一种原油处理剂及其制备方法技术

发明专利技术公开了一种原油处理剂及其制备方法，属于炼油技术领域的原油预处理和炼制技术领域，该原油处理剂包括能在去离子水中电离出硫酸根和稀土离子的盐。原油处理剂电离出硫酸根和稀土离子，硫酸根与原油中的钙离子反应生成硫酸钙沉淀，通过电脱盐技术分离；在原油催化裂化反应过程中，进入原油中的稀土离子与原油中的钒、镍、铁等重金属反应，从而抑制了钒、镍、铁等重金属对催化裂化催化剂的危害，该原油处理剂具有脱钙率高，不会对原油造成二次污染，同时可以去除原油中的钒、镍、铁等杂质，减少原油后续除杂工艺的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种原油处理剂及其制备方法
本专利技术涉及一种原油处理剂，更具体地说，本专利技术涉及一种利用沉淀法去除原油中的金属钙，同时稀土盐中的稀土进入原油中，在催化裂化反应中可以钝化原油中的钒、镍、铁等杂质的硫酸稀土盐，属于炼油
的原油预处理和炼制

技术介绍
近年来，随着原油的重质化、劣质化及原油的深度开采，原油中的金属离子含量越来越高，尤其是钙、镁离子。原油中的钙主要以去离子水溶性盐、微溶性盐及石油酸钙的形式存在。在炼油厂的电脱盐过程中可以脱除大多数可溶性盐及亲去离子水性无机钙盐，但是对于亲油性无机钙盐及石油酸钙的脱除却没有效果。这些脱除不了的钙不仅会使原油电脱盐装置电流增大、电耗增加，损害电脱盐装置，还会对原油的后续加工有着明显的负面影响。钙盐的存在会大大增加石油焦和石油沥青中的灰分含量，降低石油产品的质量，同时，钙盐在设备及炉管上结垢，影响传热，增加能耗，严重时会使某些工艺过程不能顺利进行。钙盐所引起的最突出的问题还是造成催化剂的中毒，它们对原油加工的许多催化剂具有永久性的中毒作用，在原油催化裂化和加氢等过程中往往要求钙含量必须很低，否则会引起催化剂中毒导致反应无法进行。因此原油中的钙含量必须控制在一定的标准之内，以免影响催化剂的活性和使用寿命。为了脱除原油中的钙，人们进行了长期的研究，提出了各种各样的脱钙方法和制备了各种各样的脱钙剂，目前工业上最成熟的原油脱钙方法主要是在电脱盐脱去离子水过程中加入脱钙剂，使原油中的钙脱除。脱钙剂按照脱钙机理主要有以下三种：螯合脱钙：以氨基羧酸、一元或二元羧酸、羟基羧酸及其盐类与钙形成去离子水溶性螯合物，如CN8610728A、CN1036981A、US4778590、US4778592等，此类脱钙剂的价格比较昂贵，要实现工业化比较困难。酸处理脱钙：如中国专利CN1454967、CN1267707、CN1521239中公开的方法，以有机或无机中强酸与原油中的石油酸钙进行弱酸置换中强酸氢离子的原理将石油酸钙还原为石油酸来脱除石油中的钙，这种方法的脱钙效率较高，但熟悉本领域的技术人员均知晓，上述脱钙剂对环境不友好且对设备腐蚀性较强，且脱钙后原油酸值有升高的趋势。沉淀脱钙：以碳酸、磷酸、硫酸等与石油酸钙生成微溶性的亲去离子水性盐，在固体润湿剂的作用下，沉淀于去离子水相，在CN1055552A、CN1054261A、CN1055552A、CN1120575、CN1245201等中国专利，以及US5795463、US6068737都涉及到了沉淀脱钙过程，沉淀类脱钙剂一般对设备和管路不会有腐蚀，但上述脱钙剂对原油中的钙的脱除效果不同，且会增加原油中的钠、钾离子，造成原油的二次污染。现有技术中使用较多的脱钙剂是采用不同比例的脱钙基础类螯合剂、有机或无机酸、硫酸盐及分散剂等配置成混合液。如CN103242891A中就公开了一种以有机酸作为螯合剂，加入一定量的盐酸、磷酸等无机酸，以及少量的分散剂和缓蚀剂混合制成的脱钙剂，适用于高酸重质原油的脱钙，但使用该脱钙剂还是会使原油中的酸值增高，对设备造成腐蚀。现有技术中CN101157869A公开了一种既可以高效脱钙，又可以避免装置及管线腐蚀的复合脱钙剂，其中增加了使去离子水相钙变为淤渣的有机淤渣调节剂，但其效果仍不是很好，且润湿剂中的硫酸钠会造成原油的二次污染。除了钙以外，原油中的钒、镍、铁等其它重金属对原油的后续加工也有很大危害，相关研究表明不同形式的稀土元素可被用作钝钒、钝镍和钝铁。专利CN1133717C中公开了一种用稀土元素钝钒的FCC金属钝化剂，专利CN101215476A中公开了一种用有机稀土化合物钝化钒、镍等重金属的助剂，专利US4913801、US4921824、US5300469等都涉及到了不同形式的稀土钝钒、钝镍和钝铁的过程。以上研究均是将不同形式的稀土单独或与其它活性组分一起负载在固体催化剂上，减少重金属对催化剂的侵蚀，没有稀土直接在原油中与重金属作用的研究。
