CN114540071B - 一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置，该脱金属剂包括焦锑酸和/或焦锑酸盐，以及相转移剂，其中，以脱金属剂的总质量为基准，焦锑酸和/或焦锑酸盐占80‑99质量份，相转移剂占1‑20质量份。本发明脱金属剂中的特定组分与原油中的油溶性有机钠盐反应，将钠金属从有机态转化为无机态，从油相转移到水相，进而脱除原油中钠金属，从而避免有机钠盐对原油加工过程带来的不利影响。

Description

一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置
技术领域
本发明属于石油化工领域，主要涉及一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置，特别是一种可以将原油中有机钠盐脱除的方法。
背景技术
钠是原油加工过程中的有毒有害金属之一。在常减压过程中，NaCl+H2O＝NaOH+HCl，氯化钠水解产生的HCl溶于水中形成盐酸，具有很强的腐蚀作用，造成常减压装置的初馏塔、常压塔和减压塔顶部系统的露点腐蚀。原油中的钠盐在经过换热器、管式加热炉等设备时，随着水分蒸发在管壁上形成盐垢，影响传热。钠对催化裂化装置的影响是非常显著的。在催化裂化过程中，钠的危害主要表现在：(1)碱金属钠的失电子能力较强，离子态的钠易吸附并与催化剂酸性中心发生中和作用，降低催化剂的活性。(2)与沸石发生离子交换，破坏了沸石的结构，降低了催化剂的水热稳定性。(3)钠的氧化物在再生条件下易与催化剂中的氧化铝或其它污染物(如Fe2O3等)形成低熔点共熔物，使活性位的可接近性变差，同时造成沸石结构塌陷，结晶度降低，热稳定性变差。(4)钠可与钒酸反应生成低熔点的钒酸钠，堵塞沸石通道，破坏沸石结构，造成催化剂永久失活。因此，催化裂化进料要求含钠量小于lμg/g。
原油中的钠主要以水溶性无机钠盐的形式存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等，容易通过电脱盐工艺脱除。对于轻质和中质原油，脱盐后原油的盐含量要求不大于3mgNaCl/L，对原油加工过程的危害大大降低。
随着三元复合驱采油技术的广泛应用，原油中的钠盐除了氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等水溶性无机钠盐外，还有相当量的钠盐以石油磺酸钠等油溶性钠盐的形式存在于原油中。这部分油溶性钠盐表面活性强，造成电脱盐过程油水严重乳化，影响原油电脱盐过程的脱盐脱水能力。此外，由于有机钠盐具有良好的油溶性，在电脱盐过程中难以转移到水相脱除，在高温下会转化为无机钠而对加工设备和目标产品造成不同程度的影响。因此，脱除原油中的有机钠盐成为原油加工过程中所面临的新问题。
目前减少石油中金属毒害的方法主要有催化加氢法，电脱盐法、螯合脱除法、金属钝化法。螯合脱除法由于成本低，操作简单，方法简便，具有很大的开发应用前景。螯合脱除法的主要机理是通过金属脱除剂将镍钒从镍钒卟啉中夺出，转化成更稳定易溶于水的螯合物，从而通过电脱盐将油分为油相和水相，去除水相将金属镍钒脱除。现有的金属脱除剂主要有羧酸类，含膦类等。羧酸类脱金属钙铁效果较好，但是对于镍钒的脱除效果都难以满足工业生产的要求；含膦类虽然对镍钒的脱除效果好，但是生产过后排除的废水含有大量的磷，造成水体富营养化带来环境污染。钠盐绝大多数为一价水溶性盐类，与目前普遍使用的脱金属剂不能形成螯合物，故采用现有脱金属剂和工艺方法无法有效脱除油溶性有机钠盐。
CN1054261提供了一种用复合剂脱金属的方法，以磷酸铵作为沉淀剂、以硫酸盐、羟基酚作为固体润湿剂与破乳剂一起通过电脱盐将金属钙、镁、铁等脱除。CN1267707公布了一种烃油脱钙方法，以氨基磺酸或硫酸做脱金属剂，以氯化钠、氯化铵或硝酸钠、硝酸铵作为辅剂。CN1657596A用螯合剂(羧酸、多聚磷酸、有机膦酸、羟基喹啉、氨基酸及其衍生物等)，沉淀剂(硫酸、碳酸、硅酸等)，相转移剂(季铵盐，聚乙二醇等)和破乳剂等组成的混合物用于烃油的脱金属，对Ca有较好的脱除效果。专利CN101085932A提供了用于烃油的复合脱金属剂及脱除金属的方法，该复合脱金属剂由脱金属剂烷基苯磺酸、辅剂和破乳剂组成。该剂可以在油田热脱水过程中进行，也可以在电脱盐装置上进行。CN103374415A公开一种脱除石油中金属的方法，应用脱金属剂、供氢剂、螯合剂，相转移剂混合后加入原油中，并且在微波辅助作用下脱除石油中的镍、钒，镍钒脱除率较高，但是该金属脱除剂使用量大，达到1500ppm，并且需使用微波反应技术。CN202595051U公开一种脱除金属镍、钒的方法，主要采用一种新型的脱除设备，在超声条件下使用设备，但是该方法存在金属脱除率不高、需超声处理等缺点。
