脱金属剂在防止重油催化裂化催化剂金属中毒中的应用

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催化裂化专业试题

催化裂化专业试题

催化裂化专业试题(2011.7.21)一、判断题:1.柴油汽提塔液位的高低对柴油的闪点有影响。

(√)2.安定性差的柴油在储存中颜色容易变深,实际胶质增加,甚至产生沉淀。

(√)3.为保证粗汽油干点合格,一般可先打冷回流来压分馏塔顶温度,如仍不能控制,则可调节顶循返塔温度和顶循量。

(╳)正确答案:为保证粗汽油干点合格,一般可先调节顶循返塔温度和顶循量来压分馏塔顶温度,如仍不能控制,则可打冷回流。

4.催化裂化装置反应系统停工时,要求先降反应温度,后降原料量。

(╳)正确答案:催化裂化装置反应系统停工时,要求先降原料量,后降反应温度。

5.原料雾滴粒径不宜过小,否则会引起过度裂化造成气体和焦炭产率升高,但雾滴粒径太大则重油气化率低,使液焦增多,增大反应结焦的倾向。

(√)6.在任何生产事故情况下,都要注意不能发生两器催化剂相互压空的情况。

(√)7.沉降器顶旋结焦集中在生气管外壁和料腿翼阀处,造成料腿堵塞或翼阀阀板卡住失灵,导致催化剂大量跑损。

(√)8.油浆循环量突降甚至中断,分馏塔底温度超高会造成油浆系统结焦堵塞;油气大量携带催化剂粉尘会造成分馏塔塔盘结焦、结垢、堵塞。

(√)9.两器催化剂是否能够正常循环取决于两器压力平衡以及催化剂的流化质量。

(√)10.控制油浆循环量不能时大时小,而且要从下进口进量,来保证油浆固体含量合格。

(╳)正确答案:控制油浆循环量不能时大时小,而且要从上进口进量,来保证油浆固体含量合格。

11.异构烷的十六烷值随着链的分支越多,其十六烷值越高。

(╳)正确答案:异构烷的十六烷值随着链的分支越多,其十六烷值越低。

12.汽油组分中,分子量大小相近的同族烃类,支化度越高、则辛烷值越低。

(╳)正确答案:汽油组分中,分子量大小相近的同族烃类,支化度越高、则辛烷值越高。

13.为了提高柴油收率,应该提高单程转化率,减小回炼比。

(╳)正确答案:为了提高柴油收率,应该降低单程转化率,增加回炼比。

14.提升管设置了快速分离装置,这样,缩短了反应时间,减少了二次反应。

重油催化裂化装置降低催化剂消耗的方法

重油催化裂化装置降低催化剂消耗的方法

重油催化裂化装置降低催化剂消耗的方法引言重油催化裂化是一种常用的炼油工艺,它可以将重油转化为高价值的轻质石油产品。

然而,在这个过程中,催化剂的消耗量是一个不可忽视的成本因素。

因此,在实际应用中,如何降低催化剂消耗,提高工艺经济效益,成为了炼油厂关注的焦点问题。

本文将介绍重油催化裂化装置降低催化剂消耗的几种方法。

降低装置工艺温度重油催化裂化反应是一种热力学反应,反应温度对反应速率、产品收率和催化剂活性都有着重要的影响。

通过降低反应温度,可以减缓反应速率,延长催化剂寿命,从而降低催化剂消耗。

具体来说,可以采用以下几种方式来降低反应温度:•采用低温催化剂,如超稳定Y型分子筛、ZSM-5等,这些催化剂具有更高的抗热能力和更高的催化活性;•优化反应器物料分布和结构设计,使反应器内部流动状态更加均匀,减少热点的产生,降低反应温度;•采用物料预热技术,如采用废热回收技术,对物料进行预热,减少反应器内的温度梯度,从而降低反应温度。

