[发明专利]一种脱除烃油中镍钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除烃油中镍钒的方法。

背景技术

随着原油性质重质化、劣质化的趋势加重，原油中的金属含量普遍增高。在石油含有的众多金属元素当中，镍、钒、铁、钠、钙、铜及砷都会引起催化剂中毒，严重影响石油炼制过程中加工油品的质量。通过电脱盐装置虽然可以脱除原油中的部分金属，但是重金属镍、钒的化合物既不溶于水，化学性质又稳定，而且大多以卟啉和非卟啉有机配合物的形式存在于胶质、沥青质中，因此很难通过电脱盐过程将它们脱除，导致镍钒最终进入重质馏分中，对二次加工装置中的催化剂产生负面影响，由此导致催化剂中毒，活性下降，增加催化剂消耗，造成巨大的经济损失。

目前，脱除原油中镍、钒的手段主要有加氢法、溶剂脱沥青法、溶剂抽提法、化学法等。其中加氢法和溶剂脱沥青法已工业化，但是，加氢法存在装置投资巨大，废催化剂难以再生的缺点；溶剂脱沥青法仅适用于脱除沥青含量高的原油，并且投资大，操作费用高；溶剂抽提法通过大量溶剂对烃油中的镍钒化合物进行充分萃取分离，主要用于分析过程。

由于上述方法均存在明显缺陷，因此人们一直在探索原油脱金属的新方法，其中，研究较多的是化学法脱镍钒技术。化学法脱镍钒的原理是：先向原油中加入脱金属剂，让所述脱金属剂与原油中的有机镍化合物和/或有机钒化合物发生反应，将镍和/或钒从油溶性化合物中转移到水溶性化合物和/或水溶性络合物中；然后将反应后的原油进行常规的电脱盐处理，经过油水分离，分离掉含有镍钒化合物的水相。经过上述化学反应和电脱盐二步过程，最终达到脱除原油中镍钒的目的。化学法的设备投资少且运行费用低，因而日益引起人们的重视。

由于镍、钒化合物自身较高的稳定性，以及与胶质、沥青质紧密缔合等缘故，要想更有效地将镍钒化合物从原油的油相中化学反应分离出，解决原油脱镍、钒的问题，需要开发出合适的药剂，即脱金属剂，以及同时增加辅助手段促进脱金属剂与烃油进行的化学反应，进一步提高金属脱除率。

CN101215477A公开了一种原油重金属脱除剂，由10-40重量％碳酸酯、0-30重量％有机酸、5-20重量％非离子表面活性剂、10-45重量％螯合剂、0.5-1重量％脲类化合物以及2-10重量％醇水溶剂组成，主要应用于炼油电脱盐装置，不改变电脱盐的操作参数，其中金属镍脱除率为60％，金属钒脱除率为53.3％。

US 6013176A公开了一种降低石油中金属含量的方法，该方法在100-180℃温度下，将含有碱和相转移剂的脱金属剂与含金属的石油相接触，并通以含氧气体以提高脱金属反应的效果。该方法只是采用常规的化学法脱除金属，没有采用例如微波技术辅助化学反应，因此脱除金属的效果有限，金属镍脱除率仅为43％，金属钒脱除率仅为68％。

CN 101402878A公开了一种微波化学法脱除原油中镍钒的方法，该方法包括原油先经过微波处理，然后加入脱金属剂和水在80-90℃反应，最后采用电场方式进行处理即可获得脱除了镍钒的原油。该方法尽管反应条件温和、金属脱除率较高，但不足之处在于脱金属剂没有参与原油微波处理过程，未能充分发挥两者的协同作用，后续化学反应温度较低，对于重质烃油如常压渣油、减压渣油脱金属反应较困难，并且所使用的脱金属剂性能较单一，金属镍脱除率为45-50％，金属钒脱除率仅为75-88％。

CN101928591A公开了用于脱除原油中镍、钒的方法和装置，该方法优选在原油中加入脱金属剂后，原油进入微波反应器，并停留一段时间受到微波处理。但金属镍脱除率最高仅为35.14％，金属钒脱除率最高仅为61.02％。

由此可见，现有技术中的脱金属方法都不能高效地脱除烃油中的镍钒，因此需要能在微波反应中应用，有更高效地脱除烃油中镍钒性能的脱金属组合物。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中脱除金属镍钒含量高的烃油中的金属镍钒时，效率不高的问题，提供一种脱除烃油中镍钒的方法。

本发明的发明人在研究过程中发现：将由脱金属剂、供氢剂、螯合剂、相转移剂和溶剂组成的脱金属组合物应用于使用微波手段促进的化学法脱金属过程中时，能够更有效地脱除金属镍钒，由此完成本发明。

为了实现上述目的，本发明提供一种脱除烃油中镍钒的方法，该方法包括：(1)在微波反应条件下，将脱金属组合物和烃油混合接触，得到接触后的烃油；(2)在电脱盐条件下，将步骤(1)得到的接触后的烃油进行电脱盐并油水分离，得到脱除镍钒的烃油产物；其中，所述脱金属组合物含有脱金属剂、供氢剂、螯合剂、相转移剂和溶剂，所述脱金属剂为能够与烃油中的镍和钒反应的物质。