原油脱金属技术介绍
原油脱水工艺流程
原油脱水工艺流程
《原油脱水工艺流程》
原油脱水是炼油工艺中的一个重要环节，其目的是去除原油中的水分和杂质，保证原油质量符合生产要求。
下面介绍原油脱水的工艺流程。
首先是静置沉淀法。
原油经过加热后，通入沉淀槽，利用重力将水和固体杂质沉淀到底部，然后将上清液抽出，完成脱水过程。
这种方法简单易行，但需要较大的沉淀槽，对设备要求较高。
其次是离心脱水法。
原油通过高速旋转的离心机，利用不同密度的油、水和杂质分离原理，将水和杂质分离出来，从而实现脱水的目的。
这种方法操作方便，效率较高，但设备投资和运行成本较高。
另外还有电泳脱水法。
原油在电场的作用下，不同成分的颗粒会带有电荷，从而在电场中发生运动，最终实现分离。
这种方法对原油的水分和杂质都可以有效脱除，但对设备的要求较高。
最后是化学脱水法。
在原油中加入含水性良好的化学试剂，使其与水分和杂质发生化学反应，产生乳化，然后通过分离技术将水分和杂质分离，从而达到脱水的目的。
这种方法操作简便，对设备要求较低。
总的来说，原油脱水工艺流程包括静置沉淀法、离心脱水法、
电泳脱水法和化学脱水法等多种方法，选择适合自身生产条件的工艺流程，可以有效提高原油的质量，保证后续工艺的正常运行。
原油电脱原理
原油电脱原理
原油电脱是一种用电场作用将原油中的杂质和水分从中分离出来的方法。
其原理是利用原油的电导率不同于水和杂质的电导率的特性。
在原油电脱过程中，首先将原油与稀释剂混合，以降低原油的粘度。
然后将混合液通过电场作用区域，即电脱器。
电脱器内部设置有两组电极，分别为阳极和阴极。
当电场加电时，阳极吸引带有正电荷的离子，而阴极吸引带有负电荷的离子。
由于原油中存在杂质和水分，使原油具有一定的电导率。
而杂质和水分会带有离子，因此它们会受到电场力的作用，被电极吸引并沉积在电脱器的阳极或阴极上。
经过一段时间的电脱作用后，原油中的杂质和水分逐渐沉积在电极上，形成悬浮物，从而实现了对原油中的杂质和水分的去除。
电脱器可通过调节电场强度和作用时间来控制原油中杂质和水分的去除效果。
实际应用中，通常会进行多次电脱操作，以提高分离效率。
总之，原油电脱是一种利用电场作用将原油中的杂质和水分从中分离出来的方法。
通过控制电场强度和作用时间，可以实现对原油的净化和提纯。
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。
原油加工方案
原油加工方案原油加工方案===================概述---------------原油加工是指将原油中的各种成分进行分离、转化和提纯的过程。
原油加工方案是为了实现原油的最大价值开发而制定的一系列操作和工艺设计。
本文将介绍原油加工方案的基本原理、加工工艺的选择、操作流程和常见的加工设备。
基本原理-----------------原油中含有多种不同的化学成分，如烃类、硫化物、氮化物、金属等。
原油加工的基本原理是根据这些不同成分的物化性质差异，利用分离、转化和提纯技术将其分离出来，从而得到不同用途的石化产品。
加工工艺选择--------------------根据不同的原油成分和市场需求，选择合适的加工工艺对于实现最佳经济效益至关重要。
常见的原油加工工艺包括：1. 原油分离工艺：通过蒸馏和分馏的方法，将原油中的不同组分按沸点分离，得到轻质石油产品、重质石油产品和渣油。
2. 催化裂化工艺：将重质石油产品在催化剂的作用下，使其发生裂解和重组反应，生成高辛烷值汽油、石蜡、石脑油等产品。
3. 加氢处理工艺：将原油中的硫化物、氮化物和芳烃等不良物质通过加氢反应转化为硫、氮和芳烃饱和物质，得到清洁的燃料和化工产品。
4. 热裂化工艺：通过高温和压力的作用，将重质石油产品裂解为轻质产品，如乙烯、丙烯等。
5. 深度混合工艺：将轻质石油产品与气体或液体的反应物混合，在催化剂的作用下，发生化学反应，生成高附加值的燃料和化学品。
