本发明专利技术涉及一种针对高酸重质原油的脱钙剂，能够从高酸重质的海上原油中有效脱除Ca、Mg等金属元素的原油脱钙剂，主要应用于炼油厂的电脱盐装置。其特征在于由下列组分按重量百分比配制而成：20%～40%的螯合剂，20～40%的无机酸，0.1%～5%的分散剂或表面活性剂，0.5～3%的缓蚀剂，20%～40%的水。本发明专利技术通过葡糖酸等有机酸与盐酸、磷酸等无机酸复合使用，提高了脱钙剂的脱金属性能，适用于Ca含量大于150ppm，Mg含量大于50ppm的原油；且本发明专利技术中还包含有缓蚀剂组分，因而可以有效控制脱钙剂对电脱盐设备的腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术涉及原油处理技术，为一种针对高酸重质原油的脱钙剂，特别涉及一种从高酸重质的海上原油中脱除钙、镁、铁、镍和钒等金属元素的原油脱钙剂。
技术介绍
:近年来，随着原油开采程度的逐步加深，不论是国内还是国外原油的重质化和劣质化程度都非常严重，与之相应，这些重质、劣质原油中的金属含量也越来越高，而海上原油属于高酸重质原油，金属含量特别高，尤其是钙，部分原油钙含量达到200mg/L以上。原油中常见的金属有钠、钙、镁、铁、镍、钒等。一般认为，除钠以氯化物等无机盐形式存在外，钙、镁、铁等金属大部分以环烷酸盐、酚盐等形态存在，而镍、钒多以卟啉类化合物或浙青质形式存在。这些金属化合物的存在，尤其是Ca盐对原油加工有着严重的危害。例如:①在换热设备及加热炉炉管上结垢，影响传热、增加能耗、产生垢下腐蚀FCC进料中的Ca几乎全部沉积在催化剂表面，毒害催化剂活性中心，导致活性降低，选择性变差，一方面会增大新鲜催化剂的补充量和失活催化剂的排放量，另一方面会严重影响FCC的产品分布，导致轻质油收率减少，大大降低了 FCC的经济效益；③加氢裂化进料中Ca在催化剂表面结垢，使加氢反应器压力降增大，造成非计划停工等当钙进入石油焦和 石油浙青等石油产品中时，会影响到这些石油产品的质量，大大增加石油焦中的灰分含量，因此必须对原油中的钙等金属杂质进行脱除处理。目前，国内外炼油厂广泛采用螯合沉淀法对原料油进行脱金属预处理，其操作简单，不给炼厂带来任何工艺、设备的调整，只需将溶于水的脱钙剂和原油中油溶性的金属化合物充分接触并反应，利用电场强度，将生成沉淀物、螯合物等溶于水、或容易分散到水相的非油溶性金属化合物分离，随电脱污水排走，以达到原油脱钙的目的。美国Chevron公司针对原油脱I丐剂的研究工作开展的较早也比较全面,其相关专利包括两大类脱钙剂:①螯合剂，采用氨基羧酸、一元或二元羧酸、羟基羧酸及其盐类与Ca生成水溶性螯合物，如CN1036981A、CN8610728A、CN87105863等，此类脱钙剂价格比较昂贵，要实现工业化比较困难。②沉淀剂，采用碳酸、磷酸、硫酸等与石油酸钙生成亲水性的微溶或难溶性盐，在固体润湿剂的作用下，沉积于水相，如CN1055552A和CN1054261A，此类脱钙剂会生成微溶或难溶性盐，在限制注水量的情况下，难以完全脱除，脱金属效果很难得到保证。此外上述两类脱钙剂多数为有机强酸或无机强酸，对工业设备有腐蚀作用，长期使用会影响装置的正常运行，需使用耐腐蚀设备，这就又增加了其工业化的难度
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术难题是克服现有原油脱钙剂的诸多缺陷而提供一种尤其针对高酸重质海上原油的脱钙剂，使其既能够有效脱除原油中的Ca等金属杂质，又能控制住对相关设备的腐蚀，而且成本相对低廉。本专利技术为一种针对高酸重质原油的脱钙剂，其特征在于由下列组分按重量比配制而成:螯合剂20% 40%，无机酸20% 40%，分散剂或表面活性剂0.1% 5%，缓蚀剂0.5 3%，水 20% 40% ；其中:以重量百分比计螯合剂的用量为25% 40%，所述的螯合剂是巯基乙酸、氯乙酸、葡糖酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或数种；以重量百分比计无机酸的用量为25% 40%，所述的无机酸是盐酸、硫酸、磷酸、碳酸或硼酸中的一种或数种；以重量百分比计分散剂或表面活性剂的用量为1% 4%，所述的分散剂或表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、甲基戊醇或古尔胶中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计缓蚀剂的用量为1% 2%，所述的缓蚀剂是乌洛托品、碘化钾、吡啶或喹啉中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计水的用量为25% 40%。按照本专利技术所述的一种针对高酸重质原油的脱钙剂，其特征在于:以重量百分比计螯合剂的用量为25% 35%，所述的螯合剂是巯基乙酸、葡糖酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一种或数种；以重量百分比计无机酸的用量为25% 35%，述的无机酸是盐酸、硫酸、磷酸中的一种或数种；以重量百分比计分散剂或表面活性剂的用量为1% 2%，所述的分散剂或表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、甲基戊醇中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计缓蚀剂的用量为1% 1.5%，所述的缓蚀剂是乌洛托品、碘化钾、吡啶中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计水的用量为25% 35%。 