專利名稱：用無機(jī)含磷螯合劑從烴原料中脫除金屬雜質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用無機(jī)含磷螯合劑從烴原料中脫除金屬雜質(zhì)的方法，特別涉及到用多聚磷酸及其鹽從烴原料中脫除鈣、鎂、鐵等。
烴油原料中的金屬雜質(zhì)，對烴油的使用和烴油的后續(xù)加工有嚴(yán)重危害。含有金屬雜質(zhì)的烴油作燃料用時，容易在燃燒爐中產(chǎn)生結(jié)垢，影響傳熱，并能引起熱腐蝕。這些烴油作催化裂化和加氫原料時，鈉、鈣、鎂、鐵、鎳、釩等金屬雜質(zhì)會導(dǎo)致催化劑中毒積垢，使催化劑活性降低，甚至影響裝置的正常運行。作為焦化原料時，則增加石油焦中的灰分，降低石油焦的等級。
目前的原油電脫鹽技術(shù)只能脫除原油中的大部分鈉鹽、無機(jī)氯、水分和固體懸浮物。烴油中的環(huán)烷酸鹽、酚鹽和卟啉類螯合物難溶于水相，不能用普通脫鹽方法有效地脫除。為了減少烴油中金屬雜質(zhì)的含量，煉油工作者作了大量的研究工作，例如，美國專利US3052627中Lerner使用一種吡咯烷酮-乙醇混合物將原油中的金屬雜質(zhì)脫除，美國專利US3167500中Payne使用一種有較佳CH比和較佳分子量通常稱為瀝青粘合劑的縮合多環(huán)芳香族化合物從烴油中脫除金屬效率很高。US3153623中，Eidib等人選擇一些高介電強度市售有機(jī)化合物，將其加入工藝過程中以促進(jìn)金屬的電沉析過程。US4439345中，Duke公開了一種用羧酸從增強石油產(chǎn)品的中間相乳液中脫除金屬以使其破乳的方法。中國專利CN1036981A中，約翰·G·雷諾茲提出了用二元羧酸從烴原料中脫除金屬的方法。CN37105863A公布了一種用乙二胺四乙酸及其鹽從烴油中脫金屬的方法。以上烴油脫除金屬雜質(zhì)的方法，不僅成本高，而且工藝復(fù)雜。
本發(fā)明的目的是提供一種烴油脫金屬劑，這種脫金屬劑應(yīng)同時具備脫除效率高、價格低廉、使用方便等特點，為工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)造條件。
本發(fā)明所提供的無機(jī)含磷螯合劑，特別是三聚磷酸鈉，六偏磷酸鈉等，能高效脫除烴原料中的鈣、鎂、鐵等金屬雜質(zhì)。待處理的烴油與本發(fā)明中所提供的螯合劑，極性溶劑和破乳劑經(jīng)充分混合，螯合劑與烴油中的金屬雜質(zhì)形成絡(luò)合物溶于溶劑相中，在一定溫度、電場梯度、破乳劑的共同作用下，溶劑相從烴油中分離出來，從而把金屬雜質(zhì)從烴油中脫除，其中所述的螯合劑是多聚磷酸、多聚磷酸鹽和它們的混合物。同時，這些螯合劑也可以與其它具有絡(luò)和作用或沉淀作用的化合物混合使用，如乙二胺四乙酸及其鹽和磷酸鹽等。螯合劑的用量一般為10～1000ppm，最佳用量為50～200ppm。本發(fā)明中所用的極性溶劑包括水、低級脂肪醇和其它不溶于烴油的化合物，其中最好的溶劑是水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等。溶劑的用量一般為待處理烴油的1-50%(wt)，最佳用量為3-20%。用于烴油脫金屬的破乳劑型號，是根據(jù)具體烴油種類通過破乳試驗選定的，烴油脫金屬通常在烴油凝點到200℃之間進(jìn)行，最佳的溫度范圍是90-150℃。電場梯度一般控制在500～1500v/cm之間，最佳電場梯度為800～1000v/cm。
本發(fā)明的方法可以使烴油中鈣、鎂、鐵的脫除率達(dá)到90%以上。從已經(jīng)完成的工業(yè)試驗來看，在原油脫金屬與脫鹽同時進(jìn)行時，本發(fā)明所用螯合劑能使原油電脫鹽電流降低50%，這不僅降低了原油電脫鹽的能耗，同時，可使電脫鹽裝置電器設(shè)備的設(shè)計容量減少，降低設(shè)備造價。由于本發(fā)明中所用螯合劑對烴原料裂解有催化作用，特別是它能與鎳、釩等催化劑毒素形成對裂解有更好活性的催化劑，因此，處理后的烴油原料中所含的少量脫金屬劑對烴原料催化裂化有促進(jìn)作用，它可以改善烴原料催化裂化的產(chǎn)品分布，提高輕質(zhì)油收率。試驗結(jié)果表明，它可以使催化裂化汽油收率提高0.5～5%。另外，烴油經(jīng)本發(fā)明方法脫金屬后，還可使烴原料催化裂化催化劑上已經(jīng)吸附上的金屬部分脫除，其中鈉減少15-25%、鈣減少20～30%、鐵減少35-45%、鎂減少25-35%、鎳減少20-30%，釩減少30-35%。這樣既可以提高催化劑活性，也可降低催化劑消耗。本發(fā)明適用于原油及其餾份油和其它所有烴類原料的脫金屬處理。
