[发明专利]含金属杂质物料的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含金属杂质物料的脱杂原子净化方法，具体地说涉及一种 含铁、钠或钙等金属杂质物料的脱金属净化方法，特别是脱除烃类物料中铁、 钠或钙等金属杂质物料的脱金属净化方法。

背景技术

烃类物料中，如各种矿物烃类物料，经常含有各种各样的杂原子，如硫、 氮、氧以及各种金属等。脱除各种杂原子是烃类加工过程的重要内容，许多加 工过程都以脱除这些杂原子为目的，如加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属等。 其它一些非烃类物质，如各种溶剂以及其它化学产品，其中也可能含有类似的 金属杂质。

铁是烃类物料及其它化学产品中的一种常见又非常特殊的一类杂原子，一 方面，各种来源的烃类物料本身都或多或少含有一定的铁，或者添加的某些添 加剂含有铁原子；另一方面，在加工过程中，因为许多设备的主要材料都包括 铁元素，因此在加工过程中，铁原子随着设备的腐蚀也进入物料中。一些烃类 物料中，由于来源的特殊性，其中含有较多的钠和/或钙等金属杂质。

烃类物料的铁杂质可以无机化合物形式存在，也可以有机化合物的形式存 在，如铁的氧化物、硫化物等无机化合物，环烷酸铁等有机化合物。烃类物料 中的铁杂质可以形成沉淀物，并且在一些加工过程中非常易于形成沉积物，如 在各种固定床加氢过程中。易于形成沉积物的不利结果是，这些沉积物集中沉 积在与物料首先接触的少部分催化剂床层中，进而堵寒物料的流通通道，床层 压力降快速升高，影响装置的正常操作，甚至造成停工。所以脱除烃类物料中 的铁杂质是保证下游生产装置正常操作的必要步骤，特别是对于各种加氢装置 来说，脱除铁杂质更为重要。同样，钠和钙也易于集中沉积在首先与物料接触 的催化剂床层中，对装置的稳定运转造成较大的影响。

现有技术中有采用萃取脱铁方法和电磁力脱铁方法。US5,078,858采用草 酸或柠檬酸等为螯合剂，将液态烃物料中的有机铁溶解到水相中，并进一步分 离脱除。这种方法对于微量铁杂质不十分适用，并且对无机铁化合物也不适用。 US5,607,575、US4,836,914等采用一种专门设计的磁体过滤器，在磁场的作用 下，脱除烃类物料中的铁杂质。这种方法需要专门的设备，对不同类型的铁杂 质的适应性也较差。脱钠和脱钙一般采用专用脱金属材料或在主催化剂床层前 增加一个空隙率较大的保护剂床层。采用专用脱金属材料的适应性较差，如脱 钙剂对脱钠效果有限。采用保护剂床层适用于金属杂质含量较低的烃类物料， 对于金属杂质含量高的物料的适用性较差。

现有技术中主要采用各种固体脱铁材料，在临氢或非临氢的条件下脱除烃 类物料中的铁杂质。US3,947,347采用一种大孔径惰性颗粒状载体材料，在较 高温度和压力(260～454℃，2MPa～20MPa)和临氢条件下，脱除烃类原料中 的铁杂质。该方法的操作条件较为苛刻。US4,933,071采用固体惰性纤维材料， 在非临氢条件下，将在硫化物的存在下，铁以硫化物的形式沉积在纤维材料上， 并且原料中适宜加入二甲基二硫醚、丁硫醇、乙硫醇、甲硫醚等硫化物，以促 进铁硫化物的形成。该专利的脱铁率较低，产物不适于作为固定床加氢装置的 进料。CN1323873A采用固体惰性纤维材料，在临氢条件下操作，脱铁率有了 提高，但反应温度较高，脱铁效果需进一步提高。CN2465800和CN2671682 将颗粒内部具有海绵状结构蜂窝孔洞的催化剂装置在加氢催化剂层床的项部， 但这种方式只是缓解了催化剂床层压降过快的问题，没有从根本上解决床层压 降上升的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种物料中金属杂质的脱除方法，本发 明方法条件缓和，脱杂质率高，充分利用了加氢装置的资源，流程简单。

本发明含金属杂质物料的净化方法具体包括以下内容：

(1)脱除物料中铁、钠和钙中至少一种金属杂质；

(2)含金属杂质的物料与加氢装置中的低压分离器的闪蒸气(低分气) 混合接触；

(3)含金属杂质物料与闪蒸气混合后或在混合的同时，采用固定填料床 将含金属杂质物料中的金属杂质脱除；固定填料床可以采用过滤材料、吸附材 料和催化剂中一种或几种；

(4)混合物分离为脱金属杂质物料和气相，脱金属杂质物料和气相进一 步处理或利用。