本专利技术的使用方法是将本专利技术产品与注入水、配套破乳剂及待处理原油按所需比例混合，本专利技术产品用量为待处理原油质量百分比的50 200ppm，优选100 150ppm，混合后经常规电脱盐工艺处理，即可得到脱除了金属杂质的净化原油。使用上述常规电脱盐工艺优选的工艺条件是:将脱钙剂、破乳剂与待处理原油用搅拌器进行充分混合，搅拌强度为1500 2000r/min，混合温度为60°C 80°C，混合时间5 10分钟，电脱盐注水量占原油体积分数的4% 12%，破乳剂加入量为原油质量百分比的10 30ppm，电脱盐装置温度为120 130°C，强电场强度为800 1000V/cm，停留时间为3 6分钟，弱电场强度为300 500V/cm，停留时间为5 8分钟，沉降时间为30分钟，在此条件下进行油水分离，得到脱除了金属杂质的净化原油。脱后原油中钙含量的分析方法参见《石油化工分析方法》中的124-90法，用干法灰化进行预处理，用等离子体发射光谱法测定，分析误差为1%。本专利技术与现有技术相比，其优点在于:包含有机酸及无机酸组分，为复合脱钙剂，能够同时以螯合反应及沉淀反应脱除原油中的Ca等金属杂质，金属脱除率高，加量低，使用工艺简单且成本低廉；无毒无害，不易水解，化学性质极其稳定，不影响电脱盐的工艺参数，在自然界中易生化降解，不会造成水体的污染；本专利技术还包含缓蚀剂组分，能够有效控制脱钙剂对其贮存、注入设备及管线产生的腐蚀，从而延长设备的使用寿命。本专利技术适用于不同金属含量的原油，尤其适用于高金属含量的原油，特别适用于Ca含量在150ppm以上，Mg含量在50ppm以上的高酸重质海上原油，下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施方式:实施例1 6:按照以下重量百分比配制原油脱钙剂实施例1:葡糖酸20%，盐酸25%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)实施例2:葡糖酸30%，盐酸25%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)实施例3:葡糖酸40%，盐酸25%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)实施例4:葡糖酸20%，盐酸35%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)实施例5:葡糖酸30%，盐酸35%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)实施例6:葡糖酸40%，盐酸35%，十二烷基硫酸钠1%，缓蚀剂1% (乌洛托品:碘化钾=5:1)对于实施例1 6中的任意一种原油脱钙剂，可不分先后顺序地按照其重量百分比加入反应釜中,搅拌至均相液体而成。实施例7 11 (实施例1 6所述原油脱钙剂的应用): 采用以渤海原油为主的混合原油:Ca含量205ppm，Mg含量74ppm，Ni含量16ppm，Fe 含量 9ppm。以渤海原油为主的混合原油与占其体积本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针对高酸重质原油的脱钙剂，其特征在于由下列组分按重量比配制而成：螯合剂20%～40%，无机酸20%～40%，分散剂或表面活性剂0.1%～5%，缓蚀剂0.5～3%，水20%～40%；其中：以重量百分比计螯合剂的用量为25%～40%，所述的螯合剂是巯基乙酸、氯乙酸、葡糖酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或数种；以重量百分比计无机酸的用量为25%～40%，所述的无机酸是盐酸、硫酸、磷酸、碳酸或硼酸中的一种或数种；以重量百分比计分散剂或表面活性剂的用量为1%～4%，所述的分散剂或表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、甲基戊醇或古尔胶中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计缓蚀剂的用量为1%～2%，所述的缓蚀剂是乌洛托品、碘化钾、吡啶或喹啉中的一种或一种以上任意比例的混合物；以重量百分比计水的用量为25%～40%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄占凯，丁秋炜，李庚，滕厚开，刘红光，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油天津化工研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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