CN 201610804048.7的目的是将高钠煤中不利于燃烧的无机钠转化为有利于燃烧有机钠，钠仍保留在煤中。一种高钠煤预处理的方法，在预处理阶段将煤中无机钠转化有机钠，再脱除无机钠。具体方法是：用氧化气体氧化高钠煤，在煤表面生成易与钠离子结合的含氧官能团，将含有含氧官能团的煤送入碱液中进行离子交换，使煤中无机钠溶于碱液，在碱性条件下与含氧官能团发生离子交换转化为催化活性更强的有机钠。最后对煤进行水洗，除去可溶于水的无机钠和氯离子。
CN85105609A公开一种氢化煤焦油沥青的方法，一个氢化煤焦油沥青的方法，包括使用一由耐火无机氧化物载体受载的氢化催化剂，协助轻度氢化含有不溶解的甲苯的煤焦油沥青，催化剂是由元素周期表ⅥB类和Ⅷ类金属元素的金属、氢化物、硫化物等之中选择最少一种；反应条件为200℃至400℃反应温度、20至250kg/cm2·G氢气压力、0.1至101/l·hr的液体空间速度，和500至2000Nl/liter的氢气对液体比率。通过上述方法把煤焦油沥青内的有机钠化合物分解或驱除，与此同时，亦能把来自润滑油的铁、砷、铬和锗等的化合物分解或消除。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置，以通过简便、安全的方法脱除原油中钠金属。
为了达到上述目的，本发明提供了一种脱金属剂，该脱金属剂包括焦锑酸和/或焦锑酸盐，以及相转移剂，其中，以脱金属剂的总质量为基准，焦锑酸和/或焦锑酸盐占80-99质量份，相转移剂占1-20质量份。
本发明所述的脱金属剂，其中，所述焦锑酸盐为焦锑酸铵，所述相转移剂包括醇胺化合物、季铵盐、季膦盐、冠醚、分子量为100～4000含1～18个碳原子的单醇或二醇的聚合物中的一种或多种。
本发明所述的脱金属剂，其中，以脱金属剂的总质量为基准，焦锑酸和/或焦锑酸盐占92-97质量份，相转移剂占3-8质量份；所述相转移剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺中的一种或几种。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种脱除原油中金属的方法，将脱金属剂、脱前原油和水混合，其中所述脱金属剂与所述脱前原油中的金属反应，分离混合液得到油相和水相；
其中，所述脱金属剂为上述的脱金属剂。
本发明所述的脱除原油中金属的方法，其中，所述脱金属剂先与水混合形成溶液，然后再与所述脱前原油混合；所述脱金属剂与水混合的温度为30～80℃，所述脱金属剂与水混合形成的脱金属剂水溶液中所述脱金属剂的质量含量为10-35％。
本发明所述的脱除原油中金属的方法，其中，所述混合液的分离在电场作用下进行，得到含金属盐的水相和脱后原油；所述脱前原油中的金属为钠。
本发明所述的脱除原油中金属的方法，其中，焦锑酸和/或焦锑酸盐与原油中金属的摩尔比为0.5～1.5:1；所述脱金属剂水溶液分多次与所述脱前原油混合，混合温度为30～80℃。
为了达到上述目的，本发明更提供了一种脱除原油中金属的装置，包括：
一级混合系统，脱前原油与一级注水在该一级混合系统进行混合；
一级电脱盐装置，与所述一级混合系统连接，以使脱前原油与一级注水混合物输入该一级电脱盐装置中进行油水分离，得到一级脱后原油；
二级混合系统，所述一级脱后原油、脱金属剂和二级注水在该二级混合系统中进行混合；
二级电脱盐装置，与所述二级混合系统连接，以使二级混合系统中的混合物输入该二级电脱盐装置中进行油水分离，得到二级脱后原油。
本发明所述的脱除原油中金属的装置，其中，还包括：
三级混合系统，所述二级脱后原油、脱金属剂和三级注水在该三级混合系统中进行混合；