下面的實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制其適用范圍。
實施例1沸程為230～400℃的烴原料，其中含鈉1.5ppm、鈣1.7ppm、鎂0.11ppm、鐵27ppm、鎳12ppm、釩0.9ppm，加入5%的水，15ppmN-17破乳劑和130ppm六偏磷酸鈉，充分混合后，在100℃、1000v/cm電場作用下進(jìn)行烴油脫金屬處理，脫后烴油中的金屬含量分別為鈉0.2ppm、鈣0.2ppm、鎂0.05ppm、鐵2.4ppm。
實施例2原油中含鈉29ppm、鈣23ppm、鎂7ppm、鐵12ppm，加入5%乙二醇和1%水，同時加入100ppm復(fù)合絡(luò)合劑(其中三聚磷酸鈉80%、EDTA20%)和PR7525破乳劑30ppm，充混合后，在130℃、700v/cm電場作用下進(jìn)行原油脫金屬處理。脫后原油含鈉1.9ppm、鈣1.7ppm、鎂0.9ppm、鐵3.2ppm。
實施例3工業(yè)電脫鹽裝置上，加5%水，20ppm破乳劑，在120℃，900v/cm電場梯度條件下(90ppm六偏磷酸鈉)進(jìn)行大港原油脫金屬，脫前原油含鈉17.2ppm、鈣15ppm、鎂0.5ppm、鐵10ppm、鎳28.5ppm、釩0.3ppm。脫后原油含鈉1.1ppm、鈣2.3ppm、鎂0.2ppm，含鐵2.2ppm、鎳27.0ppm、釩0.2ppm。加劑前電脫鹽裝置電流為90A，加劑過程中，電流降至12A，電耗從0.6度，噸降至0.1度，噸該原油經(jīng)過常壓塔蒸餾后的常壓渣油用來催化裂化時，催化裂化催化劑上的金屬含量都有所下降，下降率分別為鈉15～25%、鈣20～30%、鐵35～45%、鎂25～35%、鎳20～30%、釩30～35%。此外，渣油催化裂化產(chǎn)品分布變好，汽油平均收率提高1.8%。
權(quán)利要求
1.用無機(jī)含磷螯合劑從烴原料中脫金屬工藝過程包括a、烴油與無機(jī)含磷螯合劑、極性溶劑和破乳劑經(jīng)過充分混合；b、凈化烴油與含金屬雜質(zhì)的極性溶劑在電場和破乳劑作用下分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，其中所述的無機(jī)含磷螯合劑是多聚磷酸及其鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2，其中所述的最佳無機(jī)含磷螯合劑是三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，其中所述無機(jī)含磷螯合劑的用量為10～1000ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4，無機(jī)含磷螯合劑的最佳用量為50～200ppm。
全文摘要
用無機(jī)含磷螯合劑從烴原料中脫除金屬雜質(zhì)，特別是高效脫除鈣、鎂、鐵。本發(fā)明使用的三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉對烴油中鈣、鎂、鐵的最高脫除率都可達(dá)到80％以上，用這種螯合劑在原油電脫鹽裝置進(jìn)行的原油脫金屬實驗時，可使原油電脫鹽裝置電流降低50％，電耗下降40％，同時，能使渣油催化裂化產(chǎn)品分布變好，汽油平均收率提高1.8％，也可使催化劑上金屬吸附量降低，其中鈉降低15～25％，鈣降低20～30％、鐵降低35～45％、鎂降低25～35％、鎳降低20～30％、釩降低30～35％。
文檔編號C10G17/00GK1076473SQ92113219
公開日1993年9月22日 申請日期1992年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月25日
發(fā)明者徐岳峰, 張佩甫, 張同生, 戴琳 申請人:中國石油化工總公司, 中國石油化工總公司洛陽石油化工工程公司