采用预先硫化的催化剂在重油催化裂化过程中,由于原料中含有大量的硫化合物,会导致催化剂的毒化和失活,从而降低其催化活性和寿命。

因此,采用预先硫化的催化剂可以在一定程度上减少中毒现象的发生。

具体来说,可以在催化剂投入反应器前,将其进行预先硫化处理,使硫化物排在催化剂表面,并形成惰性物质,防止其受到硫化合物的侵蚀,从而延长催化剂的使用寿命。

加强氧化剂的使用氧化剂可以将一些含有碳污染物的组分进行氧化分解,减少碳沉积,从而延长催化剂的使用寿命。

因此,在催化裂化装置中加强氧化剂的使用可以降低催化剂消耗。

具体来说,可以采用以下几种方式来加强氧化剂的使用:•通过改变进料油品的氧含量和空气进料量的比例,调节氧化剂的使用量;•在反应器中加入促氧化剂(如金属氧化物),增加反应器中的活性氧、氢离子等物质的浓度,提高氧化剂的活性,从而降低催化剂消耗。

合理选择催化剂合理选择催化剂不仅可以提高重油催化裂化反应的活性,还可以降低催化剂的消耗。

重金属捕集剂的特点使用方法以及应用

重金属捕集剂的特点使用方法以及应用

重金属捕集剂的特点使用方法以及应用1. 什么是重金属捕集剂?重金属捕集剂是一种特殊的化学药剂,用于处理含有重金属的废水或废气。

其主要作用是将废水中的重金属物质捕集下来,从而避免对环境和人体造成危害。

2. 重金属捕集剂的特点重金属捕集剂具有以下特点:(1)高效性重金属捕集剂在捕集过程中,能够快速、高效地将废水中的重金属物质吸附下来。

(2)选择性重金属捕集剂能够选择性地吸附重金属物质,避免对其他杂质产生影响。

并且,捕集剂的选择性能够根据不同的废水特性进行调整。

(3)可循环使用重金属捕集剂能够通过特殊的处理方法,使其能够循环使用。

(4)环保性重金属捕集剂可以通过低温热解等方法进行回收和再利用,减少环境污染。

3. 重金属捕集剂的使用方法重金属捕集剂的使用方法如下:(1)加入适量的重金属捕集剂根据废水的水质状况和重金属浓度,选择合适的重金属捕集剂以及添加剂等,按照比例加入废水处理设备中。

(2)搅拌、沉淀和过滤将废水处理设备进行搅拌,使重金属物质与重金属捕集剂彻底混合。

将混合后的废水放置一段时间,使重金属和捕集剂形成沉淀。

最后,通过过滤等方法将沉淀物和污水分离。

(3)废水处理设备的操作和维护为保证重金属捕集剂的高效工作,在废水处理设备的使用过程中,需要进行定期的检查、清洁和维护。

4. 重金属捕集剂的应用重金属捕集剂广泛应用于各个领域,例如:(1)工业生产应用重金属捕集剂可以用于电镀、化工、电子等行业,对废水中的重金属物质起到很好的净化作用。

