一种从烃油中脱除钠盐的方法与流程

文档序号:21692978发布日期:2020-07-31 22:14阅读:570来源:国知局

本发明涉及一种烃油脱金属的方法,具体涉及从烃原料油中脱除金属钠盐的方法。



背景技术:

近年来随着石油资源日益重质化、劣质化,以及采油和集输过程中大量油田化学剂的使用,导致炼厂加工原油中污染物比例增加,其中金属污染物对催化裂化过程造成的负面影响越来越大,污染元素主要有镍、钒、铁、钙和钠等,在催化裂化反应过程中不断沉积在催化剂上,通过破坏晶体结构、堵塞孔道、覆盖活性位等方式造成催化剂中毒,且这种过程一般是不可逆的。

为提高原油采收率,三次采油技术的应用趋于广泛,大庆油田等国内主要油田在聚合物驱取得巨大成功的基础上,进一步发展了三元复合驱技术,重烷基苯磺酸盐与碱溶液复配使用,能在很宽的浓度范围内将原油的界面张力降至超低数值,从而显著提高石油采收率。石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等采油助剂具有良好的界面活性和乳化性能,但是在提高原油采收率的同时,容易导致破乳困难、原油钠含量升高以及催化剂中毒等问题,影响炼厂催化裂化装置的正常平稳运行,增加剂耗及生产成本。

针对催化裂化平衡剂上金属污染问题,工业上一般采取优选抗金属能力强的催化剂,以及加入金属钝化剂的方法,但是这些方法成本高、效率低,从源头降低原料中金属含量将具有事半功倍的效果。电脱盐作为炼厂的主要防腐措施,通常是企业去除原油中的固体颗粒物、有毒有害物质和可溶性污染物的第一个操作步骤,当前利用电脱盐平台脱除原料中镍、钒、铁、钙的文献专利较多,且以酸性脱金属剂为主,针对近年来三次采油药剂引起的有机钠污染问题还鲜有报道,因此,亟需从源头控制金属毒物钠对后续催化剂的不利影响,开发高效脱除有机钠的技术。

cn108929714a公开了一种适用于原油中有机钠盐的脱钠剂,包括有机铵盐5~80份、无机铵盐20~95份、助转移剂0.5~5份。所述有机铵盐为乙酸铵、水扬酸铵、苯甲酸铵、草酸铵、柠檬酸铵、六羟基合锑酸铵和丙烯酸铵中的一种或几种的混合物;所述无机铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵和硝酸铵的一种或几种的混合物。该脱钠剂组分复杂,脱钠效率较低,有机钠最高脱除率只有82%。



技术实现要素:

为克服现有技术存在的问题与不足,本发明针对三元复合驱表面活性剂石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等造成的催化剂有机钠中毒问题,提供了一种在从烃原料油中脱除有机钠盐的方法,以实现污染物源头处理。

本发明方法包括:使烃原料油与gemini型季铵盐脱钠助剂、破乳剂和水在混合器中混合,进入电脱盐装置,处理后得到钠含量显著降低的烃油。

所述脱钠助剂为gemini型季铵盐,阳离子部分具有以下结构:

其中,r1、r2可以相同或不同,可以选自c8-c22的烷基或c8-c22的取代烷基,优选c10-c18的烷基或c10-c18的取代烷基,例如酰胺基、酯基取代的c10-c18烷基。

r3为c2-c8的亚烷基或顺丁烯二酸二亚c2-c8酯基,优选为亚乙基或亚丙基或顺丁烯二酸二亚乙酯基。

r4、r5、r6、r7可以相同或不同,选自c1-c4的烷基、c1-c4的烷氧基、聚合度在1-20之间的聚氧乙烯基或聚合度在1-20之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基,优选c1-c3的烷基、c1-c3的烷氧基、聚合度在4-10之间的聚氧乙烯基或聚合度在4-10之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基。

根据本发明的具体实施方式,所述脱钠助剂的阳离子选自乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)铵离子],丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基铵离子),丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基铵离子),乙撑基双(十四烷基二甲基铵离子),顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基铵离子)中的至少一种。