操作流程------------------原油加工方案的操作流程通常包括以下步骤：1. 原油预处理：将原油进行脱盐、脱水等预处理工序，去除悬浮固体、含盐和水分。
2. 原油分离：将预处理后的原油经过蒸馏和分馏，将其分离成轻质石油产品、重质石油产品和渣油。
3. 二次分馏：将重质石油产品进行进一步分馏，得到不同馏分油。
4. 催化转化或加氢处理：将重质石油产品中的特定组分经过催化剂的反应转化或加氢反应，生成所需产品。
脱除含酸原油中金属离子的研究
脱除含酸原油中金属离子的研究
脱除含酸原油中金属离子是一项重要的研究，在石油加工工艺中有着广泛的应用。
金属离子的存在会对石油的质量和稳定性产生负面影响，因此有必要对其进行脱除。
目前，研究中已经提出了多种脱除金属离子的方法和技术，下面介绍几种常见的方法：
1. 离子交换：利用具有特定吸附性能的离子交换树脂，通过离子吸附和释放的作用，将金属离子从原油中分离出来。
常见的离子交换剂包括聚苯乙烯磺酸树脂和聚丙烯酰胺树脂等。
2. 沉淀法：通过添加适当的沉淀剂，使金属离子与沉淀剂发生反应，形成不溶性沉淀物沉降下来。
沉淀剂可以选择硫化物、碳酸盐或者某些有机物等。
3. 螯合剂法：利用含有特定官能团的有机分子与金属离子形成络合物，从而将金属离子从原油中脱除。
常用的螯合剂有二巯基丙酸（DTPA）和二巯基二乙酸（EDTA）等。
4. 脱氧剂法：将含有金属离子的原油与某些还原性物质反应，使金属离子还原为金属沉淀物。
常用的脱氧剂有亚硫酸盐和硫化氢等。
除了以上方法外，还可以通过限制金属离子的进入原油系统，从根源上减少金属离子的含量。
例如在油田开采过程中，可以采取合适的防腐措施，减少金属离子的溶解和析出。
总而言之，脱除含酸原油中金属离子是一项复杂的研究工作，需要综合考虑原油的性质、金属离子的种类和浓度等因素，选择合适的脱除方法和技术。
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。
原油脱金属技术介绍
大庆
胜利 辽河 高升 王官屯 渤海埕北 新疆塔河 15.1 4.2 29.0 30.0 1.6 15.0 81.0 8.9
0.7
13.0 9.3 22.0 8.2 5.9 5.9
3.1
26 32.5 122.5 92.0 22.5 33.4
0.04
1.6 0.6 3.1 0.5 0.8 230
0.25
反应机理
强酸作用
ROCCY+HX—ROCCX+YX
沉淀作用
ROCCY+HX—ROCCX+YX↓
反应机理
鳌和作用
原油脱金属工艺
SEG研发中心脱金属剂种类
• 含磷脱钙剂LPD-1、LPD-2、LPD-3
• 无磷脱钙剂LPD-4、LPD-5
LPD系列脱钙剂理化性质
检验项目 外观（25℃） 凝点 密度（20℃）,g/cm3 PH值 运动粘度（40℃） 检验标准 无色或浅黄色液体 ≤-10℃ 1.2-1.7 <3.0 ≤80mm2/s 检验方法 目测 GB/T510-1983(1991) GB 2540-81 GB/T 6368-1993 GB/T 265-1988
7.9 7.9 7.9
32.1 32.1 32.0
6.6 6.4 5.7
－ － －
－ － －
4.0 3.0 2.8
－ － －
8.7 7.0 6.8
2.5 2.0 2.1
－ － －
2.1 2.1 1.9
6.1 5.9 6.1
1.9 2.0 2.1
－ － －
－ － －
3.8 4.0 4.1
－ － －
2.7 2.6 2.3
苏丹高钙原油使用LPD-5脱钙剂脱钙结果
MPTA型原油脱金属剂混合原油脱金属 2
MPTA型原油脱金属剂混合原油脱金属: 工业化试验结果表明，当MPTA型原油脱金属剂加量为60μg/g时，脱钙率可达82.20%，脱钠率为98.96%，脱镁率为91.90%，脱铁率为58.65%，脱镍率为24.23%；在脱除混合原油中主要金属元素时，混合原油的酸值变化不大，且均可控制在0.5 mgKOH/g以下。