(2)环保治理应用在城市的排污口、水务处理中心等地,可以使用重金属捕集剂对废水进行处理,减少重金属物质对环境的污染。

(3)生活饮用水净化应用重金属捕集剂可以用于市政自来水、工业纯水、饮用水及制药、化妆品等行业,达到水质达标。

5. 总结重金属捕集剂具有高效、选择性、可循环使用和环保等优点,广泛应用于工业生产、环保治理和生活饮用水净化等领域。

在使用时应根据废水的水质状况和重金属浓度等多种因素,合理选用捕集剂和添加剂等,进行定期检查、清洁和维护。

渣油加氢脱金属催化剂的研制及工业应用

渣油加氢脱金属催化剂的研制及工业应用

填在 F C一 1 Z 2 之前 , 可使整个床层 的杂质脱除负荷 比较平均 , 避免 固体 沉积物集 中于床层
收 稿 1 :0 1— 8— 9 3期 20 0 0
1 2抚 顺 Biblioteka 加 工技 术 20 0 2年
1 渣油 H M 催 化 剂 的研 制 D
1 I 渣油 HD 反 应 . M
对渣油进行加氢处理时, N 及 V的胶质及沥青质等大分子在加氢脱金属 ( D 催 含 i H M) 化剂 的作用 下发 生断裂 , 而脱 除 N 和 V, 从 i 而被脱 除的 N 和 V最终 以硫 化物 的形 式沉 积在 i 催 化 剂颗粒 的外 表 面和微孔 孔道 内 。 研 究结 果表 明 , 属有机 化合 物 分 子 向催化 剂 颗粒 内部 的扩 散 是 渣 油 H M 反 应 的控 金 D 制 步骤 。因此 , 渣油 HD 催化剂 必 须 有足 够 大的孔径 , M 使金 属 卟啉化 合 物 和 沥青 质 能够 进 入深孔 ; 活性 不必 太强 , 即扩散 速 度最 好 大 于反应 速 度 , 这样 反 应 物才 能 扩 散 到孔 内深处 再 进行 反应 , 否则 , 大部 分反应 在孔 口附近 的内表面进 行 , 堵塞 孔 口。 I2 F C 一 0系列催化 剂 的主要 性质 . Z 2
2O O 2卑
抚 顺 烃 加 工技 术
第 6期
渣 油加 氢 脱 金 属 催 化 剂 的研 制及 工 业应 用
孙素 华 方 维平 王 纲 王 永林
近年来 , 世界原油 日 趋重质化和劣质化 , 而市场对轻质油品的需求量逐年增多 , 同时 , 环 保标准逐渐提高 对油品质量的要求也更加严格。因此 , 重质油深度加工改质和综合利用的 问题 受到普 遍关 注 。 渣油加氢处理技术 , 作为当前重油加工的重要手段之一 , 不仅可以用来生产高质量的轻 质燃料及石油化工原料 , 还可以为二次加工过程提供优质原料。 渣油加氢处理技术可分为固定床 、 沸腾床 、 悬浮床和移动床四种类型 , 其中固定床加氢 处理技术因其工艺简单 , 容易操作而得 以迅速发展。至今 , 世界上已有六十多套渣油固定床 加氢 工业 化装 置 ( 包括 在 建 ) 总加 工能 力 超过 100 k a , 000 t 。国外许 多 石 油公 司推 出 了 自己 / 有 特色 的工 艺技术 及催 化 剂 , C ern R S V D ) U oa( ncl D ) Exn R s — 如 hv ( D / R S 、 ncl U oa H S 、xo ( ei o d f i ) Se ( hlH S 等 。 in 和 hl S e D ) ng l C ern的 R S V D hvo D / R S技术 在 世界 上应 用最 为广 泛 , 催 化剂 设计 有 独 到 之处 。C e— 其 hv i 所开发的催化剂品种多 , o n 性能好 , 通过采用催化剂分级装填技术 , 可均衡地促进各类化学 反 应 , 效地 加工 重质 、 有 劣质渣 油 。 U P 包括合并的 U oa 渣油加氢处理技术也 比较先进 , O( nc1 ) 其市场 占有率仅次于 C e— hv in O o 。U P所 开发 的催化剂 脱硫 、 金 属活性 较好 , 属容量 大 。它 的催 化 剂组合 比较 简单 , 脱 金 催化剂最大的特点是孔分布较为集中。 国内在渣油加氢处理技术方面的研究始于 8 0年代 中期 。19 92年齐鲁石化公司胜利炼 油厂由 C er 公司引进一套渣油加氢处理装置( R S装置) hv n o VD 并开汽成功, 取得 了较好 的

科技成果——新型原油脱金属剂

科技成果——新型原油脱金属剂

科技成果——新型原油脱金属剂技术开发单位
中海油天津化工研究设计院有限公司
适用范围
炼油厂电脱盐装置
成果简介
随着原油开采程度的逐步加深,原油的重质化和劣质化程度越发严重,原油中钙、镁等金属含量也越来越高。

