[发明专利]用植酸脱除烃油中金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用植酸脱除烃油中金属的方法。

背景技术

近年来随着采出原油中重质原油比例的增加，原油中金属的含量， 特别是一些碱土金属和过渡族金属，如Ca、Mg、Fe含量大大增加，它 们对原油加工带来的影响日益受到人们的重视。研究表明，原料油中Ca、 Fe含量增加，将显著降低催化剂分子筛及基质面积，直接影响催化剂的 活性。近年一些炼制高含Ca原油的炼厂出现催化裂化催化剂中毒失活 的现象，不仅使轻质油收率大幅度降低，而且还影响到下游渣油质量， 导致炼厂的原油加工利润大大降低。另外，金属含量的升高，使电脱盐 装置电流升高，电耗增加，甚至跳闸影响正常生产；在换热设备和加热 炉产生结垢和腐蚀。

原油中碱土金属Ca、Mg等，少部分以水溶性盐、微溶性盐如氯化 钙、碳酸氢钙、硫酸钙、碳酸钙等形式存在，大部分以油溶性石油酸钙 存在。在一般炼厂的电脱盐过程中，主要脱除绝大多数无机盐，对有机 束缚态的石油酸钙几乎没有脱除效果。这部分金属绝大部分残留在减压 渣油中，影响了对减压渣油的进一步加工和利用。

有关原油脱金属技术，国内外已开展了较多的研究工作。目前国内 外文献中公开的和工业上广泛使用的脱钙剂根据其作用机理可以大致 分为三大类：(1)沉淀剂，主要是可以与油中钙生成亲水性的微溶或 难溶性盐的磷酸、硫酸或其盐类；(2)无机螯合剂，主要是可与Ca生 成水溶性螯合物的多聚磷酸及其盐类。由于多聚磷酸或其盐类在化学性 质上容易水解生成正磷酸或其盐，而且用量较大，因而不能有效的将钙 脱除。(3)有机螯合剂，主要是可与Ca生成水溶性螯合物的氨基羧酸 或其盐类、二元羧酸或其盐类、一元羧酸或其盐类、羟基羧酸或其盐类、 有机膦酸或其盐类、有机磺酸或其盐类、有机膦磺酸化合物，如 CN8,610,728A、CN1,036,981、US4,988,433、CN1,120,575、CN1,221,018 等报道的脱金属剂即属此类。

发明内容

我们意外发现，采用植酸可以有效地脱除烃油中的金属。

植酸，化学名称为肌醇六磷酸酯，是一种淡黄色或黄褐色的浆状液 体，其分子结构中有能同金属螯合的二十四个氧原子、十二个羟基、六 个磷酸基，分子结构式如下：

植酸由于其独特的分子结构，具有很强的螯合能力，是一种少见的 金属多齿螯合剂，能与多种金属离子形成含有多个螯合环的螯合物，稳 定性极强，且无毒、无污染。

在自然界中，植酸常以肌醇磷酸钙镁单复盐(C₆H₆O₂₄P₆Mg₄CaM₂， 式中M代表K或Na，俗称菲汀)形式存在于天然植物的种子、胚芽、 米糠、麸皮中，尤其是米糠，植酸钙镁含量高达10-11％，是提取植酸 的好原料。

植酸的工业生产方法主要是溶剂萃取法，即将米糠、麸皮等农产品 下脚料浸泡在酸性溶液中，使植酸对金属离子(如钙、镁、钾或钠等) 的络合作用降低，与之结合的金属离子呈离解状态，从而植酸盐溶解于 酸液中，过滤后将酸液用碱进行中和，随着pH值的升高，植酸与金属 离子的络合作用逐渐增强，当pH值达到一定值时，植酸与金属离子又 形成复盐而沉淀下来。将植酸盐酸溶，除去钙、镁等离子及不溶性杂质， 再用活性炭吸附脱色，最后在60℃以下浓缩得到所需浓度的植酸。

本发明提供的用植酸脱除烃油中金属的方法包括：将烃油、植酸、 破乳剂和水充分混合，分离油相和水相，油相中的金属被萃取到水相而 脱除。

植酸作为脱金属剂可以直接加到烃油中，也可以与水或有机溶剂配 成溶液后再与烃油混合，有机溶剂如乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙 酯等，但不局限于上述溶剂。植酸的加量以植酸与烃原料中钙的摩尔比 表示，一般为0.01-10∶1，优选0.1-1∶1。

油相中的金属是被萃取到水相而脱除的，一般用注水率表示水占烃 油的重量百分数，一般为2-50％，优选5-20％。

所说的破乳剂为市售破乳剂，可以根据烃油的种类进行筛选，可以 是单一的破乳剂或复合破乳剂，如DE2040、FC9301、NS-9906、SP169 等，以烃油重量为基准，用量为1-100μg/g，优选10-50μg/g。