三级电脱盐装置，与所述三级混合系统连接，以使三级混合系统中的混合物输入该三级电脱盐装置中进行油水分离，得到三级脱后原油。
本发明所述的脱除原油中金属的装置，其中，所述脱金属剂为上述的脱金属剂，所述脱金属剂以脱金属剂水溶液形式加入，所述脱金属剂水溶液中脱金属剂的质量含量为10-35％。
本发明的有益效果：
本发明脱金属剂中的特定组分与原油中的油溶性有机钠盐反应，将钠金属从有机态转化为无机态，从油相转移到水相，进而脱除原油中钠金属，从而避免有机钠盐对原油加工过程带来的不利影响。
本发明可以利用现有的电脱盐装置进行原油中金属的脱除，无需增加设备，使用方便，脱除有机钠效果好；脱金属剂在二级混合系统中加入，可以大大地减少脱金属剂与原油中的水溶性无机钠离子反应，进而减少脱金属剂使用量，降低使用成本；所采用的脱金属剂为中性或弱酸性水溶液，对设备无腐蚀，安全可靠。
附图说明
图1是本发明第一实施例脱除原油中金属的装置示意图。
图2是本发明第二实施例脱除原油中金属的装置示意图。
其中，附图标记：
1 一级电脱盐装置
2 二级电脱盐装置
3 三级电脱盐装置
4 一级混合系统
5 二级混合系统
6 三级混合系统
A 脱前原油
B 电脱盐注水
B1 一级注水
B2 二级注水
B3 三级注水
C 脱后原油
D 脱金属剂
D1 二级注剂
D2 三级注剂
E 电脱盐排水
E1 一级排水
E2 二级排水
E3 三级排水
具体实施方式
以下结合实施方式对本发明作进一步阐述。其目的在于更好地说明本发明的内容，但本发明的保护范围不受所举之例的限制。为了更清楚地说明本发明脱除有机钠的作用效果，脱金属剂中未再加入脱其它金属的组分，本技术领域的技术人员可知加入现有技术中的其它常用的脱其它金属的组分，对于本发明而言也是完全可实施的。
本发明提供了一种脱金属剂，该脱金属剂包括焦锑酸和/或焦锑酸盐，以及相转移剂，其中，以脱金属剂的总质量为基准，焦锑酸和/或焦锑酸盐占80-99质量份，相转移剂占1-20质量份。
本发明中脱金属剂中的特定组分焦锑酸和/或焦锑酸盐与原油中的油溶性有机钠盐反应，将钠金属从有机态转化为无机态，从油相转移到水相，进而脱除原油中钠金属，避免有机钠盐对原油加工过程带来的不利影响。
在一实施方式中，以脱金属剂的总质量为基准，焦锑酸和/或焦锑酸盐占92-97质量份，相转移剂占3-8质量份。在另一实施方式中，焦锑酸盐为焦锑酸铵。
相转移剂可以提高脱金属剂与原油中有机钠的反应效率。详细而言，在原油和水混合物进行油水分离后，脱金属剂中引入的相转移剂能够克服油相与水相之间的相差能垒，在油相与水相间传递极性物质，使油相中的有机金属不断地与脱金属剂中的组分结合反应，得到无机金属，然后分散到水相中。本发明可以使用本领域具有上述效果的各种相转移剂。优选情况下，本发明推荐的相转移剂包括醇胺化合物、季铵盐、季膦盐、冠醚、分子量为100～4000含1～18个碳原子的单醇或二醇的聚合物中的一种或多种。在另一实施方式中，本发明相转移剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺中的一种或几种。
在一实施方式中，本发明脱金属剂中焦锑酸和/或焦锑酸盐与相转移剂质量之比为4:1～99:1。
本发明的脱金属剂还可以包括其它成份，如本技术领域中用于脱除其它金属的成份，如螯合剂、沉淀剂、非强制性加入的表面活性剂或破乳剂，只要是不破坏脱除有机钠盐效果的组成均可加入，以便同时脱除其它金属。
本发明脱金属剂一般先溶于水形成脱金属剂溶液后，再与原油混合，本发明脱金属剂为亲水性物质，在油水混合物种处于水相，pH呈中性或弱酸性。
本发明还提供了一种脱除原油中金属的方法，将脱金属剂、脱前原油和水混合，其中脱金属剂与脱前原油中的金属反应，分离混合液得到油相和水相；
其中，脱金属剂为上述的脱金属剂。
本发明所欲脱除的原油中的金属为钠。本发明脱金属剂、脱前原油和水混合后，原油中的有机钠盐与脱金属剂接触进而发生反应，使其中的油溶性有机钠盐转化为亲水性的无机钠盐，进而随着油水分离，无机钠盐进入水相，实现原油中钠金属的脱除。
在一实施方式中，本发明在脱金属剂、脱前原油和水混合之前，脱前原油和水先进行混合，然后油水分离，得到预处理后的脱前原油，如此使脱前原油中含有的无机钠溶于水中，随着油水分离进行脱除，避免无机钠消耗脱金属剂，进而达到减少脱金属剂用量的目的。
