处理含铁硫化物的组合物及其应用和处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油的方法与流程

本发明涉及石油化工领域，具体涉及处理含铁硫化物的组合物及其应用和处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油的方法。

背景技术：

1、原油中所含的杂质会导致腐蚀、换热器结垢、加热炉结焦、催化剂失活和产品质量下降的问题。这些杂质包括盐、沉淀物和水(bs&w)、固体和金属。

2、原油中的盐包括钠、钙、镁的氯盐，其中该盐以nacl为主，这些氯盐在常压蒸馏过程中水解，生成腐蚀性的hcl，导致分馏塔顶的腐蚀。因此，炼油厂要通过电脱盐环节来脱除原油中的盐。

3、原油中的固体包括泥沙、粘土、火山灰、钻井泥浆、硫化亚铁、垢等，这些固体物一方面导致结垢、磨损、堵塞和渣油品质下降，另一方面，固体颗粒被油包裹，在油水界面积聚，成为既被油润湿，又被水润湿的天然乳化剂，阻碍水滴聚并，降低破乳效率，并在油水界面形成乳化层，导致电脱盐电流升高，脱盐效率下降，排水含油升高。

4、随着一些加工原油中掺入含铁的清灌油、污油或油田开采时产生的含铁的酸化油，导致原油中的铁含量增加。含铁的硫化物固体颗粒的原油会导致比较严重的乳化问题，特别是含铁的硫化物固体颗粒的稠油，这些很细的铁的硫化物固体颗粒在油水界面形成原油乳化层，其会导致电流升高或跳闸的现象，另外乳化层增厚会导致排水含油增加，从含油废水中回收的污油很难处理，如果回用到电脱盐会对电脱盐造成冲击，加剧电脱盐操作的恶化。

5、为了解决由铁的硫化物固体颗粒带来的乳化问题，夏福军、吴迪等(含硫化亚铁颗粒污油回收处理技术[j].石油规划设计,2006,17(5):4.)以及吴迪、张志军等(用表面活性剂和硫化物去除剂协同处理含硫化亚铁颗粒污油[c].第十五次全国工业表面活性剂发展研讨会暨第十三届全国工业表面活性剂发展研讨会.2004.)采用污油破乳剂、硫化物去除剂和硫化物抑制剂来处理含fes的污油。

6、cn101050382a公开了一种降低电脱盐/脱水排水中fes颗粒含量的破乳剂其制备方法，其采用纳米净水剂、咪唑啉聚醚类表面活性剂和醇类溶剂来解决电脱盐排水中的fes含量高的问题。

7、但由于上述两种方法的原理是将fes从油水界面分散到油相中，以减少其对乳化层和排水的影响，但fes并未从原油中除去，因此，不能消除其对后续加工的影响。

8、us4722781a公开了一种处理含水不溶性fes原油的方法，即将电脱盐乳化层抽出，大部分返回原油中，另一部分加入轻的稀释油，这种方法对于轻质原油或许是合适的，但对于重质原油，乳化层回用到原油中，会加剧电脱盐恶化，生成更多乳化层，形成恶性循环。

9、us5080779a公开了一种从原油中除去fes的方法，即在注水中加入螯合剂，如草酸、edta等，这种方法对fes含量较低的原油是适用的，但当铁的硫化物固体颗粒含量高时，所用螯合剂量相当大，而且会向原油中引入其他金属离子(如na)，或螯合剂本身由于酸性强，带来腐蚀的问题。

10、us6132619a公开了一种处理乳化液(例如含铁污泥/乳化液)的方法，该方法采用铁抑制剂和破乳剂处理采油过程中产生的含铁的酸化油，所用的铁抑制剂是氨三乙酸(nta)、乙二胺四乙酸(edta)等，其实际使用也存在成本偏高的问题。

11、由于铁的硫化物固体颗粒容易被油相润湿，从而成为乳化剂，在油水界面吸附，无法进入水相。对于含固体颗粒铁含量较高的原油而言，单纯采用破乳剂的效果有限，可以采用润湿剂和破乳剂联合使用的方法来解决。

