本发明属于金属脱除技术领域，具体涉及一种油类金属脱除剂及其制备方法与应用。
背景技术：
原油、渣油、汽油、柴油、煤油和润滑油等油类中含有的铁、钙、镁等微量元素，通常以油溶性的有机金属化合物形式存在，可以呈络合形态或金属皂类以及胶体悬浮物形式存在于油中。油类产品中铁离子含量随沸点的升高而增加,例如，在原油炼制过程中，原油经过蒸馏后,金属大多存在渣油中。渣油作为原料进入催化装置,金属，特别是铁的存在对催化裂解加工过程是有害的,必须尽可能将其除去,以延长催化剂的寿命。
油类中金属的脱除可采用添加金属脱除剂等方法，向油中加入某种脱金属剂，脱金属剂与以油溶性有机酸盐存在的金属盐发生反应，生成水溶性金属盐，或既难溶于水又难溶于油的金属盐类，然后通过水洗将油中水溶性、沉淀型金属盐脱除，也就是通常所讲的化学法脱金属。化学法脱金属具有费用低、操作简便等优点，但存在脱除效果不稳定、成本高、以及对设备发生腐蚀等问题。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种油类金属脱除剂及其制备方法与应用，该金属脱除剂能有效降低油类中金属含量，同时能够避免脱金属剂的加注对油类生产、加工、储存造成的腐蚀。
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：
n-甲基-2-吡咯烷酮1-20％，
乙二醇二乙醚二胺四乙酸1-20％，
n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸1-15％，
乙二胺1-20％，
甲醇1-20％，
水5-30％。
优选地，所述的油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：
n-甲基-2-吡咯烷酮5-20％，
乙二醇二乙醚二胺四乙酸5-20％，
n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸5-15％，
乙二胺5-20％，
甲醇5-20％，
水10-30％。
上述油类脱金属剂的制备方法，将n-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸、乙二胺、甲醇、水混合搅拌即可。
上述油类脱金属剂的应用，所述应用为将所述油类脱金属剂直接注入油中，用于油的脱金属反应，所述油为原油、渣油、汽油、柴油、煤油、润滑油中的任意一种。
优选地，所述油类脱金属剂的注入量为油加工量的10-100mg/kg。
本发明提供的油类脱金属剂，酸性有机络合剂乙二醇二乙醚二胺四乙酸、n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸与乙二胺反应，生成含有n、p元素化合物，并与n-甲基-2-吡咯烷酮产生协同效应，提升了对金属元素的络合能力，同时避免了酸性物质对碳钢设备的腐蚀。该油类脱金属剂，借助较强的金属络合能力，将以有机盐存在的钙、铁、镁离子夺出，并生成稳定的水溶性金属络合物，这些金属络合物溶于水并随电脱盐脱除的水一并排除，最终达到脱金属的目的。
本发明的优点：
本发明提供的油类脱金属剂，对以有机盐形式存在的钙、铁、镁具有较好的脱除效果，能有效地降低油类中的金属含量，降低或避免油类生产、加工、运输过程中出现的因金属存在而导致的催化剂中毒、结垢等问题，具有用量少、同时不腐蚀金属设备的优点。
具体实施方式
实施例1
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：n-甲基-2-吡咯烷酮20％，乙二醇二乙醚二胺四乙酸5％，n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸15％，乙二胺10％，甲醇20％，水30％；
所述油类脱金属剂的制备方法：将n-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸、乙二胺、甲醇、水混合搅拌；
在实验室中评价该脱金属剂的效果，加入100mg/kg的脱金属剂时，每100g原油加脱金属剂0.01g，称量准确性低，所以配置成1%质量浓度的脱金属剂水溶液，加入油类中，称量准确性高。
脱金属效果的评价：