在一实施方式中，脱金属剂先与水混合形成溶液，然后再与脱前原油混合。在另一实施方式中，脱金属剂与水混合的温度为30～80℃，脱金属剂与水混合形成的脱金属剂水溶液中脱金属剂的质量含量为10-35％。在又一实施方式中，焦锑酸和/或焦锑酸盐与原油中金属的摩尔比为0.5～1.5:1，即焦锑酸和/或焦锑酸盐与原油中钠的摩尔比为0.5～1.5:1，更优选为0.8～1.2:1。
在一实施方式中，脱金属剂水溶液分多次与脱前原油混合，例如分两次与脱前原油混合，即首先将50％质量的脱金属剂水溶液与脱前原油混合反应，然后再加入另外50％质量的脱金属剂水溶液继续进行反应。脱金属剂水溶液与脱前原油混合温度例如为30-80℃。脱金属剂、脱前原油与水的混合物进行油水分离的温度例如为80-150℃。
在一实施方式中，脱金属剂水溶液与脱前原油混合一段时间后，将混合液进行油水分离，该分离例如在电场作用下进行，得到含金属盐的水相和脱后原油。
本发明不特别限定上述方法中混合以及油水分离所采用的装置，在一实施方式中，本发明推荐上述方法在电脱盐装置中进行。
据此，本发明提供了一种脱除原油中金属的装置，如图1所示，图1是本发明第一实施例脱除原油中金属的装置示意图。该脱除原油中金属的装置包括一级混合系统4、一级电脱盐装置1、二级混合系统5和二级电脱盐装置2。
在该实施方式中，脱前原油A与一级注水B1输送至一级混合系统4内进行混合得到混合物。一级混合系统4与一级电脱盐装置1连接，一级混合系统4内的混合物输送至一级电脱盐装置1，在电场的作用下进行油水分离，得到一级脱后原油和一级排水E1。
一级电脱盐装置1与二级混合系统5连接，二级混合系统5和二级电脱盐装置2连接。一级脱后原油输送至二级混合系统5中，同时二级注水B2和脱金属剂D也输送至二级混合系统5中，一级脱后原油、二级注水B2与脱金属剂D混合后，输送至二级电脱盐装置2。在该混合过程中，脱金属剂D中的焦锑酸和/或焦锑酸盐会与脱前原油A中的有机钠反应生成无机钠，进而在二级电脱盐装置2的电场作用下，油水分离，无机钠进入水相，与原油分离，最终得到脱后原油C和二级排水E2。
在该实施例中，电脱盐注水B包括一级注水B1和二级注水B2，每级用量可根据需要进行调节；电脱盐排水E包括一级排水E1和二级排水E2。本实施例中包括两级电脱盐装置，即一级电脱盐装置1和二级电脱盐装置2。并且，在一级电脱盐装置1中并没有注入脱金属剂D，如此原油中所含的水溶性钠离子在一级电脱盐装置1中转移至水相，随着一级排水E1从原油中脱除，避免脱金属剂D中的焦锑酸和/或焦锑酸盐与水溶性无机钠离子发生反应，消耗大量的焦锑酸和/或焦锑酸盐，增加脱除有机钠盐的成本。
请参见图2，图2是本发明第二实施例脱除原油中金属的装置示意图。该实施例与第一实施例的相同之处不再赘述，差异在于：该实施例包括三级混合系统6和三级电脱盐装置3。
二级电脱盐装置2与三级混合系统6连接，三级混合系统6与三级电脱盐装置3连接。二级电脱盐装置2中油水分离后得到二级脱后原油输送至三级混合系统6中。该实施例中脱金属剂D分两次加入，即一部分作为二级注剂D1输入二级混合系统5中，另一部分作为三级注剂D2输入三级混合系统6中。二级脱后原油、三级注剂D2和三级注水B3在三级混合系统6中进行混合，三级注剂D2进一步与原油中的有机钠进行反应生成亲水性沉淀，混合物输入三级电脱盐装置3中进行油水分离，亲水性沉淀进入水相，最终得到充分脱除金属钠的脱后原油C。
本发明并不特别限定电脱盐装置的级数，可以如第一实施例所示包括两级电脱盐装置，可以如第二实施例所示包括三级电脱盐装置，也可以包括四级、五级、六级等等。具有三级以上的电脱盐装置，可以选择脱金属剂多次加入，即在第二级电脱盐罐前的混合系统中和以后各级前的混合系统中均加入脱金属剂，也可以一次加入，即只在第二级电脱盐罐前的混合系统中加入。
由此，本发明提供了一种脱金属剂、脱除原油中金属的方法及装置，具体反应机理是，焦锑酸盐和/或焦锑酸易溶于水，其水溶液与含有有机钠的原油混合时，焦锑酸根与有机钠反应形成不溶于水但亲水的固体沉淀，将有机钠从油相转移到水相，随原油电脱盐排水一起脱除；同时，脱金属剂以铵根离子或氢离子代替原油中有机钠化合物中的钠离子，避免其对原油加工过程带来的不利影响。
