送到自然沉降罐中沉降4h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至100℃后输送至直流电场强度为15000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统ⅠⅡ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例3
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与柴油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至300℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至150℃后输送至直流电场强度为10000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例4
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与柴油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降2h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至150℃后输送至直流电场强度为15000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例5
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与柴油按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至150℃后输送至交流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例6
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与汽油按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至300℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至200℃后输送至直流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例7
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与汽油按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至350℃后输送到自然沉降罐中沉降4h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至200℃后输送至直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例8
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与石脑油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送到自然沉降罐中沉降2h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至200℃后输送至直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例9
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与石脑油按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至200℃后输送至直流电场强度为12000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例10
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与甲苯按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送到自然沉降罐中沉降2h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至250℃后输送至交流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例11
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与甲苯按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至250℃后输送至直流电场强度为1500V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例12
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与甲苯按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送到自然沉降罐中沉降4h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至250℃后输送至交直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例13
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与二甲苯按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降4h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至350℃后输送至直流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例14
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与二甲苯按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降4h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至350℃后输送至交流电场强度为5000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例15
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与蜡油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至200℃后输送至交直流电场强度为7000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
实施例16
一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：
第一步，将渣油与蜡油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降3h进行初级脱金属处理得到初级净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，将自然沉降罐上部出来的初级净化渣油混合物换热至250℃后输送至脉冲(6000Hz)交流电场强度为9000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物；
第四步，深度净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第五步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第六步，自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例1