国外普遍采用的加氢法可同时脱除原油中有害的金属和非金属元素[4]。
然而国内炼油厂的氢源有限，因此大多采用螯合脱金属法脱除原油中有害金属元素，对碱金属和碱土金属有好的脱除效果[5]。
螯合脱金属法是指在现有电脱盐工艺基础上，通过加入具有螯合作用的脱金属剂来达到脱除原油中有害金属元素的目的，所以脱金属剂性能的优劣是螯合脱金属技术成败的关键。
而中国石油大学自主研发的MPTA型原油脱金属剂具有显著的脱金属效果，在工业化试验期间，当脱金属剂加量为60μg/g 时，钠几乎被完全脱除，镁的脱除率大于90%，钙的脱除率可达82.20%，铁和镍的脱除率也分别达到58.65%和24.23%。
（2）使用MPTA型原油脱金属剂处理混合原油后，混合原油的酸值变化不大，且均可控制在0.5 mgKOH/g以下，混合原油的脱金属处理并不会明显增加处理后混合原油的酸值。
脱金属剂对卟啉镍、卟啉钒模型油脱金属效果:利用配制的卟啉镍和卟咻钒模型油，研究了不同类型的水溶性脱金属剂以及脱金属剂的质量分数、反应温度、反应时间对脱镍、脱钒效果的影响，并对脱镍、脱钒产物进行了紫外．可见光谱分析。
结果表明，脱金属剂A(无机酸及聚合酸的盐类)脱金属剂对卟啉镍、卟啉钒模型油脱金属效果果随温度升高而明显提高。
原油中含有少量的Na，K，Ca，Mg，Fe等金属，主要以无机盐或坏烷酸盐形态存在，容易在电脱盐过程中被脱除：Ni、V等重金属主要以卟啉络合物和复杂的油溶性高分子化合物形态存在，常规电脱盐难以脱除。
Ni、V进入常减压渣油等重质馏分油后会导致二次加工时催化剂中毒，增加催化剂消耗；作为燃料油燃烧时在金属表面形成(Na：O)。
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微量金属元素的危害
• Ca、Mg等金属无机盐类易在换热设备、加 热炉炉管上结垢，影响传热、增加能耗，并
产生垢下腐蚀；
微量金属元素的危害 • 使FCC、重油加氢裂化催化剂失活 • 床层堵塞 • 催化剂减活
V Ni Fe Cu
Na K Ca
燃料油中的V
• 对透平叶片产生严重的熔蚀和烧蚀 作用
原油中金属元素的脱除
O R Ca
2
O 2 R Ca2+
脱金属剂原理：脱金属剂通 过与金属离子作用，转化成溶 于水的金属盐类，在电脱盐过 程中一并除去以环烷酸盐、羧 酸盐、酚酸盐等形式存在的Ca, Mg , Fe, 在水溶液中存在上述 电离平衡:
脱金属剂释放出H+ , H+ 与环烷酸离子、 酚酸离子结合, 促使环烷酸盐、酚酸盐的 电离平衡向右移动, 电离出更多的游离金 属离子, 再借助络合剂的强大螯合能力, 生 成水溶性的稳定络合物, 经电脱盐罐沉降 切水脱除。
原油脱金属技术介绍
防腐工程室
2016年10月
原油组成
主要由C、H、S、N、O五种元素组成 有几十种微量元素存在
常见的金属元素有Na、Ca、Mg、Fe、Ni、 V等
我国部分原油微金属含量
原油名称 孤岛 河口 东疆 南疆 微量金属含量，μg/g Na 11.82 4.32 45.26 8.92 Ca 20.37 22.98 13.62 9.38 Fe 12.0 4.07 17.38 123.45 Ni 21.1 15.64 9.80 6.48 V 2.33 1.87 0.43 47.4 Cu <0.2
微量金属元素的危害
• CaCl2、MgCl2、NaCl受热水解造成蒸馏塔顶
的腐蚀
℃ MgCl2 H 2O 120 Mg(OH )2 2HCl
℃ CaCl2 H 2O 180 Ca(OH )2 2HCl
℃ NaCl H 2O 300 NaOH HCl
加利福利亚
利比亚 阿尔伯达 卡赛达 米纳斯
13.2
13.0 2.92
68.9
4.94 0.7 2.0 5.4
98.4
49.1 0.6 15.0 8.8
7.5
8.2 0.7 1.4 0.14
0.93
0.2 0.1 10.7 63