本发明脱金属剂为中性或弱酸性水溶液，对使用设备腐蚀性小。该脱金属剂具有良好的水溶性，可以随原油电脱盐注水一起加入，不需要另外增加设备，使用方便，脱除有机钠效果好。
以下通过具体实施例对本发明金属方案进一步进行说明。
本发明的实施例所用的原油性质如表1所示。
表1实施例所用原油性质
注：其中的Na含量包括无机钠和有机钠。
实施例1
本实施例所用的脱金属剂组成为：98质量份焦锑酸铵+2质量份一乙醇胺。
本实施例采用二级串联脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为130℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为2000V/cm，脉冲频率为700Hz，占空比为60％，注水量占原油进料量的质量比为5％，混合强度为0.5MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2500V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为65％，混合强度为0.8MPa，注水量占原油进料量的5％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.5：1；所述脱金属剂以20％质量的水溶液加入，加注温度为30℃，混合后进入二级电脱盐罐2中，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。二级脱后原油的钠含量为7.2μg/g，钠脱除率为60.7％。
实施例2
本实施例所用的脱金属剂组成为：62质量份焦锑酸铵+30质量份焦锑酸+2质量份一乙醇胺+2质量份二乙醇胺+2质量份三乙醇胺+2质量份甲基二乙醇胺。
本实施例采用三级脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置、二级电脱盐装置和三级电脱盐装置的温度均为120℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为1500V/cm，脉冲频率为500Hz，占空比为70％，注水量占原油进料量的质量比为3％，混合强度为0.45MPa，一级电脱盐装置不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2000V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为70％，混合强度为0.6MPa，注水量占原油进料量的5％，在二级混合系统中随二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸和焦锑酸盐计与原油中的钠离子的摩尔比为0.75：1；三级电脱盐的电场强度为3000V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为75％，注水量占原油进料量的4％，混合强度为0.6MPa，在三级混合系统中随三级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.75：1；所述脱金属剂是以20％质量的水溶液加入，加注温度为80℃，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。三级脱后原油钠含量为0.3μg/g，钠脱除率为98.4％。
实施例3
本实施例所用的脱金属剂组成为：97质量份焦锑酸+3质量份二乙醇胺。
本实施例采用二级脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为125℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为1800V/cm，脉冲频率为600Hz，占空比为60％，注水量占原油进料量的4％，混合强度为0.50MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2200V/cm，脉冲频率为900Hz，占空比为65％，混合强度为0.55MPa，注水量占原油进料量的质量比为5％，在二级混合系统中随二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸计与原油中的钠离子摩尔比为1：1。所述脱金属剂以40％质量的水溶液加入，加注温度为60℃，各级电脱盐罐的含盐污水合并后从罐底排出。二级脱后原油钠含量为3.2μg/g，钠脱除率为82.5％。