加工这类原油对炼厂有着严重的危害。

因此,需要对原油中的金属离子进行脱除处理。

国内外现有脱金属剂普遍存在脱金属率低、腐蚀性强且易结垢、电脱污水COD高等问题。

针对上述情况,天津院成功开发出了具有自主知识产权的脱金属剂产品,此类产品具有脱金属效率高、腐蚀控制好、脱后金属盐的分散性好、脱水效率高且COD贡献量少的技术特点并广泛应用在中石化、中石油、中海油企业中,达到国际先进水平,成功替代了国外同类产品,目前国内市场占有率第一。

主要技术指标
1、以含羟基,羧基及磺酸基的有机物为单体采用三元共聚方法合成,适应不同的原油时均具有较强脱除效果,脱金属率不低于70%;
2、避免对设备腐蚀结垢,向药剂中引入特殊缓蚀阻垢组分有效控制其对设备的腐蚀及电脱污水系统的结垢,对316L不锈钢腐蚀速率小于0.2mm/a;
3、脱金属剂COD贡献量低、可生化性好,B/C大于0.4,对石化
企业整个污水系统冲击很小。

效益分析
本项目总体计划费用820万元,实际使用815.19356万元。

自2014年1月至2017年12月,中海油天津化工研究设计院有限公司已累计生产新型原油脱金属剂3千余吨,创造销售收入4000万元,实现利税900多万元。

应用情况
中海油天津化工研究设计院有限公司的脱金属剂产品目前在中捷石化,长岭炼化,九江石化,乌鲁木齐石化,四川石化,榆林炼油厂等多家炼厂完成了工业应用。

原油中镍、钒的脱除

原油中镍、钒的脱除

《石油化学应用原理》课程论文学院:系别:班级:姓名:学号:指导教师:论文题目:原油中镍、钒的脱除日期:2015年11月摘要原油中的金属镍、钒对原油加工会造成许多工程问题,如何脱除镍、钒一直都是原油加工处理过程一个重要的研究方向。

本文总结了现有的比较常见的一些脱除镍、钒的方法,如物理法、化学法、催化加氢法等,并对个人觉得比较有发展前景的金属捕集法的一个范例的机理作了简单的介绍。

关键词:原油,钒,镍,脱重金属AbstractThe presence of Ni and V causes many serious problems during crude oil processing, and the removal of them has been an important research topic. Some common methods have been listed in this thesis, such as the physical method, the chemical method, catalytic hydrogenation method, etc. Besides, the mechanism of the collecting of Ni and V by metals is introduced.Key words:crude oil, Ni, V, removal of heavy metals目录1前言 (1)1.1原油中的金属种类及含量 (1)1.2原油中镍、钒的存在形态及性质 (1)1.3 镍、钒对石油加工的影响 (2)2脱除原油中镍、钒的方法 (5)2.1 物理方法 (5)2. 2化学方法 (5)2. 3催化加氢 (6)2. 4 金属钝化法 (7)2. 5催化剂法 (8)2. 6电化学方法 (8)2. 7电脱盐法脱金属 (8)2. 8金属捕集法 (9)3展望 (13)参考文献 (14)1 前言1.1 原油中的金属种类及含量金属[1]以及各种金属形成的盐类化合物对原油加工过程会造成许多工程问题,如:沉积在催化剂表面从而造成催化剂失活,腐蚀设备或者使其结焦,甚至在一定程度上影响产品的质量。

某重油催化裂化装置结焦原因分析及其预防应对策略

某重油催化裂化装置结焦原因分析及其预防应对策略

某重油催化裂化装置结焦原因分析及其预防应对策略本文以某石化公司1.2Mt/年重油催化装置为例,就其运行过程中出现的装置提升管、沉降器、分馏塔底和油浆循环系统结焦问题进行了原因分析,并提出了针对性的预防应对措施。

