专利名称：一种从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法
技术领域：
本发明属于炼油化工领域，涉及从馏份油中脱除金属的工艺方法，特别是从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法。
背景技术：
馏份油中镍钒的存在对炼油工业有很大危害，根据石油馏份油中镍钒的存在形态及其物理、化学性质，可以采用酸抽提、加氢、螯合分离、溶剂抽提等方法脱除。从目前国内外应用情况来看，只有加氢法已经工业应用。
由于镍钒主要存在于渣油中，在进行加氢脱硫或催化裂化时，严重影响产品收率及催化剂活性，因此一些炼油厂已采用加氢脱金属技术。该技术的关键是采用脱金属催化剂，使镍、钒卟啉及复杂的化合物加氢分解，使镍钒沉积于脱金属催化剂上，从而降低渣油中的镍钒含量。国内某炼油厂引进了该技术，使含镍43ppm，钒2ppm的孤岛减压渣油脱后含镍5.4ppm、钒0.5ppm。该技术镍钒脱除率较高，但加氢脱金属装置投资巨大，而且催化剂难再生，造成废催化剂无法处理。
国外一些专利介绍了某些化合物可以与镍钒卟啉及其复杂化合物发生反应，形成非油溶性的物质，从而用物理方法将其分离，达到脱除镍钒的目的。例如美国专利4464251、4465589、4522702、4529503等用磷酸及其盐脱除渣油中的镍、钒。在这些专利中，所用原料油是沸点在205～538℃的渣油及人造石油，其中含有很高的镍和钒，通常含有10～1000ppm钒和5～500ppm镍，同时还含有硫、氮、残炭等杂质。美国专利4646589是用无机磷酸盐和有机磷酸的水溶液，对含镍、钒的原料油进行逆流萃取，将其中镍、钒萃取入水相，其工艺方法是含有镍钒的原料与含脱金属剂的水在逆流萃取塔中接触，镍钒与水中的脱金属剂形成水溶性或亲水化合物进入分水器，含镍钒的络合物从分水器下部流出，而大部分未反应的脱金属剂继续循环使用，脱金属剂原料从萃取塔上部排出，镍、钒脱除率可达35％和37％。美国专利3622505是用多聚磷酸为螯合剂，在200～400℃温度下，脱除减压渣油中的镍钒，脱除率可达80％，缺点为腐蚀性强，无法工业应用。
从目前工业化的脱镍钒方法来看还存在一些问题。加氢脱金属装置投资巨大，而且废催化剂难以再生，造成废催化剂难以处理，溶剂脱沥青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，因此工业应用受到限制。相对而言，如果开发出用量少，螯合能力强的镍钒螯合剂，采用一反应罐和一套电脱盐设备，选择适当的工艺条件，用螯合分离的方法脱除油中的镍、钒是可行的。
发明内容
由于石油中的镍钒化合物多为油溶性的，因此用一般的电脱盐方法难以脱除，但如果先将其转化为水溶的或亲水的化合物，则可以用水洗涤分离而脱除。
本发明的目的是提供一种从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法，该方法所需设备简单，操作方便。
本发明从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法，其特征在于原油馏份油中加入100～1000ppm的脱金属剂，在温度为200～400℃的条件下反应20min～300min，然后冷却至100～150℃，最好为100～140℃，加入占原油馏份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳剂，在电场强度为200～1500V/cm的条件下进行分离，脱除镍钒。
本发明中，脱金属剂的加入是连续的。在馏份油中加入脱金属剂，可使馏份油中的镍钒卟啉和非卟啉油溶性化合物转化为亲水的化合物，再加水、加电场分离，将镍钒脱除。
本发明所述的脱金属剂可选自含磷有机物，如六甲基磷酰三胺等，该六甲基磷酰三胺为无色透明液体，密度1.021g/cm3(60℃)，沸点230～232℃，凝固点2～7℃，折射率1.4572。可溶于水、极性和非极性溶剂，易燃，低毒。
本发明适用于常减压后的渣油，对不同的馏份油，只需根据馏份油的性质，适当调整工艺条件即可。利用本发明对馏份油进行镍钒脱除，与现有工艺相比，其整套工艺所需设备简单，操作方便，且镍钒总脱除率可达70％。
附图及
图1是原油馏分油脱镍钒工艺示意图，该图并不限制本发明。
如图1所示，原料油1中加入100～1000ppm的脱金属剂六甲基磷酰三胺2，进入反应器4，在200～400℃的温度下进行反应，反应时间为20min～300min，然后冷却至100～150℃，加入占原油馏份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳剂3，在电场强度为200～1500V/cm的条件下，于分离器5和6中进行二级分离，脱除镍钒和水后的原料油7出装置，污水8至污水处理装置进行处理。
具体实施例方式
实施例1阿拉伯轻油渣油(实验室实验)实验方法称取50g原料油，放入100ml带搅拌三口瓶中，滴入脱金属剂，脱金属剂与原料油之比为1∶3000，通氮气密封，加热搅拌反应，反应温度300℃，反应时间60min，反应后冷却，取出20g左右，加入不锈钢管，120℃恒温加水、破乳剂充分混合，加电场分离，取油相分析金属含量。所得结果如下表1。
表1 阿拉伯轻油渣油实验结果
实施例2国内渣油(工业中试)渣油流量1m3/h3m3/h(最大)除盐水量0.1m3/h 0.2m3/h(最大)渣油温度300℃脱金属剂用量500ppm工艺流程为一反应罐串联二级电脱盐罐。所得结果如表2表2 国内渣油中试结果
权利要求
1.一种从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法，其特征在于原油馏份油中加入100～1000ppm的脱金属剂，在温度为200～400℃的条件下反应20min～300min，然后冷却至100～150℃，加入占原油馏份油重量1～10％的水和10～100ppm的破乳剂，在电场强度为200～1500V/cm的条件下进行分离，脱除镍钒。
2.按权利要求1所述的脱除镍钒的工艺方法，其特征在于所用的脱金属剂为含磷有机物。
3.按权利要求1所述的脱除镍钒的工艺方法，其特征在于所述的冷却温度为100～140℃。
4.按权利要求1所述的脱除镍钒的工艺方法，其特征在于脱金属剂的加入是连续的。
全文摘要
本发明公开了一种从原油馏份油中脱除镍钒的工艺方法,其特征在于:原油馏份油中加入100～1000ppm的脱金属剂,在温度为200～400℃的条件下反应20min～300min,然后冷却至100～150℃,加入占原油馏份油重量1～10%的水和10～100ppm的破乳剂,在电场强度为200～1500V/cm的条件下进行分离,脱除镍钒。
文档编号C10G29/00GK1356376SQ0113821
公开日2002年7月3日 申请日期2001年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者娄世松, 贾鹏林, 张鸿勋, 沙鸥, 楚喜丽, 吴皎峰, 刘 英 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化集团洛阳石油化工工程公司