一种从烃油中脱除钠盐的方法

摘要

一种从烃油中脱除钠盐的方法，包括：使烃原料油与Gemini型季铵盐脱钠助剂、破乳剂和水在混合器中混合，进入电脱盐装置进行脱盐处理，得到钠含量显著降低的烃油。本发明方法可有效解决油田化学剂引起的炼油催化裂化装置催化剂金属钠污染的问题，大幅减少催化裂化催化剂钠中毒风险。

权利要求

1.一种从烃油中脱除钠盐的方法，包括：使烃原料油与Gemini型季铵盐脱钠助剂、破乳剂和水在混合器中混合，进入电脱盐装置进行脱盐处理，得到钠含量显著降低的烃油，其中，所述Gemini型季铵盐的阳离子部分具有以下结构：其中，R1、R2选自C8‑C22的烷基或C8‑C22的取代烷基；R3为C2‑C8的亚烷基或顺丁烯二酸二亚C2‑C8酯基；R4、R5、R6、R7选自C1‑C4的烷基、C1‑C4的烷氧基、聚合度在1‑20之间的聚氧乙烯基或聚合度在1‑20之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，R1、R2选自C10‑C18的烷基或酰胺基取代的C10‑C18烷基。

3.按照权利要求1所述的方法，其中，R3为亚乙基、亚丙基或顺丁烯二酸二亚乙酯基。

4.按照权利要求1所述的方法，其中，R4、R5、R6、R7选自C1‑C3的烷基、C1‑C3的烷氧基、聚合度在4‑10之间的聚氧乙烯基或聚合度在4‑10之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基。

5.按照权利要求1所述的方法，其中，所述脱钠助剂的阳离子选自乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)铵离子]，丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基铵离子) ，丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基铵离子)，乙撑基双(十四烷基二甲基铵离子)，顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基铵离子)中的至少一种。

‑ ‑ ‑

6.按照权利要求1所述的方法，其中，所述季铵盐的阴离子部分选自Cl 、Br 、NO3 、‑ ‑ ‑

CH3SO4、CH3CO3、(CH3)2PO4中的一种或两种。

7.按照权利要求1所述的方法，其中，所述脱钠助剂的用量以烃原料油质量为基准，为

10‑500ug/g。

8.按照权利要求1所述的方法，其中，所述脱钠助剂的用量以烃原料油质量为基准，是

20‑300ug/g。

9.按照权利要求1所述的方法，其中，所述烃原料油中的金属钠含量以烃油质量为基准，是1‑200mg/kg。

说明书

一种从烃油中脱除钠盐的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种烃油脱金属的方法，具体涉及从烃原料油中脱除金属钠盐的方法。

背景技术

[0002] 近年来随着石油资源日益重质化、劣质化，以及采油和集输过程中大量油田化学剂的使用，导致炼厂加工原油中污染物比例增加，其中金属污染物对催化裂化过程造成的
负面影响越来越大，污染元素主要有镍、钒、铁、钙和钠等，在催化裂化反应过程中不断沉积
在催化剂上，通过破坏晶体结构、堵塞孔道、覆盖活性位等方式造成催化剂中毒，且这种过
程一般是不可逆的。

[0003] 为提高原油采收率，三次采油技术的应用趋于广泛，大庆油田等国内主要油田在聚合物驱取得巨大成功的基础上，进一步发展了三元复合驱技术，重烷基苯磺酸盐与碱溶
液复配使用，能在很宽的浓度范围内将原油的界面张力降至超低数值，从而显著提高石油
采收率。石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等采油助剂具有良好的界面活性和乳化性能，但是在
提高原油采收率的同时，容易导致破乳困难、原油钠含量升高以及催化剂中毒等问题，影响
炼厂催化裂化装置的正常平稳运行，增加剂耗及生产成本。