检测的油为92#汽油，所用92＃汽油原始含铁、钙、镁分别为7.9mg/kg、2.1mg/kg、1.3mg/kg，具体方法如下；
取95g油，注入脱盐罐中，注入水5ml，直接注入1%质量浓度的脱金属剂水溶液、20mg/kg破乳剂，在温度120℃条件下预热15分钟后，振荡200次，然后在电场强度为800v/cm、脱盐温度120℃，脱盐时间40分钟，冷却后取样分析油中的铁、钙、镁含量，并计算油中各种金属的脱除率；
金属脱除率＝{[油中脱金属前某种金属的含量(mg/kg)-油中脱金属后某种金属的含量(mg/kg)]÷油中脱金属前某种金属的含量(mg/kg)}×100％；
采用的电脱盐装置为ys-3型电脱盐试验仪；油中金属含量分析采用电感耦合等离子发射光谱仪；破乳剂为市场销售的商品破乳剂，根据油类的性质进行选择，主要目的是加入脱水；
结果见表1；
表192#汽油的脱金属效果
实施例2
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：n-甲基-2-吡咯烷酮1％，乙二醇二乙醚二胺四乙酸20％，n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸10％，乙二胺20％，甲醇20％，水29％；
制备方法同实施例1；
脱金属效果的评价同实施例1；
检测的油为陕北北部原油，所用原油中原始含铁、钙、镁分别为41.4mg/kg、29.2mg/kg、13.5mg/kg；检测结果见表2；
表2原油中金属脱出效率
实施例3
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：n-甲基-2-吡咯烷酮15％，乙二醇二乙醚二胺四乙酸20％，n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸5％，乙二胺15％，甲醇20％，水25％；
制备方法同实施例1；
脱金属效果的评价同实施例1；
检测的油为柴油，所用柴油中原始含铁、钙、镁分别为9.1mg/kg、2.2mg/kg、1.9mg/kg；检测结果见表3；
表3柴油中金属脱出效率
备注：/代表未检测，因为在低含量的时候，检测结果已经达到99%以上了，所以，不再进行检测。
实施例4
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：n-甲基-2-吡咯烷酮20％，乙二醇二乙醚二胺四乙酸20％，n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸1％，乙二胺19％，甲醇20％，水20％；
制备方法同实施例1；
脱金属效果的评价同实施例1；
检测的油为煤油，所用煤油中原始含铁、钙、镁分别为6.1mg/kg、1.1mg/kg、1.3mg/kg；检测结果见表4；
表4煤油中金属脱出效率
备注：/代表未检测。
实施例5
一种油类脱金属剂，由如下重量百分比的原料组成：n-甲基-2-吡咯烷酮20％，乙二醇二乙醚二胺四乙酸20％，n-(2-羟乙基）乙二胺-n,n’,n’-三乙酸15％，乙二胺20％，甲醇20％，水5％；
制备方法同实施例1；
脱金属效果的评价同实施例1；
检测的油为陕北北部渣油，所用渣油中原始含铁、钙、镁分别为79.1mg/kg、39.2mg/kg、22.7mg/kg；检测结果见表5。
表5渣油中金属脱出效率
腐蚀性评价
采用实施例5提供的脱金属剂，配置质量浓度为1%、0.1%、0.01%的脱金属剂水溶液，分别称取250g1%、0.1%、0.01%的脱金属剂水溶液置于广口瓶中；挂片选用材质为20#、j55和n80，分别平行挂片两个，保证试片全部表面与水样接触。测试温度85℃，将挂片的广口瓶放入已恒温的水浴中半小时后开始计录时间，挂片放置24h观察腐蚀状况并做记录；
将观察后试片立即用水冲洗，剪掉鱼线，然后用无水乙醇逐片洗净两次，用冷风吹干，放入干操器20min后称量(精确至0.0001g)并作记录；然后将试片用体积分数为10%盐酸溶液清洗试片，用无水乙醇逐片洗净两次，用冷风吹干，放入干操器20min后称量(精确至0.0001g)并作记录。
表6脱金属剂腐蚀性测试
由表1-5可知，本发明提供的油类脱金属剂，对铁、钙、镁的脱除效果好，用量少，由表6可知，该脱金属剂，对金属设备的腐蚀较弱。