实施例4
本实施例所用的脱金属剂组成为：93质量份焦锑酸铵+7质量份三乙醇胺。
本实施例采用二级脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为130℃，压力均为1.2MPa。一级电脱盐的电场强度为2000V/cm，脉冲频率为800Hz，占空比为50％，注水量占原油进料量的6％，混合强度为0.55MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为3000V/cm，脉冲频率为1100Hz，占空比为80％，混合强度为0.7MPa，注水量占原油进料量的质量比为5％，在二级混合系统中随二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.8：1；所述脱金属剂以30质量％的水溶液加入，加注温度为60℃，各级电脱盐罐的含盐污水合并后从罐底排出。二级脱后原油钠含量为4.7μg/g，钠脱除率为74.3％。
实施例5
本实施例所用的脱金属剂组成为：95质量份焦锑酸铵+2质量份一乙醇胺+3质量份甲基二乙醇胺。
本实施例采用二级串联交-直流电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为120℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为1000V/cm，注水量占原油进料量的5％，混合强度为0.6MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为1500V/cm，混合强度为0.6MPa，注水量占原油进料质量的为5％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为1.2：1；所述脱金属剂以30质量％的水溶液加入二级混合系统，加注温度为75℃，混合后进入二级电脱盐罐中，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。二级脱后原油的钠含量为6.8μg/g，钠脱除率为62.8％。
实施例6
本实施例所用的脱金属剂组成为：97质量份焦锑酸+1质量份一乙醇胺+1质量份二乙醇胺+1质量份三乙醇胺。
本实施例采用二级串联交-直流电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为120℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为800V/cm，注水量占原油进料量的4％，混合强度为0.4MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为1200V/cm，混合强度为0.65MPa，注水量占原油进料量的6％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸计与原油中的钠离子摩尔比为0.5：1；所述脱金属剂以10质量％的水溶液加入二级混合系统，加注温度为35℃，混合后进入二级电脱盐罐2中，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。二级脱后原油的钠含量为7.6μg/g，钠脱除率为58.5％。
实施例7
本实施例所用的脱金属剂组成为：10质量份焦锑酸+86质量份焦锑酸铵+4质量份三乙醇胺。
