[发明专利]适用于清罐油脱金属用脱金属剂及其组合物和清罐油的处理方法

说明书

本发明涉及清罐油处理领域，具体涉及适用于清罐油脱金属用脱金属剂及其组合物和清罐油的处理方法。该组合物含有杀菌组分、助催化组分、有机羧酸组分和润湿改性组分；所述杀菌组分为油田用杀菌剂中的一种或多种；所述助催化组分为羧酸铵盐中的一种或多种；所述润湿改性组分为聚氧乙烯醚类表面活性剂和碳原子数为6以上的饱和直链醇的组合。本发明的该含有上述组合物的脱金属剂，在应用于清罐油的处理中，能够通过组合物中各个组分的协同作用，并结合本发明的处理方法的操作，有效地脱除清罐油中的金属杂质。

技术领域

本发明涉及清罐油处理领域，具体涉及适用于清罐油脱金属用脱金属剂及其组合物和清罐油的处理方法。

背景技术

原油储罐在长时间的储运生产中，原油中的高熔点蜡、胶质、沥青质和所夹带的金属化合物、机械杂质、水等会因密度差而自然沉降，积累在油罐底部，形成又黑又稠的胶质物质层，即为罐底油泥。罐底油泥减少了储罐的有效容积，带盐水的油泥会加剧储罐内壁的腐蚀；原油经过长期储存，还会由于空气和光的作用产生氧化、缩合等反应，使油泥量增加。罐底油泥随着连续储运时间的延长而增多，久而久之，严重影响油罐的储运生产，必须定期进行清除。我国石化行业一般规定，原油储罐间隔5～6年应清洗检修。罐底油泥一般富含70％左右的油类物质。

原油储罐机械清洗技术具有油回收率高、清罐工期短、安全性高等优点，目前在工业上应用广泛。该技术一般采用同种或性质相近的原油为清洗油，清洗油通过清洗设备喷射注入储罐进行封闭式清洗。首先，高速喷射的清洗油将罐底油泥击碎，溶解其中的石油类物质，并冲洗罐内壁；然后，罐内产生的混合流体依次经过固液过滤分离、油水分离，回收所得的石油类物质即为“清罐油”。在储罐机械清洗过程中产生的清罐油数量较大，例如，1台10万m³的原油储罐机械清洗时将产生约5000t清罐油。

清罐油具有金属含量高(尤其是主要以硫铁化合物固体颗粒形态存在的铁元素)、粘度大、组成复杂、含水量高、乳化稳定、机械杂质含量高等特点。清罐油中的硫铁化合物颗粒主要源于罐底油泥中的硫酸盐还原菌的腐蚀作用，包括多种组成和形态，例如，马基诺矿(FeS_1-x)、立方硫化亚铁(FeS)、陨硫铁(FeS)、磁黄铁矿(Fe_(1-x)S)、Fe₃S₄以及黄铁矿(FeS₂)等。

清罐油中以硫铁化合物颗粒形态存在的铁元素含量可高达数百甚至数千mg/kg，远高于原油中常见的水溶性铁(以硫酸盐、盐酸盐等形态存在)和油溶性铁(以羧酸盐、环烷酸盐、卟啉化合物以及有机络合物等形态存在)的含量总和(几个至数十mg/kg)；而且，在密度差的作用下，硫铁化合物颗粒在清罐油中分布不均匀，其含量在纵向从上至下逐渐增大。在炼厂一般的电脱盐过程中，水溶性金属化合物易被水洗脱除；通过加注中强酸性脱金属剂，以羧酸盐、环烷酸盐形式存在的油溶性金属化合物可以在一定程度上得到脱除；既不溶于水又不溶于油的硫铁化合物颗粒却几乎不能被水洗脱除，而从设备腐蚀防控和经济性角度考虑也难以采用加注大量中强酸性脱金属剂的方式除去清罐油中的硫铁化合物颗粒。另一方面，硫铁化合物的表面润湿性与导电性使得清罐油难以经电脱盐单元处理，这主要是因为：(1)由于表面能较低，硫铁化合物颗粒表面具有一定的亲油性，在整体上呈现油水两亲的特性，易在油水界面富集，不易沉降进入水相。少量硫铁化合物颗粒沉积在原本具有良好水润湿性的其它机械杂质(例如泥沙等)微粒表面上时，会使这些机械杂质表面具有与硫铁化合物颗粒相似的油水双润湿性而易于吸附在油水界面上。富集于油水界面的硫铁化合物颗粒与机械杂质颗粒是阻碍油珠或水滴间相互聚并的屏障，是油水乳状液难以破乳脱水的主要原因。(2)大量的高导电率硫铁化合物颗粒的存在使得清罐油的导电性较强，使其在电场的作用下易被击穿造成短路。因此，清罐油若进常减压装置加工，易导致电脱盐罐电流增大、垮电场、甚至跳闸，还会诱发电脱盐罐内油水界面形成较厚乳化层、切出水含油发黑。此外，清罐油中大量的硫铁化合物颗粒难以采用常规方法在电脱盐单元有效脱除，经过常减压蒸馏后，硫铁化合物中的铁元素会在重质馏分油和渣油中富集，不利于后续的催化裂化、渣油加氢等炼油装置的平稳运行。