一种环保型原油脱钙剂制造技术

本发明专利技术是一种环保型原油脱钙剂，该脱钙剂是由有机复合物与水在室温下混合配制而成的固含量为20～40wt.％的均匀透明混合物，所述有机复合物是由30～50wt.％螯合剂、5～20wt.％有机酸、5～20wt.％分散剂、10～30wt.％中和剂在室温下混配而成。该发明专利技术所制备的环保型原油脱钙剂适用于中高钙含量的原油，能有效脱除原油中的钙，且产品不含磷、环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保型原油脱钙剂，属于石油加工领域，是一种适用于中高钙类原油中钙、铁等金属元素的脱除的无磷环保型原油脱钙剂。
技术介绍
目前国内很多油田的开发逐渐进入到中后期，且原油重质化越来越严重，从而使得产出的原油中的金属含量越来越高，代表性的金属成分是钙和铁。以Ca2+含量为例，辽河稠油钙离子质量分数已经达到348μg/g；外国的苏丹Fula-North-3油Ca2+的质量分数为惊人的1990μg/g，这使得原油脱钙工作变得非常的有必要。原油中的钙分为无机钙和有机钙两大类。无机钙以氯化钙、碳酸钙、硫酸钙等形式存在，有机钙以环烷酸钙、脂脂酸钙、酚钙等形式存在。一般情况下，原油中的钙盐也可以在原油电脱盐过程中因洗涤、沉降分离出来，而有机钙化合物易溶于油而难溶于水，在电脱盐过程中难以脱除。这部分钙对后续原油加工产生负面影响。原油中钙含量过高对原油加工有较严重的影响，高钙会沉积到催化剂的空隙中，降低了其比表面积，使催化剂失去活性，同时对于加氢裂化催化剂而言，原油中的过多钙会阻塞催化剂床层的介质通道，使反应器中的压降增大，同时加速了催化剂失去活性的进程；在脱钙的电脱盐系统中，原油中钙含量过高会增加电导率，使得电脱盐系统中的电流增大，增加了电能的消耗等影响。目前主流的脱钙技术主要可以归结为化学螯合法、化学酸处理法和化学沉淀法。化学螯合法，如中国专利CN1076473、CN87105863、CN10366981公开的方法，这类方法采用能与Ca生成水溶性螯合物的氨基羧酸、二元羧酸、羟基羧酸及其盐类进行原油脱钙；化学酸处理法，如中国专利CN1055552、CN1454967、CN1267707、CN1521239公开的方法，利用有机或无机中强酸与原油中的石油酸钙进行弱酸置换中强酸氢离子的原理，将石油酸钙还原为石油酸来脱除原油中的钙，缺点是强酸会严重腐蚀设备，同时具有较大刺激性气味、对原油的适应性差、脱钙剂用量大等缺点；化学沉淀脱钙，如中国专利CN1120575、CN1054261、CN1760338公开的方法，这类方法采用水溶性硫酸盐、磷酸盐与原油中的石油酸钙作用生成微溶或不溶于水的硫酸钙、磷酸钙沉淀物，在表面活性剂的作用下，沉积于水相达到脱钙的目的，这类方法的缺点首先是磷酸盐类的脱钙剂含有磷，会造成水体污染，对环境影响大，其次对钙的脱除率不高，产生的沉淀物容易堵塞设备管线，同时产生的工业废渣需要处理。本专利技术涉及一种环保型原油脱钙，该原油脱钙剂的特点是可以有效脱除原油中的钙，且产品不含磷、环境友好。
技术实现思路
技术问题：一种环保型原油脱钙剂，该专利技术所制备的环保型原油脱钙剂适用于中高钙含量的原油，能有效脱除原油中的钙，且产品不含磷、环境友好。技术方案：本专利技术的技术问题所采用的技术方案为：本专利技术的环保型原油脱钙剂是由有机复合物与水在室温下混合配制而成的固含量为20～40wt.％的均匀透明混合物，所述有机复合物是由30～50wt.％螯合剂、5～20wt.％有机酸、5～20wt.％分散剂、10～30wt.％中和剂在室温下混配而成。该脱钙剂配制所用有机复合物中所述的螯合剂是由烯丙基磺酸钠、衣康酸和丙烯酸羟酯类进行三元自由基共聚而成，该螯合剂的结构通式为：其中：R为-CH2OH、-CHOHCH3、-CH2CH2CH2OH中的一种；聚合度x为1～1000、y为1～1000、z为1～1000。该螯合剂的制备方法为：在室温、N2氛下，以烯丙基磺酸钠质量为基准，将烯丙基磺酸钠和0.05～5倍烯丙基磺酸钠质量的衣康酸加入反应釜中混匀，将温度升至50～95℃后，加入0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的丙烯酸羟酯类、0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的水，混匀后同时滴加质量百分浓度为5wt.％～50wt.％的无机引发剂水溶液和质量百分浓度为5wt.％～30wt.％的链转移剂，无机引发剂的加入量为0.01～0.6倍烯丙基磺酸钠质量，0.5～2h滴完，链转移剂的加入量为0.01～0.4倍烯丙基磺酸钠质量，0.5～2h滴完，滴完后微波反应0.1～0.5h下，微波功率为90～900W，微波反应后在50～95℃下继续反应1～5h，冷至室温，制得浅黄色透明的聚羧酸磺酸钠酯类螯合剂。