本实施例采用二级串联交-直流电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为120℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为900V/cm，注水量占原油进料质量的5％，混合强度为0.5MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为1500V/cm，混合强度为0.6MPa，注水量占原油进料量的5％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸和焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.7：1；所述脱金属剂以25质量％的水溶液加入二级混合系统，加注温度为55℃，混合后进入二级电脱盐罐2中，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。二级脱后原油的钠含量为7.9μg/g，钠脱除率为56.8％。
实施例8
本实施例所用的脱金属剂组成为：36质量份焦锑酸+60质量份焦锑酸铵+1质量份一乙醇胺+1质量份二乙醇胺+1质量份三乙醇胺+1质量份甲基二乙醇胺。
本实施例采用三级串联交-直流电脱盐装置，一级电脱盐装置、二级电脱盐装置和三级电脱盐装置的温度均为130℃，压力均为1.2MPa。一级电脱盐的电场强度为1200V/cm，注水量占原油进料量的6％，混合强度为0.45MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为1500V/cm，混合强度为0.65MPa，注水量占原油进料量的4％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸和焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.7：1；三级电脱盐的电场强度为1500V/cm，混合强度为0.65MPa，注水量占原油进料质量的4％，随着三级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子摩尔比为0.7：1；所述脱金属剂以35质量％的水溶液加入二级和三级混合系统中，加注温度为60℃；各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。三级脱后原油的钠含量为2.4μg/g，钠脱除率为86.9％。
对比例1
本对比例将焦锑酸铵替换为性质相近的物质磷酸铵，其余组成不变，物质组成为：98质量份磷酸铵+2质量份一乙醇胺。
本对比例采用与实施例1相同的二级串联脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为130℃，压力为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为2000V/cm，脉冲频率为700Hz，占空比为60％，注水量占原油进料质量的5％，混合强度为0.5MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2500V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为65％，混合强度为0.8MPa，注水量占原油进料量的5％，随着二级注水加入脱金属剂，脱金属剂按磷酸铵计与原油中的钠离子摩尔比为0.5：1；所述脱金属剂以20质量％的水溶液加入二级混合系统中，加注温度为30℃，混合后进入二级电脱盐罐2中，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。二级脱后原油的钠含量为16.1μg/g，钠脱除率为12.0％。
对比例2
本对比例将焦锑酸铵替换为性质相近的物质磷酸铵，将焦锑酸替换为性质相近的物质磷酸，其余组成不变。物质组成为：62质量份磷酸铵+30质量份焦磷酸+2质量份一乙醇胺+2质量份二乙醇胺+2质量份三乙醇胺+2质量份甲基二乙醇胺。