[0004] 针对催化裂化平衡剂上金属污染问题，工业上一般采取优选抗金属能力强的催化剂，以及加入金属钝化剂的方法，但是这些方法成本高、效率低，从源头降低原料中金属含
量将具有事半功倍的效果。电脱盐作为炼厂的主要防腐措施，通常是企业去除原油中的固
体颗粒物、有毒有害物质和可溶性污染物的第一个操作步骤，当前利用电脱盐平台脱除原
料中镍、钒、铁、钙的文献专利较多，且以酸性脱金属剂为主，针对近年来三次采油药剂引起
的有机钠污染问题还鲜有报道，因此，亟需从源头控制金属毒物钠对后续催化剂的不利影
响，开发高效脱除有机钠的技术。

[0005] CN108929714A公开了一种适用于原油中有机钠盐的脱钠剂，包括有机铵盐5～80份、无机铵盐20～95份、助转移剂0.5～5份。所述有机铵盐为乙酸铵、水扬酸铵、苯甲酸铵、
草酸铵、柠檬酸铵、六羟基合锑酸铵和丙烯酸铵中的一种或几种的混合物；所述无机铵盐为
碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵和硝酸铵的
一种或几种的混合物。该脱钠剂组分复杂，脱钠效率较低，有机钠最高脱除率只有82％。

发明内容

[0006] 为克服现有技术存在的问题与不足，本发明针对三元复合驱表面活性剂石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等造成的催化剂有机钠中毒问题，提供了一种在从烃原料油中脱除有
机钠盐的方法，以实现污染物源头处理。

[0007] 本发明方法包括：使烃原料油与Gemini型季铵盐脱钠助剂、破乳剂和水在混合器中混合，进入电脱盐装置，处理后得到钠含量显著降低的烃油。

[0008] 所述脱钠助剂为Gemini型季铵盐，阳离子部分具有以下结构：

[0009]

[0010] 其中，R1、R2可以相同或不同，可以选自C8‑C22的烷基或C8‑C22的取代烷基，优选C10‑C18的烷基或C10‑C18的取代烷基，例如酰胺基、酯基取代的C10‑C18烷基。

[0011] R3为C2‑C8的亚烷基或顺丁烯二酸二亚C2‑C8酯基，优选为亚乙基或亚丙基或顺丁烯二酸二亚乙酯基。

[0012] R4、R5、R6、R7可以相同或不同，选自C1‑C4的烷基、C1‑C4的烷氧基、聚合度在1‑20之间的聚氧乙烯基或聚合度在1‑20之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基，优选C1‑C3的烷基、C1‑C3
的烷氧基、聚合度在4‑10之间的聚氧乙烯基或聚合度在4‑10之间的聚氧乙烯/聚氧丙烯基。

[0013] 根据本发明的具体实施方式，所述脱钠助剂的阳离子选自乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)铵离子]，丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基铵离
子)，丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基铵离子)，乙撑基双(十四烷基二甲基铵离子)，顺丁
烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基铵离子)中的至少一种。

[0014] 所述季铵盐的阴离子部分可以是Cl‑、Br‑、I‑、CH3SO4‑、CH3CO3‑、(CH3)2PO4‑中的一种‑ ‑
或两种，优选CH3SO4、CH3CO3。

[0015] 根据本发明的具体实施方式，所述脱钠助剂优选乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)甲基碳酸铵]，丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基氯/溴化
铵)，丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基氯/溴化铵)，乙撑基双[(十四烷基二甲基)甲基硫酸
铵]，顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基氯/溴化铵)中的至少一种。

