[发明专利]一种烃油脱金属剂及烃油脱金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃油精制剂，具体地说是一种烃油脱金属剂及其烃油脱金属方法。

背景技术

随着原油开采技术的进步和原油开采程度的加深，大量高金属含量的原油被不断地开采出来，原油中较高的金属污染物的存在，很大程度上限制了加工深度的进一步提高，在加氢裂化工艺中，金属会使催化剂迅速失活或结垢，并且极易沉积在催化剂颗粒之间，尤其在固定床层顶部，造成加氢反应器的压力降迅速升高，致使装置无法正常运行；在催化裂化过程中，金属沉积在催化剂的表面，限制了烃分子与催化剂接触，甚至使催化剂中毒并永久失活；对于延迟焦化工艺，金属会成为石油焦中灰分，影响石油焦的质量问题；金属还会造成换热设备结构，导致传热效果变差，因此稠油脱金属问题的解决是十分必要和迫切的。

目前，国内外开发的脱金属技术中，螯合沉淀法不需要更改现有的电脱盐工艺，在炼厂中得到了广泛的应用。螯合沉淀法是将螯合剂或沉淀剂与烃油一起注入到电脱盐装置中，使脱金属剂与烃油中的金属化合物发生反应，在脱盐脱水的同时达到脱金属的目的，因此在螯合沉淀法中选择高效的脱金属剂至关重要。现有文献及相关专利使用的螯合剂主要有无机酸、有机酸及其盐，有机酸及其盐包含：氨基酸或其盐类、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，如US498843、CN031371175以一元羧酸为脱金属剂，CN89102016、US4853109以二元羧酸为脱金属剂，CN87105863、US4789463、US4778592以羟基羧酸为脱金属剂，CN86107286以氨基羧酸为脱金属剂，CN97122088、CN98117505以有机膦酸为脱金属剂。上述脱金属剂对钙、镁、铁等金属有一定的脱除效果，但是也存在一些问题：(1)无机酸腐蚀性强；(2)有机酸及其盐金属脱除率低；(3)脱金属剂含有硫、磷、氮等元素，会对后续二次加工造成不利影响。CN1295303C公开了一种烃油脱金属方法，以乙酰丙酮作为脱金属剂，乙酰丙酮与烃油中的金属发生络合作用，从而脱除烃油中的金属，虽然发明中的脱金属剂对金属含量低的烃油具有好的脱除效果，但并未提及对金属含量高的超稠烃油脱金属效果。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种烃油脱金属剂及烃油脱金属的方法，以解决现有脱金属剂的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种烃油脱金属剂，所述烃油脱金属剂为酮酸，所述酮酸为α-酮酸、β-酮酸或γ-酮酸中的任意一种或其组合，所述α-酮酸为丙酮酸、2-丁酮酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸中的一种或其组合；所述β-酮酸为乙酰乙酸；所述γ-酮酸为4-戊酮酸。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种烃油脱金属的方法，以酮酸作为脱金属剂，将烃油、水、脱金属剂、破乳剂混合接触，然后通过电脱盐实现油水分离并脱除烃油中的金属，所述酮酸为α-酮酸、β-酮酸或γ-酮酸中的任意一种或其组合，所述α-酮酸为丙酮酸、2-丁酮酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸中的一种或其组合；所述β-酮酸为乙酰乙酸；所述γ-酮酸为4-戊酮酸。

其中，所述脱金属剂的摩尔用量为烃油中钙、镁、铁总物质的量的2-8倍，较佳为2.5-5倍。

其中，所述破乳剂为市售破乳剂，其用量为烃油重量的20-200μg/g。

其中，注水量为烃油重量的3％-10％。

其中，烃油与水、脱金属剂、破乳剂的混合温度为60-100℃。

其中，所述电脱盐条件：脱盐温度为120-135℃、300-600v/cm弱电场5-10min、900-1500v/cm强电场10-30min。

其中，所述方法脱钙率达到80-90％，镁和铁的脱除率达到60-70％。

本发明创新性的提出了采用酮酸，尤其是丙酮酸、2-丁酮酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸、乙酰乙酸、4-戊酮酸为烃油脱金属剂，本发明提出的酮酸脱金属剂分子含有双官能团，既能与金属发生螯合作用，又能与金属发生络合作用，从而对烃油中的金属具有高的脱除率，该脱金属剂酸性介于有机酸与无机酸之间，其腐蚀性比无机酸弱，但金属脱除速率比有机酸大，同时该脱金属剂不含有磷、硫、氮等元素，不会对后续加工造成不利影响。

具体实施方式

本发明提出一种烃油脱金属剂，所述烃油脱金属剂为酮酸，所述酮酸为α-酮酸、β-酮酸、γ-酮酸中的任意一种或其组合，所述α-酮酸为丙酮酸、2-丁酮酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸中的一种或其组合；所述β-酮酸为乙酰乙酸；所述γ-酮酸为4-戊酮酸。