本对比例采用与实施例2相同的三级脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置、二级电脱盐装置和三级电脱盐装置的温度均为120℃，压力均为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为1500V/cm，脉冲频率为500Hz，占空比为70％，注水量占原油进料量的3％，混合强度为0.45MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2000V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为70％，混合强度为0.6MPa，注水量占原油进料量的5％，在二级混合系统中随二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以磷酸和磷酸铵计与原油中的钠离子摩尔比为0.75：1；三级电脱盐的电场强度为3000V/cm，脉冲频率为1000Hz，占空比为75％，注水量占原油进料量的4％，混合强度为0.6MPa，在三级混合系统中随三级注水加入脱金属剂，脱金属剂以焦锑酸盐计与原油中的钠离子的摩尔比为0.75：1；所述脱金属剂以20质量％的水溶液加入，加注温度为80℃，各级电脱盐罐的含盐污水从罐底切出作为电脱盐排水。三级脱后原油钠含量为15.3μg/g，钠脱除率为16.4％。
对比例3
本对比例将焦锑酸替换为性质相近的物质磷酸，其余组成不变，物质组成为：97质量份磷酸+1质量份一乙醇胺+1质量份二乙醇胺+1质量份三乙醇胺。
本实施例采用与实施例3相同的二级脉冲电脱盐装置，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置的温度均为125℃，压力为1.0MPa。一级电脱盐的电场强度为1800V/cm，脉冲频率为600Hz，占空比为60％，注水量占原油进料质量的4％，混合强度为0.50MPa，一级电脱盐罐不加注脱金属剂；二级电脱盐的电场强度为2200V/cm，脉冲频率为900Hz，占空比为65％，混合强度为0.55MPa，注水量占原油进料量的5％，在二级混合系统中随二级注水加入脱金属剂，脱金属剂以磷酸计与原油中的钠离子摩尔比为1：1。所述脱金属剂以40质量％的水溶液加入，加注温度为60℃，各级电脱盐罐的含盐污水合并后从罐底排出。二级脱后原油钠含量为15.7μg/g，钠脱除率为14.2％。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种原油脱金属剂，其特征在于，该脱金属剂包括焦锑酸和/或焦锑酸盐，以及相转移剂，其中，以脱金属剂的总质量为100质量份计，焦锑酸和/或焦锑酸盐占80-99质量份，相转移剂占1-20质量份；
其中，所述相转移剂包括醇胺化合物、季铵盐、季膦盐、冠醚、分子量为100～4000含1～18个碳原子的单醇或二醇的聚合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的原油脱金属剂，其特征在于，所述焦锑酸盐为焦锑酸铵。
3.根据权利要求1所述的原油脱金属剂，其特征在于，以脱金属剂的总质量为100质量份计，焦锑酸和/或焦锑酸盐占92-97质量份，相转移剂占3-8质量份；所述相转移剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺中的一种或几种。
4.一种脱除原油中金属的方法，其特征在于，将脱金属剂、脱前原油和水混合，其中所述脱金属剂与所述脱前原油中的金属反应，分离混合液得到油相和水相；
其中，所述脱金属剂为权利要求1-3任一项所述的原油脱金属剂。
5.根据权利要求4所述的脱除原油中金属的方法，其特征在于，所述脱金属剂先与水混合形成溶液，然后再与所述脱前原油混合；所述脱金属剂与水混合的温度为30～80℃，所述脱金属剂与水混合形成的脱金属剂水溶液中所述脱金属剂的质量含量为10-35％。
6.根据权利要求4所述的脱除原油中金属的方法，其特征在于，所述混合液的分离在电场作用下进行，得到含金属盐的水相和脱后原油；所述脱前原油中的金属为钠。
7.根据权利要求5所述的脱除原油中金属的方法，其特征在于，焦锑酸和/或焦锑酸盐与原油中金属的摩尔比为0.5～1.5:1；所述脱金属剂水溶液分多次与所述脱前原油混合，混合温度为30～80℃。
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