原油金属杂质的存在形态
钠主要以无机盐形态存在
钙、镁、铁等金属一部分以无机盐 存在，另一部分主要为环烷酸盐 镍、钒 以卟啉类化合物或沥青质形 态存在
7.9 7.9 7.9
32.1 32.1 32.0
6.6 6.4 5.7
－ － －
－ － －
4.0 3.0 2.8
－ － －
8.7 7.0 6.8
2.5 2.0 2.1
－ － －
2.1 2.1 1.9
6.1 5.9 6.1
1.9 2.0 2.1
－ － －
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3.8 4.0 4.1
－ － －
2.7 2.6 2.3
大庆
胜利 辽河 高升 王官屯 渤海埕北 新疆塔河 15.1 4.2 29.0 30.0 1.6 15.0 81.0 8.9
0.7
13.0 9.3 22.0 8.2 5.9 5.9
3.1
26 32.5 122.5 92.0 22.5 33.4
0.04
1.6 0.6 3.1 0.5 0.8 2Biblioteka 00.25反应机理
强酸作用
ROCCY+HX—ROCCX+YX
沉淀作用
ROCCY+HX—ROCCX+YX↓
反应机理
鳌和作用
原油脱金属工艺
SEG研发中心脱金属剂种类
• 含磷脱钙剂LPD-1、LPD-2、LPD-3
• 无磷脱钙剂LPD-4、LPD-5
LPD系列脱钙剂理化性质
检验项目 外观（25℃） 凝点 密度（20℃）,g/cm3 PH值 运动粘度（40℃） 检验标准 无色或浅黄色液体 ≤-10℃ 1.2-1.7 <3.0 ≤80mm2/s 检验方法 目测 GB/T510-1983(1991) GB 2540-81 GB/T 6368-1993 GB/T 265-1988
0.1 0.3 0.4 0.1 1.2 <0.1
国外部分原油微金属含量
原油名称 Na 伊朗 博斯坎 科威特 沙特混合原油 布拉斯河（尼） 穆尔班（阿） 0.6 20.3 Ca 微量金属含量，μg/g Fe 1.4 4.77 0.7 1.4 4.7 2.44 Ni 12 117 6.0 11.2 1.22 1.38 V 53 1110 22.5 37.1 1.35 1.35 Cu <0.2 0.21 0.27 0.1 10.2 1.02
21.5 13.3 17.3 10.17 16.4 9.0
几种原油的脱钙效果
胜利原油使用LPD-4脱钙剂脱金属结果
分析项目 原油 药剂 (50ppm) 药剂 (100ppm) Fe 52.7 Ni 52.1 V 1.7 Ca 17.0
22.1
12.7
47.8
34.5
1.6
1.3
5.2
3.0
几种原油的脱钙效果
几种原油的脱钙效果
原油品种 0 大港原油 LPD-1 LPD-2 LPD-3 新疆原油 LPD-1 LPD-2 LPD-3 辽河原油 LPD-1 LPD-2 LPD-3 10.0 10.0 10. 20 － － － 30 9.1 9.1 8.7 60 6.9 5.4 5.3
脱钙剂用量/μg/g 90 4.7 4.1 3.9 100 4.2 3.8 3.5 120 3.5 3.5 2.9 140 3.3 3.4 2.7 180 － － 240 － －
化学法脱金属 组合工艺法脱金属(焦化、溶剂脱沥青） 加氢脱金属处理 原油电脱盐
原油电脱盐脱金属理论
必须把含金属离子的有机盐转化成溶于水的化合 物或转化成分散于水相的微小颗粒然后随着水的分 离而脱除。药剂可以为沉淀剂或络合剂
脱金属
脱金属技术原理
金属离子的电离平衡
RCOOY RCOO Y
苏丹高钙原油使用LPD-5脱钙剂脱钙结果
级数 钙含量(ppm) 药剂(ppm)
脱前 1684
一级 1269 0
二级 377.4 4000
三级 87.7 1000
四级 39.8 500
原油脱金属后的优点
粘度凝点 下降
对二次加 工有很大 好处
电导率下 降
谢
谢