技术实现思路
从上述现有技术中可以看出，原油脱钙剂多由有机螯合剂、有机或无机酸及硫酸盐组成，其中有机螯合剂大多包括有机羧酸、磷酸及其盐类等，但一般价格都比较昂贵，要实现工业化比较困难；有机或无机酸多选用乙酸、柠檬酸或氨基磺酸的一种或多种的组合，但这种原油脱钙剂对环境不友好、对设备腐蚀性较强，且脱钙后原油酸值有升高的趋势；现有的也有采用磷酸盐或磷酸氢盐，但这类脱钙剂对原油中钙的脱除效果不同，同时会增加原油中的钠、钾离子，造成原油的二次污染。本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中存在的缺陷，而提供一种在工业使用过程中具有脱钙性能优良、使用条件温和且不会造成原油二次污染，同时可以脱除原油中钒、镍、铁等杂质的原油处理剂及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术路线和实施方案来实现的，稀土材料自从发现以来在催化领域得到了广泛的应用，其独特的物理化学特性、高的化学活性、优良的钝钒、钝镍和钝铁等效果，在原油预处理过程中会带来一定的优越性，硫酸稀土盐或硫酸氢稀土盐，能发挥最大的脱钙效果。这些稀土盐尤其是硫酸稀土盐或硫酸氢稀土盐，例如硫酸铈、硫酸镧、硫酸锆、硫酸氢铈、硫酸氢镧和硫酸氢锆等用于脱除原油中的钙时，一方面能和原油中的钙形成硫酸钙或硫酸氢钙沉淀，反应不断向正反应方向进行，脱钙效率提高；另一方面稀土以离子形式进入到原油中，在原油的催化裂化和裂解反应中与原油中的钒、镍、铁等重金属反应，抑制了钒、镍、铁等重金属对下游催化剂的危害。该脱钙剂不仅避免了其它离子对原油的二次污染，同时还能在原油的催化裂化和裂解反应中起到钝钒、镍、铁等杂质的作用。本专利技术所提供的一种原油处理剂，原油处理剂包括能在去离子水中电离出硫酸根和稀土离子的盐。所述盐为硫酸稀土盐或硫酸氢稀土盐中的一种或两种的混合物，硫酸稀土盐或硫酸氢稀土盐可以与钙形成沉淀、不对原油造成二次污染，同时还可在原油的催化裂化和裂解反应中起到钝钒、镍、铁等杂质的作用。本专利技术所提供的一种原油处理剂的制备方法，按比例称取一定量的盐和去离子水加入到反应釜中，混合均匀，制得原油处理剂。这些制备过程中涉及到的混合方式为液相混合法。本专利技术所提供的一种原油处理剂，所述盐为硫酸稀土盐和硫酸氢稀土盐中的一种或两种的混合物。本专利技术所提供的一种原油处理剂，所述盐占原油处理剂总质量的0.01-30％。本专利技术所提供的一种原油处理剂，所述盐为硫酸镧、硫酸铈、硫酸镨、硫酸钕、硫酸钷、硫酸铕或硫酸钇中的一种或多种的混合物。本专利技术所提供的一种原油处理剂，所述盐为硫酸氢镧、硫酸氢铈、硫酸氢镨、硫酸氢钕、硫酸氢钷、硫酸氢铕或硫酸氢钇中的一种或多种的混合物。本专利技术所提供的一种原油处理剂，还包括有机螯合剂或有机酸。与现有技术相比较，一方面，工业过程中的原油中很难避免钒、镍等杂质的存在，当原油中含有一定量钒、镍、铁等杂质的时候，会使后续裂化、加氢等工艺的催化剂中毒失活，严重时还会导致被迫停工，本专利技术所提供的原油处理剂与原油中的钙能完全反应生成硫酸钙或硫酸氢钙沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原油处理剂，其特征在于，所述原油处理剂包括能在去离子水中电离出硫酸根和稀土离子的盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种原油处理剂，其特征在于，所述原油处理剂包括能在去离子水中电离出硫酸根和稀土离子的盐。


2.根据权利要求1所述的原油处理剂，其特征在于，所述盐为硫酸稀土盐和硫酸氢稀土盐中的一种或两种的混合物。


3.根据权利要求1或2所述的原油处理剂，其特征在于，所述盐占原油处理剂总质量的0.01-30％。


4.根据权利要求2所述的原油处理剂，其特征在于，所述盐为硫酸镧、硫酸铈、硫酸镨、硫酸钕、硫酸钷、硫酸铕以及硫酸钇中的一种或多种的混合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：张青，施宗波，卓润生，陈韩莉，刘新生，胡泽松，
申请(专利权)人：四川润和催化新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51