12、工业上常用润湿剂是壬基酚聚氧乙烯醚类，但是常规润湿剂的润湿效果有限，而且润湿剂本身具有毒性，进入水体会对环境造成危害。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的含铁硫化物含量较高的乳化原油的处理效果不佳且处理方法不够环保的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种处理含铁硫化物的组合物，所述组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：

3、破乳剂、生物基润湿剂；

4、其中，所述破乳剂为聚醚咪唑啉化合物；所述生物基润湿剂为槐糖脂醚；所述破乳剂与所述生物基润湿剂的含量质量比为1：0.5-5；

5、所述聚醚咪唑啉化合物为烷基酚醛树脂聚醚咪唑啉，其具有式i所示的通式结构：

6、

7、式中，r为壬基或辛基；a为2-10；x为1-2；y为5-8。

8、本发明第二方面提供第一方面所述的组合物在处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油中的应用。

9、本发明第三方面提供一种处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油的方法，所述方法包括：

10、(1)在溶剂的存在下，将乳化原油与第一方面所述的组合物接触进行电脱盐处理，得到混合油；

11、(2)将所述混合油进行油水分离，以分别得到水相和油相。

12、通过上述技术方案，本发明提供的处理含铁硫化物的组合物中，特定的生物基润湿剂按照特定的比例与特定的破乳剂配合使用，该组合物用于处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油，不仅能够有效地脱除乳化原油中的含铁硫化物固体颗粒，而且与现有的常规润湿剂相比，该组合物中的生物基润湿剂具有更好的生物降解性能，环保性更佳。

技术特征：

1.一种处理含铁硫化物的组合物，其特征在于，所述组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：破乳剂、生物基润湿剂；

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述破乳剂与所述生物基润湿剂的含量质量比为1：1.25-3。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述槐糖脂醚由包括以下步骤的方法制备得到：

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，在步骤(a)中，所述酸性催化剂i为硫酸；所述硫酸以质量分数为70wt％以上的硫酸水溶液的形式提供；

5.根据权利要求3或4所述的组合物，其中，在步骤(b)中，所述碱性催化剂i为koh；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，式i中，r为壬基；a为4-6；

7.根据权利要求6所述的组合物，其中，在步骤(s1)中，所述烷基酚醛树脂聚醚与所述丁二酸酐的用量质量比为90-150：8，优选为100-120：8，更优选为100-110：8；

8.根据权利要求6或7所述的组合物，其中，在步骤(s2)中，所述羧基化聚醚与所述二乙烯三胺的用量质量比为11-15：1，优选为12-14：1；

9.权利要求1-8中任意一项所述的组合物在处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油中的应用。

10.一种处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油的方法，其特征在于，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在步骤(1)中，相对于1g的所述乳化原油，所述破乳剂的用量为50-1000μg，优选为80-450μg；

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述电脱盐处理的条件包括：温度为90-140℃，优选为90-120℃；电场强度为100-300v/cm，优选为150-250v/cm；时间为0.5-3h，优选为1-2h。

13.根据权利要求10-12中任意一项所述的方法，其中，相对于1g的所述乳化原油，所述乳化原油中的铁元素的含量为205-300μg；

技术总结
本发明涉及石油化工领域，公开了处理含铁硫化物的组合物及其应用和处理含铁硫化物固体颗粒的乳化原油的方法。该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：破乳剂、生物基润湿剂；其中，破乳剂为聚醚咪唑啉化合物；生物基润湿剂为槐糖脂醚；破乳剂与生物基润湿剂的含量质量比为1：0.5‑5；所述聚醚咪唑啉化合物为烷基酚醛树脂聚醚咪唑啉。所述组合物能够有效地脱除乳化原油中的含铁硫化物固体颗粒，且其中的生物基润湿剂具有更好的生物降解性能。

技术研发人员：王振宇,于丽,秦冰,陆语,沈明欢
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6