标签:重油催化裂化装置;结焦原因;预防应对措施1.装置结焦概况该装置开工运行两个月后由于分馏塔底结焦,油浆泵出现抽空,经反复调节无效后,装置被迫停工。

停工检查发现:(1)分馏塔底严重结焦,塔底几乎全部充满了焦碳,只有油气入口处和靠近分馏塔搅拌蒸汽入口处的塔壁有空隙。

分馏塔板一层焦厚300-400mm,二层200-300mm,多块塔板被压弯变形,还有两块板脱落。

(2)油浆循环下返塔、油浆回炼线、提升管喷嘴预热线及反应集合管处分馏塔底补油线被堵塞,堵塞物为黑色半固状体。

经做苯溶解和苯不溶物灼烧后,Al2O3含量分析结果为苯溶物49%,苯不溶物为51%,Al2O3含量为4.3%(m),推算结果约含催化剂15%左右。

(3)油浆/原料换热器堵塞严重,且油浆系统调节阀磨损严重。

(4)装置停工检修期间检查发现提升管喷嘴上方1m处有大量硬质焦块,该部位人孔全部堵死。

沉降器顶有大量焦块,防焦蒸汽环管大部分被埋死。

沉降器旋分器升气管外壁有大量硬质焦块。

2.结焦原因分析2.1分馏塔底与油浆系统结焦导致分馏塔底与油浆系统结焦的因素较多,其中油浆的化学组成、分馏塔底和油浆系统的操作条件(如:分馏塔底液面、温度、催化剂固体含量、工艺管线和换热器管束流速等)是主要原因,此外,还与事故状态下的应急处理方式、分馏塔底结构形式等有关。

为提高装置负荷将部分性质恶劣的原料油大量供给重催,为提高装置轻质油收率,采取油浆部分回炼,直接导致油浆性质恶化,油浆比重长期在 1.05~1.1g/cm3运行;操作上,分馏塔底温度控制过高,油浆泵单台运行,循环量只有350t/h,油浆循环系统流速只有不足1.0m/s;为降低能耗,大量限制反应系统各部蒸汽,低负荷运行时沉降器旋分器偏离允许运行工况,导致油浆固含长期超标,这都加剧了分馏塔底与油浆系统结焦的速度。

常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用

常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用

常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用匡桂烽瞿国忠(江苏华昌化工股份有限公司,江苏张家港,215634)摘要:本文主要介绍了常温精脱硫、脱氯、脱羰基金属技术在醇烃化工艺中的应用,它对搞好合成气的深度净化、提高催化剂的使用寿命和生产强度,并使企业节能增效具有很大的意义。

主题词:常温精脱脱氯脱羰基金属江苏华昌化工股份有限公司是一家以基础化工为主,精细化工、生物化工并举的现代化企业,是国家大型企业——江苏华昌(集团)有限公司的核心企业,主要产品为合成氨、尿素、纯碱、氯化铵、精甲醇、复合肥、精细化工产品和热电产品。

采用国内外先进的生产技术分批建设形成年产50万吨合成氨、60万吨纯碱、66万吨氯化铵、40万吨尿素、80万吨系列高浓度复合肥、6万吨精甲醇等产品生产规模,一期、二期等气体净化工程均已建成投产。

我公司在一期15万吨/年合成氨设计中采用如下工艺流程:煤气化—半硫—变换—变换气脱硫—脱碳—精脱硫—双甲醇烃化—氨合成。

由于醇烃化工艺节能、环保、净化度高,因此用它取代铜洗工艺。

其半水煤气经湿法脱硫、变换、和脱碳后,仍有少量组分如硫化物、氯、羰基金属化合物等毒物影响醇烃化催化剂的使用寿命。

因此,为延长醇烃化催化剂的使用寿命,提高甲醇催化剂的生产强度,要求脱碳气中总硫<0.1×10-6、Cl-<0.1×10-6、羰基金属<0.1×10-6,以满足甲醇生产要求,本文介绍了常温精脱硫、脱氯、脱羰基金属技术在我公司醇烃化工艺中的应用。

