專利名稱：一種從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法
技術領域：
本發明屬于煉油化工領域，涉及從餾份油中脫除金屬的工藝方法，特別是從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法。
背景技術：
餾份油中鎳釩的存在對煉油工業有很大危害，根據石油餾份油中鎳釩的存在形態及其物理、化學性質，可以采用酸抽提、加氫、螯合分離、溶劑抽提等方法脫除。從目前國內外應用情況來看，只有加氫法已經工業應用。
由于鎳釩主要存在于渣油中，在進行加氫脫硫或催化裂化時，嚴重影響產品收率及催化劑活性，因此一些煉油廠已采用加氫脫金屬技術。該技術的關鍵是采用脫金屬催化劑，使鎳、釩卟啉及復雜的化合物加氫分解，使鎳釩沉積于脫金屬催化劑上，從而降低渣油中的鎳釩含量。國內某煉油廠引進了該技術，使含鎳43ppm，釩2ppm的孤島減壓渣油脫后含鎳5.4ppm、釩0.5ppm。該技術鎳釩脫除率較高，但加氫脫金屬裝置投資巨大，而且催化劑難再生，造成廢催化劑無法處理。
國外一些專利介紹了某些化合物可以與鎳釩卟啉及其復雜化合物發生反應，形成非油溶性的物質，從而用物理方法將其分離，達到脫除鎳釩的目的。例如美國專利4464251、4465589、4522702、4529503等用磷酸及其鹽脫除渣油中的鎳、釩。在這些專利中，所用原料油是沸點在205～538℃的渣油及人造石油，其中含有很高的鎳和釩，通常含有10～1000ppm釩和5～500ppm鎳，同時還含有硫、氮、殘炭等雜質。美國專利4646589是用無機磷酸鹽和有機磷酸的水溶液，對含鎳、釩的原料油進行逆流萃取，將其中鎳、釩萃取入水相，其工藝方法是含有鎳釩的原料與含脫金屬劑的水在逆流萃取塔中接觸，鎳釩與水中的脫金屬劑形成水溶性或親水化合物進入分水器，含鎳釩的絡合物從分水器下部流出，而大部分未反應的脫金屬劑繼續循環使用，脫金屬劑原料從萃取塔上部排出，鎳、釩脫除率可達35％和37％。美國專利3622505是用多聚磷酸為螯合劑，在200～400℃溫度下，脫除減壓渣油中的鎳釩，脫除率可達80％，缺點為腐蝕性強，無法工業應用。
從目前工業化的脫鎳釩方法來看還存在一些問題。加氫脫金屬裝置投資巨大，而且廢催化劑難以再生，造成廢催化劑難以處理，溶劑脫瀝青只能脫除瀝青含量高的渣油中的鎳、釩，而且投資大，操作費用高，因此工業應用受到限制。相對而言，如果開發出用量少，螯合能力強的鎳釩螯合劑，采用一反應罐和一套電脫鹽設備，選擇適當的工藝條件，用螯合分離的方法脫除油中的鎳、釩是可行的。
發明內容
由于石油中的鎳釩化合物多為油溶性的，因此用一般的電脫鹽方法難以脫除，但如果先將其轉化為水溶的或親水的化合物，則可以用水洗滌分離而脫除。
本發明的目的是提供一種從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法，該方法所需設備簡單，操作方便。
本發明從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法，其特征在于原油餾份油中加入100～1000ppm的脫金屬劑，在溫度為200～400℃的條件下反應20min～300min，然后冷卻至100～150℃，最好為100～140℃，加入占原油餾份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳劑，在電場強度為200～1500V/cm的條件下進行分離，脫除鎳釩。
本發明中，脫金屬劑的加入是連續的。在餾份油中加入脫金屬劑，可使餾份油中的鎳釩卟啉和非卟啉油溶性化合物轉化為親水的化合物，再加水、加電場分離，將鎳釩脫除。
本發明所述的脫金屬劑可選自含磷有機物，如六甲基磷酰三胺等，該六甲基磷酰三胺為無色透明液體，密度1.021g/cm3(60℃)，沸點230～232℃，凝固點2～7℃，折射率1.4572。可溶于水、極性和非極性溶劑，易燃，低毒。
本發明適用于常減壓后的渣油，對不同的餾份油，只需根據餾份油的性質，適當調整工藝條件即可。利用本發明對餾份油進行鎳釩脫除，與現有工藝相比，其整套工藝所需設備簡單，操作方便，且鎳釩總脫除率可達70％。
附圖及
圖1是原油餾分油脫鎳釩工藝示意圖，該圖并不限制本發明。
如圖1所示，原料油1中加入100～1000ppm的脫金屬劑六甲基磷酰三胺2，進入反應器4，在200～400℃的溫度下進行反應，反應時間為20min～300min，然后冷卻至100～150℃，加入占原油餾份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳劑3，在電場強度為200～1500V/cm的條件下，于分離器5和6中進行二級分離，脫除鎳釩和水后的原料油7出裝置，污水8至污水處理裝置進行處理。
具體實施例方式
實施例1阿拉伯輕油渣油(實驗室實驗)實驗方法稱取50g原料油，放入100ml帶攪拌三口瓶中，滴入脫金屬劑，脫金屬劑與原料油之比為1∶3000，通氮氣密封，加熱攪拌反應，反應溫度300℃，反應時間60min，反應后冷卻，取出20g左右，加入不銹鋼管，120℃恒溫加水、破乳劑充分混合，加電場分離，取油相分析金屬含量。所得結果如下表1。
表1 阿拉伯輕油渣油實驗結果
實施例2國內渣油(工業中試)渣油流量1m3/h3m3/h(最大)除鹽水量0.1m3/h 0.2m3/h(最大)渣油溫度300℃脫金屬劑用量500ppm工藝流程為一反應罐串聯二級電脫鹽罐。所得結果如表2表2 國內渣油中試結果
權利要求
1.一種從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法，其特征在于原油餾份油中加入100～1000ppm的脫金屬劑，在溫度為200～400℃的條件下反應20min～300min，然后冷卻至100～150℃，加入占原油餾份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳劑，在電場強度為200～1500V/cm的條件下進行分離，脫除鎳釩。
2.按權利要求1所述的脫除鎳釩的工藝方法，其特征在于所用的脫金屬劑為含磷有機物。
3.按權利要求1所述的脫除鎳釩的工藝方法，其特征在于所述的冷卻溫度為100～140℃。
4.按權利要求1所述的脫除鎳釩的工藝方法，其特征在于脫金屬劑的加入是連續的。
全文摘要
本發明公開了一種從原油餾份油中脫除鎳釩的工藝方法,其特征在于:原油餾份油中加入100～1000ppm的脫金屬劑,在溫度為200～400℃的條件下反應20min～300min,然后冷卻至100～150℃,加入占原油餾份油重量1～10%的水和10～100ppm的破乳劑,在電場強度為200～1500V/cm的條件下進行分離,脫除鎳釩。
文檔編號C10G29/00GK1356376SQ0113821
公開日2002年7月3日 申請日期2001年11月22日 優先權日2001年11月22日
發明者婁世松, 賈鵬林, 張鴻勛, 沙鷗, 楚喜麗, 吳皎峰, 劉 英 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團洛陽石油化工工程公司