[发明专利]一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，具体涉及一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂及其应用，特别是能够显著降低常减压装置减压渣油中的钙、镁、钒、镍等金属离子含量。

近年来随着采油技术的发展，大量重质原油被开采出来。这些原油中的金属含量，特别是钙、镁、钒、镍等金属离子的含量大大增加，它们对原油加工的影响日益受到人们的重视。原油通过常减压装置蒸馏后剩余的重组分就是减压渣油。

原油中的金属离子一部分以水溶液盐、微溶性盐如氯化钙、碳酸氢钙、硫酸钙等形式存在，另一部分以油溶性石油酸盐的形式存在。在一般炼厂的电脱盐过程中，主要脱除绝大多数可溶性盐，对各种不溶于水的无机盐以及有机束缚态的石油酸盐几乎没有脱除效果。这些金属在经过常压、减压蒸馏后绝大部分残留在减压渣油中，在减压渣油中钙、镁、镍、钒等金属总含量有时大于500ppm，影响减压渣油的进一步加工和利用。当渣油作为燃料使用时金属含量高将引起设备腐蚀和结垢，当渣油需要进一步进行加氢裂化时钙、镍、钒等金属离子的存在将使催化剂中毒失活，降低轻油收率并给装置带来大的经济损失。

有关原油脱金属技术，美国Chervon公司的研究工作开展得较早也较多。相关专利包括两大类：（1）蟹合剂，采用有机羧酸及其盐类与Ca生成水溶性螫合物，如 CN8610728A、 CN103698lA、 CN87105863等。（2）沉淀剂，采用磷酸、硫酸等与油中石油酸钙生成亲水性的微溶或难溶性盐，在固体润湿剂作用下，沉积于水相，如 CN1055552A和 CN105426lA。  CN1055552A采用硫酸及其盐作脱金属剂，以有机磷酸或其盐作沉淀抑制剂，生成的硫酸钙微溶于水，在限制注水量的情况下，难以完全脱除。CN1054261A采用磷酸铵作沉淀剂，生成的磷酸钙颗粒不溶于水，而且易被油相夹带，脱除效果很受影响。以上方法对高钙烃油的脱除效果更不理想。CN124520lA中介绍了一种用于烃油的复合脱钙剂及其应用。它是将可溶性硫酸盐与有机磷酸酸、有机磷羧酸或其可溶性盐以及破乳剂复合而成。但其仅适用于Ca、Mg总含量不超过150ppm的原油，尤其适用于 Ca。

但所有这些方法都只提及对原油脱盐后脱除钙的效果，对于原油脱除金属后对减压渣油中钙、镁、镍、钒等金属脱除效果都没有提及，并且对高含盐的原油的减压渣油的钙、镁、镍、钒等金属脱除效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型高效、安全的能显著降低常减压装置减压渣油钙、镁、钒、镍等金属离子含量的复合添加剂及使用方法。该复合添加剂组分简单，制备方便，价格低廉，对环境无污染，能有效解决减压渣油金属含量高的问题，为减压渣油的进一步利用提供保证。

为达到上述目的，本发明的技术方案包括：

一种降低减压渣油金属离子含量的复合添加剂，复合添加剂的重量百分组成为：20～40%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、10～30%的分散剂、1～10%的乙二胺四乙酸二钠、0.1～5%的缓蚀剂、0.1～5%的非离子表面活性剂，其余为水组成。

本发明的优选为：25～35%的2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、15～25%的分散剂、3～7%的乙二胺四乙酸二钠、0.5～2%的缓蚀剂、0.5～2%的非离子表面活性剂，其余为水。

本发明的复合添加剂，所述的非离子表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚的一种或几种。

本发明的复合添加剂，所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品中的一种。

本发明的复合添加剂，所述的分散剂为聚丙烯酸、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的一种或几种。

本发明的复合添加剂制备方法，根据配方所需原料用量，将水加入混合釜，依次加入计量的缓蚀剂、2，3-二膦酸丁烷-1，4-二羧酸、分散剂、乙二胺四乙酸二钠、非离子表面活性剂搅拌混合0.5~1小时，静置5~10分钟，即可制得复合添加剂。

本发明复合添加剂在原油脱金属离子的应用，使用时将复合添加剂用水稀释10～20倍通过静态混合器与原油混合后注入到原油的电脱盐装置，进行电脱盐脱除原油中的金属离子。

本发明复合添加剂加到原油中的浓度为160 mg/L。

本发明在电脱盐时一级脱盐罐进罐温度为130-140℃，压力0.9-1.2MPa，脱盐罐界位60-70%，混合强度40kPa，破乳剂注入量8-12ppm，注水量：原油为0.07：0.10。