1.常温精脱硫由于低硫煤资源的紧缺,越来越多的合成氨厂考虑到将来可能采用高硫煤,精脱硫的任务更加繁重,为解决烧高硫煤原料气的精脱硫,我公司经多方考察,决定采用湖北省化学研究院开发的JTL-5常温精脱硫工艺,经过叁年多的工业运行,效果理想。

1.1 JTL-5精脱硫工艺流程脱碳气1.2 JTL-5常温精脱硫工艺的基本原理:T703将原料气中H 2S 脱除至<0.03×10-6;T504将COS 转化为H 2S 由T102脱除,T104脱除CS 2,使总硫(H 2S+COS+CS 2)<0.1×10-6。

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脱金属剂在防止重油催化裂化催化剂金属中毒中的应用沈艺;张震【摘要】Subei crude contains a higher amount of iron and calcium compounds as organic metals, which are difficult to be removed by electro-static desalting. These organic metals will decompose and deposit in the downstream catalytic processes and poison and deactivate the catalysts. When this crude is processed in the primary electro-static desalter with composite desalting agent containing chelator, extraction agent and solubility promoter, most of the metal impurities like iron, calcium, magnesium, etc can be removed from crude, and iron removal rate is about 80%. As the result, the metals in vacuum residue is lowered, which has solved the catalyst poisoning problem in downstream processing.%苏北原油中的铁、钙化合物较多,它们以有机化合物方式存在,在通常的脱盐工艺中不易去除,这些有机金属会在后序的催化剂工艺中分解、沉积从而造成催化剂中毒或失活.对此类原油用一种含有螯合剂、萃取剂和增溶剂的复合脱盐剂进行处理,在一次原油电脱盐工艺中工业应用,可以脱除原油中大量的铁、钙和镁等金属杂质,脱铁率在80%左右,从而减少减压渣油中的金属杂质,缓解了二次加工装置催化剂的金属中毒问题.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2011(041)011【总页数】4页(P25-28)【关键词】催化剂中毒;脱盐剂;脱铁率【作者】沈艺;张震【作者单位】中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司,江苏省泰州市225300;中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司,江苏省泰州市225300【正文语种】中文中国石油化工股份有限公司泰州石油化工有限责任公司主要以加工苏北原油为主,近年来进厂原油中的金属含量逐年增大,尤其是铁质量分数由最初的3 ~5 μg/g加大到20 ~50 μg/g,最高达70 μg/g,用常规电脱盐工艺几乎无法脱除。

从2008年开始,多次出现了催化剂发红、活性下降等情况,产品汽油的总硫含量超高、波动,甚至由“铁污染”导致催化剂流化困难。

脱除原油中的铁等金属,对于催化裂化装置的长周期运行、产品质量的稳定是很重要的。

通常,铁、钙等大部分金属以环烷酸盐、酚盐等形式存在,而镍、钒多以卟啉类或沥青质形态存在[1]。

概括地说,原油中以无机形态存在的金属可通过一般的工业电脱盐工艺加以脱除,而以烷基、环烷基、酚盐和卟啉类化合物或沥青质形态存在的油溶性金属化合物却很难用电脱盐工艺脱除,为此国内外科研人员做了大量的研究工作,提出了不少脱金属的方法:如含磷化合物用过氧化氢、过氧酸盐预精制后,可增强从烃油中脱金属的效果;用吡咯烷酮-乙醇混合物萃取其中的金属杂质;用乙二胺四乙酸及其盐也能脱除油分中的金属杂质,但这些方法因工艺复杂、药剂来源少,或因药剂用量大、成本高、原油的适应性差等原因,均未在工业上应用[2]。