所述季铵盐的阴离子部分可以是cl-、br-、i-、ch3so4-、ch3co3-、(ch3)2po4-中的一种或两种,优选ch3so4-、ch3co3-

根据本发明的具体实施方式,所述脱钠助剂优选乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)甲基碳酸铵],丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基氯/溴化铵),丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基氯/溴化铵),乙撑基双[(十四烷基二甲基)甲基硫酸铵],顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基氯/溴化铵)中的至少一种。

所述脱钠助剂的用量以烃原料油质量为基准,可以为10-500ug/g,优选20-300ug/g,更优选30-200ug/g。

所述烃原料油简称烃油,包括但不限于:原油、渣油以及炼厂污油等。

所述烃原料油中的金属钠含量以烃油质量为基准,可以是1-200mg/kg,优选5-50mg/kg。

所述混合器可以采用炼厂电脱盐装置中使用的静态混合器和混合阀,也可以采用其他混合设备。

所述烃原料油优选预热后进入混合器,预热温度可以是60-150℃。

所述破乳剂需要根据烃油性质进行筛选,筛选方法为本领域技术人员所熟知,可以是水溶性破乳剂或油溶性破乳剂,本申请不再赘述,优选油水中间层薄、水相含油低的破乳剂,例如bs906、bs01。破乳剂加入量以烃原料油质量为基准,可以为10-500ug/g。

所述水的加入量以烃原料油质量为基准,可以为4%-10%,优选6%-8%。

所述电脱盐处理条件为本领域常规条件即可,包括:处理温度100℃-150℃,电场强度200-2000v/cm,处理时间30-60min。

本发明适合脱除烃油中的有机钠盐,特别是烃油中的三元复合驱表面活性剂石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等引入的有机钠盐。此外,由于无机钠盐比有机钠盐更易脱除,因此本发明也可以脱除烃油中的无机钠盐以及其它金属盐。

本发明所述方法利用炼厂常规电脱盐装置即可实现,无需改造或新增相关设备,采用脱钠助剂与烃油中残留的油田化学剂反应后,将有机钠转变成易于水溶的无机钠,将其转入水相,结合高效破乳剂和静电场作用达到良好的油水分离效果,从而为后续加工装置提供合格的原料,是解决催化裂化催化剂钠中毒的有效手段,易于工业推广应用,具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的内容。

实施例1

原油性质见表1,取100g原油60℃预热后,加入8g蒸馏水和定量破乳剂bs01以及乙撑基双[(十四烷基二甲基)甲基硫酸铵]作为脱钠助剂,混合均匀,然后将其转移至电脱盐罐密封,在温度120℃、电场强度为500v/cm的静电场中处理40min进行油水分离,待温度降至60℃左右,取油样分析盐含量及金属钠含量。结果见表2。

实施例2

以丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基氯化铵)作为脱钠助剂,其中聚氧乙烯基的聚合度为10。按照实施例1的方法操作,用量和结果见表2。

实施例3

以丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基溴化铵)作为脱钠助剂,其中聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段的聚合度为8。按照实施例1的方法操作,用量和结果见表2。

实施例4

以乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)甲基碳酸铵]作为脱钠助剂,按照实施例1的方法操作,用量和结果见表2。

实施例5

以顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基溴化铵)作为脱钠助剂,按照实施例1的方法操作,用量和结果见表2。

对比例1

按照实施例1的方法操作,只加破乳剂,不加脱钠助剂,用量和结果见表2。

对比例2

按照实施例1的方法操作,不加破乳剂,也不加脱钠助剂,用量和结果见表2。

对比例3

按照实施例1的方法操作,不同的是加入市售1631(十六烷基三甲基氯化铵,上海金山经纬化工厂)脱钠助剂,用量和结果见表2。

对比例4

按照实施例1的方法操作,不同的是将其中的脱钠助剂替换为cn108929714a实施例9中使用的脱钠剂,即乙酸铵40份,草酸铵10份,六羟基合锑酸铵10份,碳酸氢铵30份,硫酸铵5,ppg-8003份,叔丁醇2份。结果见表2。

表1原油基本性质

表2实施例和对比例结果

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