[发明专利]用于脱除原油中镍、钒的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及原油加工，特别是涉及用于脱除原油中镍、钒的方法和装置。

背景技术

近年来随着国内外采油技术的强化，油田采用了热采、化学驱油等技术，并且国内外重质原油的产量日益增加，造成原油中金属含量增加。存在于原油中的金属对原油加工过程危害极大。金属盐类会在催化裂化过程中造成催化剂污染，使轻油收率降低，产品质量变差。另外，金属盐类还会引起加氢过程中催化剂失活、床层阻塞，系统压力增大等缺陷，从而影响产品质量，缩短开工周期，增加操作成本。再有，金属盐类甚至还会影响渣油减粘和延迟焦化工艺。因此，在对原油进行常减压蒸馏前，一般都进行原油预处理，以最大限度地脱除原油中的金属盐类，以满足后续加工对原料金属含量的基本要求。

特别是，原油中的金属镍和钒主要是以有机金属卟啉化合物的形式存在，其不溶于水，因此常规电脱盐方法难以将镍、钒从原油中脱除，其危害甚重。

根据原油中镍、钒存在的形式及其物理、化学性质，目前已经采用加氢、溶剂抽提、螯合分离等方法来加以脱除。从目前已有的工业化的脱镍、钒的方法来看，还存在着很多问题。其中，加氢脱金属装置的投资大，而且催化剂难以再生，造成废催化剂无法处理。溶剂抽提是利用丙烷、丁烷等溶剂将渣油中的沥青质与非沥青质分开，即通过脱除沥青来达到脱镍、钒的目的，但此种方法也只能脱除沥青含量高的渣油中的镍、钒，而且投资大，操作费用高。相对而言，如果开发出用量少且螯合能力强的镍、钒螯合剂，采用螯合分离法脱除原油中的镍、钒则可降低设备投资与操作费用。但总的来说，由于原油中成分复杂，镍、钒化合物的结构比较稳定，因而目前用化学法还不能有效解决原油的脱镍、钒的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于脱除原油中镍、钒的方法和相关的装置，其采用微波装置对原油进行处理，从而显著提高镍、钒的脱除率。

为实现上述目的，本发明提供了用于脱除原油中镍、钒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a)预备一个微波反应器；

b)取一定量的原油，并将所述原油加热至设定的反应温度；

c)使原油进入所述微波反应器；

d)开启所述微波反应器，调节微波功率，使所述原油在所述微波反应器内停留一段时间并受到微波处理；以及

e)取出所述原油。

较佳的是，所述步骤b)和步骤c)包括如下步骤：将已被预热至预热温度的原油放入第一容器；通过油泵使所述原油在从所述第一容器至所述微波反应器的管路内循环流动，并调节所述油泵的出口流量；以及通过电加热器将所述原油加热至反应温度。

较佳的是，该方法还包括如下步骤：使所述原油在循环流动时经过第二容器，并从所述第二容器取出原油。

较佳的是，该方法还包括如下步骤：当所述原油在循环流动时，通过一个或多个水循环系统对所述原油进行控温。

较佳的是，该方法还包括如下步骤：当所述原油从所述微波装置流出之后，使其流过恒温装置。

较佳的是，该方法还包括如下步骤：所述步骤b)包括：在所述原油中加入脱金属剂。

本发明还提供了一种用于脱除原油中镍、钒的装置，其特征在于，该装置包括：

用来储存原油的第一容器；

对原油进行循环输送的油泵；

对原油进行加热的加热器；

用于对原油进行微波处理的微波反应器；以及

将所述第一容器、所述油泵、所述加热器和所述微波反应器依次连接起来从而使原油循环流动的原油输送管路。

较佳的是，该装置还包括：连接至所述微波反应器的恒温装置。

较佳的是，该装置还包括：连接在使原油循环流动的所述原油输送管路中的用于排出原油的第二容器。

较佳的是，该装置还包括：用于控制原油温度的一个或多个水循环系统，所述水循环系统包括水泵和水加热器。

按照本发明的方法，采用了首次在原油加工领域引入微波装置对原油进行处理，结果显著提高了对原油的脱镍、脱钒效果，而且与目前现有的各种脱镍、脱钒的技术相比成本较低及操作容易。

附图说明

图1是根据本发明较佳实施例的用微波法来脱除原油中镍钒的动态试验装置的示意图。

具体实施方式