2008年底采用的国内某公司生产的WT-04脱盐剂,其主要成分为羧基酸、磷酸烷基酯和增溶剂异丙醇等。

先在实验室进行小试,然后在常减压蒸馏装置的电脱盐工艺中引入了WT-04原油脱盐剂,对原油中所含铁等金属进行脱除工业试验和应用,脱铁率达到80%左右,降低了对后序催化裂化装置生产的不利影响。

1 脱金属实验1.1 原油脱金属原理利用原油电脱盐装置,为了在脱盐的同时,达到从原油中脱除金属的目的,就必须把原油中的有机金属化合物转化成能溶于水或分散到水中的物质。

根据环烷酸盐、酚盐、金属卟啉化合物的性质,它们与水接触时,存在如下电离平衡:式中:M代表Fe,Ca,Mg;R代表各种烃基。

从上述化学平衡式可知,要将金属离子从有机化合物中电离出来,必须使上述化学平衡向右移动。

从理论上讲,可以通过加入酸性螯合剂的方法实现这一目的[3]。

螫合剂能与金属离子形成螯合物,因此,也能使有机金属化合物向电离和离解的方向移动:式中:L代表螫合剂。

WT-04脱盐剂与破乳剂、脱盐洗涤水一起注入含铁原油中,原油中的铁绝大部分以有机铁的形式存在于进料中,通过适当的混合,形成一个pH值在6左右的萃取层,在有机相中的铁、钙等通过两相的界面溶解进入水相,脱盐剂中的羧基酸,如部分醋酸属广谱的多齿状螯合配位体,螯合金属离子形成稳定的螯合体进入水相,结果证明,萃取层pH值在3~5时,最易使有机金属化合物发生离解,可以从原油中脱除大部分的金属铁、钙、镁等,并且在此范围内可降低两相的表面张力,同样有利于原油的破乳脱盐。

1.2 实验室评价及结果1.2.1 选择实验模拟电脱盐的工艺条件,选择多种脱盐剂,用电脱盐试验仪对含铁原油进行脱金属试验,根据原油的金属含量,选择适宜的脱盐剂用量,并与市场上的部分脱盐剂进行比较,考察脱盐剂的脱金属效果。

原油中金属含量的分析采用ICP光谱仪。

实验结果见表1,A代表国内某公司生产的一种脱盐剂。

表1 脱盐剂实验数据Table 1 Data of desalting agent mg/L脱盐剂苏北油加剂量/(μg·g-1)w(脱前铁) w(脱后铁) 脱铁率,%苏丹油加剂量/(μg·g-1)w(脱前钙) w(脱后钙) 脱钙率,%A 100 19.8 17.20 13.1 800 1 180 862 26.9 WT-04 100 19.8 9.53 51.9 800 1 180 179 84.8从实验结果看,WT-04脱盐剂无论是对苏丹含钙原油的脱钙率还是对苏北含铁原油的脱铁率,效果都明显优于A型脱盐剂,因此,工业上选择WT-04脱盐剂用电脱盐工艺脱除部分有机金属铁。

1.2.2 加剂量实验在原油量、注水量、温度、时间及电场条件不变的情况下,针对苏北原油进行WT-04脱盐剂的加量试验,分析不同加剂量下原油的脱铁、脱钙效果,实验结果见表2。

表2 脱盐剂加剂量对原油脱金属效果的影响Table 2 Effect of desalting agent amount on crude demetalation rate脱盐剂加剂量/(μg·g-1)金属质量浓度/(mg·L-1)Fe Ca Mg脱除率,%Fe Ca Mg 0 19.60 5.98 0.75 1.0 0 0.5 50 13.30 2.56 0.44 32.1 56.9 41.6 100 8.94 0.42 0.22 54.8 92.8 70.4 150 4.96 0.29 0.20 74.9 95.2 72.8 200 3.02 0.25 0.18 84.7 95.7 75.4从表2中可以看出,苏北油中的铁含量比较高,但随着脱盐剂加剂量的提高,脱金属率也稳定提高,说明脱盐剂的效果明显,在生产实际中,可设定一目标值,希望达到多少的脱金属率来确定脱盐剂的加剂量。

