[发明专利]一种环保型原油脱钙剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型原油脱钙剂，属于石油加工领域，是一种适用于中高钙类原油中钙、铁等金属元素的脱除的无磷环保型原油脱钙剂。

背景技术

目前国内很多油田的开发逐渐进入到中后期，且原油重质化越来越严重，从而使得产出的原油中的金属含量越来越高，代表性的金属成分是钙和铁。以Ca²⁺含量为例，辽河稠油钙离子质量分数已经达到348μg/g；外国的苏丹Fula-North-3油Ca²⁺的质量分数为惊人的1990μg/g，这使得原油脱钙工作变得非常的有必要。

原油中的钙分为无机钙和有机钙两大类。无机钙以氯化钙、碳酸钙、硫酸钙等形式存在，有机钙以环烷酸钙、脂脂酸钙、酚钙等形式存在。一般情况下，原油中的钙盐也可以在原油电脱盐过程中因洗涤、沉降分离出来，而有机钙化合物易溶于油而难溶于水，在电脱盐过程中难以脱除。这部分钙对后续原油加工产生负面影响。原油中钙含量过高对原油加工有较严重的影响，高钙会沉积到催化剂的空隙中，降低了其比表面积，使催化剂失去活性，同时对于加氢裂化催化剂而言，原油中的过多钙会阻塞催化剂床层的介质通道，使反应器中的压降增大，同时加速了催化剂失去活性的进程；在脱钙的电脱盐系统中，原油中钙含量过高会增加电导率，使得电脱盐系统中的电流增大，增加了电能的消耗等影响。

目前主流的脱钙技术主要可以归结为化学螯合法、化学酸处理法和化学沉淀法。化学螯合法，如中国专利CN1076473、CN87105863、CN10366981公开的方法，这类方法采用能与Ca生成水溶性螯合物的氨基羧酸、二元羧酸、羟基羧酸及其盐类进行原油脱钙；化学酸处理法，如中国专利CN1055552、CN1454967、CN1267707、CN1521239公开的方法，利用有机或无机中强酸与原油中的石油酸钙进行弱酸置换中强酸氢离子的原理，将石油酸钙还原为石油酸来脱除原油中的钙，缺点是强酸会严重腐蚀设备，同时具有较大刺激性气味、对原油的适应性差、脱钙剂用量大等缺点；化学沉淀脱钙，如中国专利CN1120575、CN1054261、CN1760338公开的方法，这类方法采用水溶性硫酸盐、磷酸盐与原油中的石油酸钙作用生成微溶或不溶于水的硫酸钙、磷酸钙沉淀物，在表面活性剂的作用下，沉积于水相达到脱钙的目的，这类方法的缺点首先是磷酸盐类的脱钙剂含有磷，会造成水体污染，对环境影响大，其次对钙的脱除率不高，产生的沉淀物容易堵塞设备管线，同时产生的工业废渣需要处理。本发明涉及一种环保型原油脱钙，该原油脱钙剂的特点是可以有效脱除原油中的钙，且产品不含磷、环境友好。

发明内容

技术问题：一种环保型原油脱钙剂，该发明所制备的环保型原油脱钙剂适用于中高钙含量的原油，能有效脱除原油中的钙，且产品不含磷、环境友好。

技术方案：本发明的技术问题所采用的技术方案为：

本发明的环保型原油脱钙剂是由有机复合物与水在室温下混合配制而成的固含量为20～40wt.％的均匀透明混合物，所述有机复合物是由30～50wt.％螯合剂、5～20wt.％有机酸、5～20wt.％分散剂、10～30wt.％中和剂在室温下混配而成。

该脱钙剂配制所用有机复合物中所述的螯合剂是由烯丙基磺酸钠、衣康酸和丙烯酸羟酯类进行三元自由基共聚而成，该螯合剂的结构通式为：

其中：

R为-CH₂OH、-CHOHCH₃、-CH₂CH₂CH₂OH中的一种；

聚合度x为1～1000、y为1～1000、z为1～1000。

该螯合剂的制备方法为：在室温、N₂氛下，以烯丙基磺酸钠质量为基准，将烯丙基磺酸钠和0.05～5倍烯丙基磺酸钠质量的衣康酸加入反应釜中混匀，将温度升至50～95℃后，加入0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的丙烯酸羟酯类、0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的水，混匀后同时滴加质量百分浓度为5wt.％～50wt.％的无机引发剂水溶液和质量百分浓度为5wt.％～30wt.％的链转移剂，无机引发剂的加入量为0.01～0.6倍烯丙基磺酸钠质量，0.5～2h滴完，链转移剂的加入量为0.01～0.4倍烯丙基磺酸钠质量，0.5～2h滴完，滴完后微波反应0.1～0.5h下，微波功率为90～900W，微波反应后在50～95℃下继续反应1～5h，冷至室温，制得浅黄色透明的聚羧酸磺酸钠酯类螯合剂。