[发明专利]一种原油脱钙剂及其制法

说明书

涉及领域  本发明涉及炼油技术领域，为一种原油脱钙剂及其制法。

背景技术  原油脱钙问题，一直是国内外许多炼厂在炼油过程中须关注的重点及难点问题，它与炼油过程中的脱盐过程、常减压、催化裂化，加氢裂化等工艺过程的安全运行密切相关。亦直接影响炼油产品的质量。

具体举例如下：

①电脱盐过程：钙含量过高会使原油电导率增加，使脱盐电流增大，电耗增加严重时会导致装置停产。

②常减压：原油中钙盐，会引发常减压装置换热器及加热炉的结垢及腐蚀问题，降低换热器和加热炉的热效率，降低设备的使用寿命，严重时会导致停产。

③催化剂：在催化裂化过程中，原料油中的钙化合物沉积在催化剂上，使催化剂颗粒结块，影响流态化，同时还会使催化剂表面积下降，造成催化剂永久失活；在加氢裂化过程中，原料油中的钙化合物会导致加氢催化剂迅速失活，且可能堵塞催化剂床层的介质通道，使加氢反应器内压降大幅升高。

④原油中钙化合物的存在，会使得下游产品的质量下降，在油品使用过程中，产生腐蚀及结垢等负面影响。

高钙原油国内外普遍存在，一般情况下，原油中的钙含量与其酸质普遍存在着一定的对应关系，即随着酸值的增大而增大。

原油脱钙技术现状表明，目前国内外的脱钙剂主要有八种脱钙机理：螯合脱钙法、沉淀脱钙法、加氢催化脱钙法、膜分离脱钙法、CO2脱钙法、树脂脱钙法、生物脱钙法、过氧化氢脱钙法。

在上述八种脱钙机理中，目前较为实用的是前两种，主要原因是这两种方法能直接适应现有的脱盐工艺，不需进行设备及工艺改造，只需将脱钙剂作为一种助剂与破乳剂一同注入电脱盐装置中即可。

螯合机理类脱钙剂基本为有机羧酸及有机膦羧酸及其盐类，沉淀机理类脱钙剂基本为无机磷酸盐为代表。

目前国内外的脱钙剂都存在着不同的缺点：

1、螯合类脱钙剂脱钙效率较高，在药剂量充分时，一般脱钙效率可达90％以上，但其缺点亦较多。

①首先，其使用成本较高，脱钙效果最佳的EDTA剂钙比高达9.3∶1，用量较少的剂钙比亦达到3.3∶1。

②其次，有机羧酸或膦羧酸类螯合脱钙剂，在脱钙过程中，由于其排水pH值偏低，造成电脱盐设备及排水管线严重腐蚀，给后续的污水处理系统增加了较大的处理难度。

对RPD类药剂进行专门腐蚀试验研究的结果显示，即使加入各类酸性缓蚀剂，对A₃钢材质的腐蚀问题亦无法有效控制，必须改用316L。OCr18Ni9Ti及1Cr18Ni9.3等不锈钢才能有效地抵抗该类腐蚀。

③再者，有机羧酸盐或有机膦羧酸盐类一般都含有钠，在脱除钙的同时，会导致原油钠的升高，造成二次原油污染，在原油二次加工过程中，钠会危害催化裂化催化剂，其程度比钙更为严重，所以该问题是不应被忽视的。

2、沉淀类脱钙剂一般不会造成设备及管线的腐蚀，排水对后续污水处理装置影响不大，但其缺点亦较明显：首先，脱钙效果不高，以六偏磷酸钠(水解后转化为PO₄^3-)为例，在剂钙比为5.5∶1的情况下，脱钙率达不到50％；其次，沉淀类脱钙剂还有在电脱盐设备及排水管线二次结垢，以及增加原油钠离子等问题，使其不具有太强的市场竞争力。

综上所述，目前国内外炼油厂普遍使用的螯合类及沉淀类脱钙剂，都存在着各自的不足。

发明内容  本发明所涉及的原油脱钙剂，既能兼具螯合类及沉淀类两类脱钙剂的优点，同时又能弥补其不足。

该脱钙剂基于新型脱钙机理，它突破了传统的螯合型和沉淀型脱钙机理，采用两步脱钙机理，即首先依靠螯合机理从油相将钙脱入水相，然后采用淤渣调节机理将水相钙卸载成淤渣类物质，排出系统。它既可获得较高的脱钙效率，又可以避免电脱盐设备及后续排水管线的腐蚀及结垢问题，又避免了对污水处理系统的副作用。

本发明首先涉及一种原油脱钙剂，其特征在于以重量百分比计包括以下组分：

①有机螯合剂        20～30％；

②有机分散剂        10-15％；

③无机沉淀剂        10-15％；

④表面活性剂        2～15％；

⑤有机淤渣调节剂    10～20％；

⑥表面润湿剂    1～5％；

⑦有机缓蚀剂    1～5％；

有机螯合剂选用一元、二元、三元有机羧酸及其盐类、有机膦羧酸及其盐类中的一种。