1.2.3 对脱盐效果的影响在对原油进行脱盐试验中,用WC-20盐量计及FF-1油分析仪分析了脱后原油盐含量和脱后水中油含量,分析数据见表3。

表3 脱盐剂对原油脱盐的影响Table 3 Effect of desalting agent on crude desalting Mg/L项目脱盐剂用量0 50 100 150 200脱后盐含量3.4 3.1 2.8 2.8 2.6脱水油含量120 104 102 98 100表中数据表明,在对原油进行脱盐处理时,脱盐剂的加入不影响原油的脱盐脱水效果,并且原油脱后盐含量略有降低,对脱后污水含油也无明显影响。

2 工业应用2.1 原油电脱盐装置及工艺条件2.1.1 工业装置流程常减压蒸馏一车间电脱盐装置为两级脱盐工艺,其工艺流程见图1。

图1 工艺流程示意Fig.1 Schemectic of process2.1.2 主要操作条件工业生产装置主要工艺操作条件见表4。

表4 电脱盐装置工艺操作条件Table 4 Operation condition of electrical desalting unit项目一级二级原油加工量/(kt·a-1)600脱盐温度/℃ 110 110压力/MPa 1.1 1.1罐内停留时间/min 30 30强电场停留时间/min 13 13原油在强电场上升速度/(mm·s-1) 120 120强电场强度/(V·cm-1) 750 750弱电场强度/(V·cm-1) 400 400破乳剂注入量/(mg·L-1) 20 20注水量,% 5.0 5.0注水方式一、二级分注ρ(盐)/(mg·L-1) <5 <3 w(水),%<0.1 <0.022.2 加注方案2.2.1 注入点由于脱盐剂有一定的酸性,因此,注入系统的设备材质均应选为不锈钢,注入系统是电脱盐一、二级注破乳剂系统,一级注入点为原油泵进口前。

2.2.2 注入量考虑到每天加入量,力争在节约费用的情况下,脱铁率达到50%,注入比例为100~150 μg/g。

2.3 使用结果在电脱盐其它条件不变的情况下,通过加注脱盐剂,分析原油脱前、脱后的金属含量以及平衡催化剂金属铁含量的变化,考察其脱金属效果,使用结果见表5和图2。

从表5中数据看出,如果不用脱盐剂,电脱盐工艺对金属铁几乎没有脱除效果,而WT-04脱盐剂在工业使用中取得了比较高的脱铁率,平均脱铁率大于50%,同时对金属钙的脱除率也较高。

表5 脱盐剂的脱铁、脱钙效果Table 5 Effect of deironation and decalcification of desalting agent μg/g项目 w(铁)脱前脱后脱除率,%w(钙)脱前脱后脱除率,%加剂前20.70 20.80 0样品 1 19.806.76 65.90 5.94 0.32 94.5样品 2 16.708.80 47.30 3.73 0.58 84.3样品 3 16.006.02 62.40 2.43 0.31 87.4样品4 24.20 12.10 50.00图2 催化剂和原油中的铁质量分数及催化剂的微反活性Fig.2 Content variationof iron content in equilibrium catalyst,crude oil and Microactivity从图2可知,原油的铁含量从2007年一直不断增加,平衡催化剂中金属铁含量呈逐年上升趋势,2009年含量最高,催化剂发红,活性下降,原料反应裂化能力下降,热裂化增加,硫分布主要集中在催化汽油组分中,汽油质量难以合格出厂,同时2009年上半年3次发现催化剂流化困难;但在2009年下半年,进行了WT-04脱盐剂的工业应用,在原油总体铁含量较高情况下,平衡催化剂中的铁含量下降的幅度较大,催化剂仍保持着较高的活性,也未出现发红中毒现象,说明脱盐剂除铁效果明显。

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