[0016] 所述脱钠助剂的用量以烃原料油质量为基准，可以为10‑500ug/g，优选20‑300ug/g，更优选30‑200ug/g。

[0017] 所述烃原料油简称烃油，包括但不限于：原油、渣油以及炼厂污油等。

[0018] 所述烃原料油中的金属钠含量以烃油质量为基准，可以是1‑200mg/kg，优选5‑50mg/kg。

[0019] 所述混合器可以采用炼厂电脱盐装置中使用的静态混合器和混合阀，也可以采用其他混合设备。

[0020] 所述烃原料油优选预热后进入混合器，预热温度可以是60‑150℃。

[0021] 所述破乳剂需要根据烃油性质进行筛选，筛选方法为本领域技术人员所熟知，可以是水溶性破乳剂或油溶性破乳剂，本申请不再赘述，优选油水中间层薄、水相含油低的破
乳剂，例如BS906、BS01。破乳剂加入量以烃原料油质量为基准，可以为10‑500ug/g。

[0022] 所述水的加入量以烃原料油质量为基准，可以为4％‑10％，优选6％‑8％。

[0023] 所述电脱盐处理条件为本领域常规条件即可，包括：处理温度100℃‑150℃，电场强度200‑2000V/cm，处理时间30‑60min。

[0024] 本发明适合脱除烃油中的有机钠盐，特别是烃油中的三元复合驱表面活性剂石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等引入的有机钠盐。此外，由于无机钠盐比有机钠盐更易脱除，因
此本发明也可以脱除烃油中的无机钠盐以及其它金属盐。

[0025] 本发明所述方法利用炼厂常规电脱盐装置即可实现，无需改造或新增相关设备，采用脱钠助剂与烃油中残留的油田化学剂反应后，将有机钠转变成易于水溶的无机钠，将
其转入水相，结合高效破乳剂和静电场作用达到良好的油水分离效果，从而为后续加工装
置提供合格的原料，是解决催化裂化催化剂钠中毒的有效手段，易于工业推广应用，具有良
好的应用前景。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例进一步说明本发明的内容。

[0027] 实施例1

[0028] 原油性质见表1，取100g原油60℃预热后，加入8g蒸馏水和定量破乳剂BS01以及乙撑基双[(十四烷基二甲基)甲基硫酸铵]作为脱钠助剂，混合均匀，然后将其转移至电脱盐
罐密封，在温度120℃、电场强度为500V/cm的静电场中处理40min进行油水分离，待温度降
至60℃左右，取油样分析盐含量及金属钠含量。结果见表2。

[0029] 实施例2

[0030] 以丙撑基双(十二烷基二聚氧乙烯基氯化铵)作为脱钠助剂，其中聚氧乙烯基的聚合度为10。按照实施例1的方法操作，用量和结果见表2。

[0031] 实施例3

[0032] 以丙撑基双(癸烷基二聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基溴化铵)作为脱钠助剂，其中聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段的聚合度为8。按照实施例1的方法操作，用量和结果见表2。

[0033] 实施例4

[0034] 以乙撑基[(八酰胺丙基二甲基/十四酰胺丙基二甲基)甲基碳酸铵]作为脱钠助剂，按照实施例1的方法操作，用量和结果见表2。

[0035] 实施例5

[0036] 以顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基溴化铵)作为脱钠助剂，按照实施例1的方法操作，用量和结果见表2。

[0037] 对比例1

[0038] 按照实施例1的方法操作，只加破乳剂，不加脱钠助剂，用量和结果见表2。

[0039] 对比例2

[0040] 按照实施例1的方法操作，不加破乳剂，也不加脱钠助剂，用量和结果见表2。

[0041] 对比例3

[0042] 按照实施例1的方法操作，不同的是加入市售1631(十六烷基三甲基氯化铵，上海金山经纬化工厂)脱钠助剂，用量和结果见表2。

[0043] 对比例4

[0044] 按照实施例1的方法操作，不同的是将其中的脱钠助剂替换为CN108929714A实施例9中使用的脱钠剂，即乙酸铵40份，草酸铵10份，六羟基合锑酸铵10份，碳酸氢铵30份，硫
酸铵5，PPG‑800 3份，叔丁醇2份。结果见表2。

[0045] 表1原油基本性质

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[0047] 表2实施例和对比例结果

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