上述的聚羧酸磺酸钠酯类螯合剂的制备方法中所述的丙烯酸羟酯类为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯的一种；所述的无机引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、偏重亚磺酸钠、偏重亚磺酸钾、过磺酸钠、过磺酸钾、过氧化氢中的一种；所述的链转移剂为甲酸钠、亚硫酸钠、巯基乙醇、巯基乙酸、十二烷基三甲基氯化铵中的一种。上述的脱钙剂配制所用有机复合物中所述的有机酸为乙二酸、乙酸、琥珀酸、柠檬酸、氨基磺酸的一种或者多种的组合；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物中的一种或者多种的组合；所述的中和剂为六亚甲基四胺、二乙烯三胺、EDTA、二乙基三胺五乙酸、次氮基三乙酸中的一种或者多种的组合。脱金属(钙、铁)率测定：本专利技术评价采用的原油为鲁宁油，该原油中的钙含量为71ppm、铁含量为6.1ppm。将待处理的原油加入6％的蒸馏水后预热到80℃，保温20分钟，加入待处理原油质量百分比的10ppm的破乳剂(YJ-1型)，于混合器中混合5分钟进行破乳，破乳后转移进入电脱盐罐中，加入100ppm的环保型原油脱钙剂进行混合，在电脱盐装置温度为140℃，强电场电压为1000V，停留时间为15分钟，弱电场电压为400V，停留时间为15分钟，沉降时间为30分钟的条件下进行电脱盐操作，之后分离原油和电脱盐废水，采集脱后原油进行检测，采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)测定油样的金属元素的含量。将10g脱后原油放入干燥的石英坩埚中，分别加入15mL的乙醇和石油醚，将其放置于调温电加热器内进行缓慢加热直至燃烧，对其进行灰化处理。等油样自行熄灭且无白烟冒出后，将石英坩埚取出，转移于马弗炉内，550℃下灼烧5h以除尽油样中残留的碳。待观察到石英坩埚中无黑色颗粒物后取出，加盖冷却。后以少量的蒸馏水润湿灰样，沿石英坩埚的杯壁加入3mLHCl溶液(体积比1∶1)、10mLHNO3溶液(体积比1∶1)。于调温电加热器上继续缓缓加热石英坩埚直至灰分完全溶解，蒸发直至溶液剩余2-3mL，颜色转为透明，取出冷却，将所得样品转移到25mL容量瓶中，用蒸馏水将其定容至25mL，摇晃均匀。采用电感耦合等离子体发射光谱法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型原油脱钙剂，其特征在于该原油脱钙剂由有机复合物与水在室温下混合配制而成的固含量为20～40wt％的均匀透明混合物，所述有机复合物是由30～50wt％螯合剂、5～20wt％有机酸、5～20wt％分散剂、10～30wt％中和剂在室温下混配而成。

【技术特征摘要】
1.一种环保型原油脱钙剂，其特征在于该原油脱钙剂由有机复合物与水在室
温下混合配制而成的固含量为20～40wt％的均匀透明混合物，所述有机复合物是
由30～50wt％螯合剂、5～20wt％有机酸、5～20wt％分散剂、10～30wt％中和剂在室温
下混配而成。
2.根据权利要求1所述的一种环保型原油脱钙剂，其特征在于该脱钙剂配
制所用有机复合物中所述的螯合剂是由烯丙基磺酸钠、衣康酸和丙烯酸羟酯类进
行三元自由基共聚而成，该螯合剂的结构通式为：
其中：
R为-CH2OH、-CHOHCH3、-CH2CH2CH2OH中的一种；
聚合度x为1～1000、y为1～1000、z为1～1000。
3.根据权利要求2所述的一种环保型原油脱钙剂，其特征在于所述螯合剂
的制备方法为：
在室温、N2氛下，以烯丙基磺酸钠质量为基准，将烯丙基磺酸钠和0.05～5
倍烯丙基磺酸钠质量的衣康酸加入反应釜中混匀，将温度升至50～95℃后，加入
0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的丙烯酸羟酯类、0.1～5倍烯丙基磺酸钠质量的水，混
匀后同时滴加质量百分浓度为5wt.％～50wt.％的无机引发剂水溶液和质量百分
浓度为5wt.％～30wt.％的链转移剂，无机引发剂的加入量为0.01～0.6倍烯丙基磺
酸钠质量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钰明，佘晨光，马帅帅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32