脱除含酸原油中金属离子的研究

脱金属剂在防止重油催化裂化催化剂金属中毒中的应用沈艺;张震【摘要】Subei crude contains a higher amount of iron and calcium compounds as organic metals, which are difficult to be removed by electro-static desalting. These organic metals will decompose and deposit in the downstream catalytic processes and poison and deactivate the catalysts. When this crude is processed in the primary electro-static desalter with composite desalting agent containing chelator, extraction agent and solubility promoter, most of the metal impurities like iron, calcium, magnesium, etc can be removed from crude, and iron removal rate is about 80%. As the result, the metals in vacuum residue is lowered, which has solved the catalyst poisoning problem in downstream processing.%苏北原油中的铁、钙化合物较多,它们以有机化合物方式存在,在通常的脱盐工艺中不易去除,这些有机金属会在后序的催化剂工艺中分解、沉积从而造成催化剂中毒或失活.对此类原油用一种含有螯合剂、萃取剂和增溶剂的复合脱盐剂进行处理,在一次原油电脱盐工艺中工业应用,可以脱除原油中大量的铁、钙和镁等金属杂质,脱铁率在80％左右,从而减少减压渣油中的金属杂质,缓解了二次加工装置催化剂的金属中毒问题.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2011(041)011【总页数】4页(P25-28)【关键词】催化剂中毒;脱盐剂;脱铁率【作者】沈艺;张震【作者单位】中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司,江苏省泰州市225300;中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司,江苏省泰州市225300【正文语种】中文中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司主要以加工苏北原油为主，近年来进厂原油中的金属含量逐年增大，尤其是铁质量分数由最初的3 ～5 μg/g加大到20 ～50 μg/g，最高达70 μg/g，用常规电脱盐工艺几乎无法脱除。

科技成果——新型原油脱金属剂技术开发单位
中海油天津化工研究设计院有限公司
适用范围
炼油厂电脱盐装置
成果简介
随着原油开采程度的逐步加深，原油的重质化和劣质化程度越发严重，原油中钙、镁等金属含量也越来越高。

加工这类原油对炼厂有着严重的危害。

因此，需要对原油中的金属离子进行脱除处理。

国内外现有脱金属剂普遍存在脱金属率低、腐蚀性强且易结垢、电脱污水COD高等问题。

针对上述情况，天津院成功开发出了具有自主知识产权的脱金属剂产品，此类产品具有脱金属效率高、腐蚀控制好、脱后金属盐的分散性好、脱水效率高且COD贡献量少的技术特点并广泛应用在中石化、中石油、中海油企业中，达到国际先进水平，成功替代了国外同类产品，目前国内市场占有率第一。

主要技术指标
1、以含羟基，羧基及磺酸基的有机物为单体采用三元共聚方法合成，适应不同的原油时均具有较强脱除效果，脱金属率不低于70%；
2、避免对设备腐蚀结垢，向药剂中引入特殊缓蚀阻垢组分有效控制其对设备的腐蚀及电脱污水系统的结垢，对316L不锈钢腐蚀速率小于0.2mm/a；
3、脱金属剂COD贡献量低、可生化性好，B/C大于0.4，对石化
企业整个污水系统冲击很小。

效益分析
本项目总体计划费用820万元，实际使用815.19356万元。

自2014年1月至2017年12月，中海油天津化工研究设计院有限公司已累计生产新型原油脱金属剂3千余吨，创造销售收入4000万元，实现利税900多万元。

应用情况
中海油天津化工研究设计院有限公司的脱金属剂产品目前在中捷石化，长岭炼化，九江石化，乌鲁木齐石化，四川石化，榆林炼油厂等多家炼厂完成了工业应用。

《石油化学应用原理》课程论文学院：系别：班级：姓名：学号：指导教师：论文题目：原油中镍、钒的脱除日期：2015年11月摘要原油中的金属镍、钒对原油加工会造成许多工程问题，如何脱除镍、钒一直都是原油加工处理过程一个重要的研究方向。

本文总结了现有的比较常见的一些脱除镍、钒的方法，如物理法、化学法、催化加氢法等，并对个人觉得比较有发展前景的金属捕集法的一个范例的机理作了简单的介绍。

关键词：原油，钒，镍，脱重金属AbstractThe presence of Ni and V causes many serious problems during crude oil processing, and the removal of them has been an important research topic. Some common methods have been listed in this thesis, such as the physical method, the chemical method, catalytic hydrogenation method, etc. Besides, the mechanism of the collecting of Ni and V by metals is introduced.Key words:crude oil, Ni, V, removal of heavy metals目录1前言 (1)1.1原油中的金属种类及含量 (1)1.2原油中镍、钒的存在形态及性质 (1)1.3 镍、钒对石油加工的影响 (2)2脱除原油中镍、钒的方法 (5)2.1 物理方法 (5)2. 2化学方法 (5)2. 3催化加氢 (6)2. 4 金属钝化法 (7)2. 5催化剂法 (8)2. 6电化学方法 (8)2. 7电脱盐法脱金属 (8)2. 8金属捕集法 (9)3展望 (13)参考文献 (14)1 前言1.1 原油中的金属种类及含量金属[1]以及各种金属形成的盐类化合物对原油加工过程会造成许多工程问题，如:沉积在催化剂表面从而造成催化剂失活，腐蚀设备或者使其结焦，甚至在一定程度上影响产品的质量。

30一、立项背景油井的酸化解堵是目前油田开发的常规增产措施，酸化是油田增产的主要措施，酸化井返排液中含有大量H+、Fe2+、固体机杂、原油等污染物质，成分复杂、处理难度大，为保证外输原油脱水指标达标，海洋采油厂制定的返排液进流程标准较为严苛;同时受海况、船舶、污液站处理能力等因素制约，海上酸化作业存在着返排周期长、开关井次数多、作业废液产生量大费用高、处理难度大等问题，造成海上油井酸化措施实施难度大；不仅增加了原油处理成本和集输系统运行压力，也给海上安全清洁生产带来较大风险，随着海上就地分水能力的提升以及油田开发的难度加大，返排液进流程标准亟待提升。

二、具体实施情况一是开展标准室内研究，确定原油脱水主要影响因素。

1.开展pH值对原油脱水效果的影响分析。

配制不同pH值的水样，将原油和制备的水样按照体积比7:3以2000r/min的搅拌速度下乳化10min，制备出不同pH值的原油乳状液并在60℃下进行破乳实验，考察pH 值对乳状液破乳影响，具体实验数据见表1。

表1 不同pH值对原油脱水的影响根据实验数据发现，不同pH值下原油乳状液的脱水效果不同，当pH值过高或过低时，乳状液的破乳效果均不好，当pH值呈中性6-8时，原油乳状液脱水效果最好。

2.铁离子浓度对原油脱水效果的影响。

将原油和制备的水样制备出不同铁离子浓度的原油乳状液并在60℃下进行破乳实验，考察铁离子浓度对乳状液破乳影响，具体实验数据见表2。

表2 不同铁离子浓度对原油脱水的影响二是优化组合形成新标准，重点突破解返排难题。

采油厂坚持以标准提升促进质量进步，以质量进步带动安全高效生产，根据实验情况优化组合形成了措施井返排液进流程的新标准，一是放宽原返排液进流程标准：混合油样绝对脱水率≥90%降低至相对脱水率≥85%，脱出水颜色由透明放宽到脱出水颜色满足3级以上；二是新增现场实验标准：PH值由≥7降低至≥6.2，同时增加水相总铁含量＜250mg/L的指标，对于现场PH值、铁离子满足标准的情况下可直接进流程生产，后期在海三联热沉降对比脱水效果。