第一步，将渣油与石脑油按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至350℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例2
第一步，将渣油与石脑油按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至350℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例3
第一步，将渣油与柴油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例4
第一步，将渣油与蜡油按质量比1:3混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至250℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例5
第一步，将渣油与蜡油按质量比1:1混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送到自然沉降罐中沉降5h进行脱金属处理得到净化渣油混合物和重质渣油混合物；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例6
第一步，将渣油与蜡油按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至200℃后输送至直流电场强度为20000V/cm的静电聚结罐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；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
对比例7
第一步，将渣油与甲苯按质量比1:2混合形成渣油混合物；
第二步，将渣油混合物在混合罐中预热至150℃后输送至直流电场强度为15000V/cm的静电聚结罐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；
第三步，净化渣油混合物进入到溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到净化渣油和溶剂；
第四步，溶剂回收系统Ⅰ出来的溶剂进入混合罐循环使用；
第五步，自然沉降罐底部排出的含金属浓度较高的重质渣油混合物汇合进入到溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理得到重质渣油和溶剂，溶剂回收系统Ⅱ出来的溶剂与新鲜溶剂汇合进入混合罐循环使用，重质渣油外排。
以下对于本发明实施例中的渣油脱金属的结果进行测试:
以下表1为本发明实施例1-16、对比例1-7以及原始渣油中的金属含量。
表1净化渣油中的金属含量
通过以上的表1以看出：实施例1至实施例16以及对比例1至对比例7中的净化渣油中金属含量如表1所示。从表1可以看出，采用溶剂萃取和静电聚结组合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423.8μg/g降低至117.4μg/g，脱除率达70％以上。
以下表2为仅仅采用一段处理，或者两段处理的工艺与本发明实施例中的工艺不同，得到的渣油脱金属结果。
表2渣油脱金属结果
注：电流大小与实验过程所用原料油的质量有关，一般油样越多，电流越大。本发明中的实施例，实验过程油样的质量大约为100g。
通过以上的表2可以看出：仅采用一段处理，如对比例8中仅仅采用自然沉降处理，对比例9-11仅仅采用静电聚结处理，上述对比例中的渣油在处理之后，渣油中的金属总脱除率远远低于连续的两段处理的结果，并且对比例9-11中的静电罐状态不稳定，不能够持续的进行处理，而对比例12中的渣油经过两段处理，金属总脱除率为63.7％，低于本发明实施例所用工艺的处理效率，表明：采用不同于本发明实施例中提供的处理工艺，会导致处理效率的下降。
此外，发明人还对于对比例8中的渣油经处理之后的导电性进行测试。以下的表3为导电性进行测试结果。
表3导电性测试
通过以上的表3可以看出：经测试，自然沉降罐底部排出的渣，导电率要远远大于自然沉降罐上部排出的初步净化渣油。
可见，本发明实施例提供的渣油脱金属的方法，渣油经过连续的两段处理，通过添加自然沉降过程，可以预先实现渣油中的一部分金属的脱除，并且脱除渣油中的固体颗粒物等导电物质，有利于降低第二段静电聚结过程中的电流，同时提高设备的运行稳定性。
综上，本发明公开了一种渣油脱金属方法，包括以下步骤：将渣油与溶剂按一定比例在混合罐中混合预热至100-350℃，预热后的渣油混合物首先在自然沉降罐中进行沉降预处理，预处理后得到的初级净化渣油混合物进入电场强度为1500-20000V/cm的静电聚结罐中进行深度脱金属处理得到深度净化渣油混合物，深度净化渣油混合物进入溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理得到最终的净化渣油，溶剂回收系统Ⅰ的溶剂循环使用。自然沉降罐和静电聚结罐底部排出的金属浓度较高的重质渣油混合物进入溶剂回收系统Ⅱ进行脱溶剂处理，溶剂回收系统Ⅱ的溶剂与新鲜溶剂混合后进入混合罐进行循环利用，闪蒸出的重质渣油直接外排。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种渣油脱金属方法，其特征在于，包括：将渣油与溶剂混合形成的渣油混合物，依次进行自然沉降和静电聚结以脱除所述渣油中的金属。
2.根据权利要求1所述的渣油脱金属方法，其特征在于，包括以下步骤：将渣油与溶剂在混合罐中混合形成的渣油混合物，依次输送到自然沉降罐中进行初级脱金属处理，静电聚结罐中进行深度脱金属处理，从而实现渣油的脱金属处理。
3.根据权利要求1或2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述溶剂包括石脑油、航煤、直馏柴油、蜡油、汽油、柴油、苯、甲苯、二甲苯、甲醇以及乙醇中的至少一种；
优选地，所述渣油混合物中溶剂的质量分数为40％-90％，更优选为40％-60％，再次优选为45％-55％。
4.根据权利要求1或2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述渣油混合物在进行自然沉降之前预热至100-350℃，优选为100-300℃，再次优选为150-250℃。
5.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述渣油混合物在自然沉降罐中的停留时间为0.5-5h，优选为1-4h，再次优选为2-3h。
6.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述自然沉降罐中上部出来的初级净化渣油混合物在进入所述静电聚结罐前需换热至100-250℃，优选为150-250℃，再次优选为150-200℃。
7.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述渣油混合物在所述静电聚结罐中的停留时间为0.5-5h，优选为1-4h，再次优选为1-2h；
优选地，所述静电聚结罐中电场为交流电场、直流电场、交直流电场或者脉冲电场，更优选为交流电场和直流电场，再次优选为直流电场。
8.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，所述静电聚结罐中电场强度为1500-20000V/cm，优选为5000-15000V/cm，再次优选为7000-12000V/cm。
9.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，还包括：将所述静电聚结罐顶部排出的深度净化渣油混合物引入溶剂回收系统Ⅰ进行脱溶剂处理，并将脱溶剂处理得到的净化渣油收集；
优选地，将脱溶剂处理得到的溶剂返回所述混合罐进行循环利用。
10.根据权利要求2所述的渣油脱金属方法，其特征在于，还包括：将所述自然沉降罐和所述静电聚结罐底部排出的重质渣油混合物引入溶剂回收系统Ⅱ中进行脱溶剂处理，并将脱溶剂处理得到的重质渣油直接外排；
优选地，将脱溶剂处理得到的溶剂返回所述混合罐进行循环利用。
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