用于脱除原油中镍、钒的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于脱除原油中镍、钒的方法，该方法包括如下步骤：预备一个微波反应器；取一定量的原油，并将原油加热至设定的反应温度；使原油进入微波反应器；开启微波反应器，调节微波功率，使原油在微波反应器内停留一段时间并受到微波处理；以及取出原油。本发明专利技术的装置包括：用来储存原油的第一容器；对原油进行循环输送的油泵；对原油进行加热加热器；用于对原油进行微波处理的微波反应器；以及将第一容器、油泵、加热器和微波反应器依次连接起来从而使原油循环流动的原油输送管路。按照本发明专利技术的方法，采用了首次在原油加工领域引入微波装置对原油进行处理，结果显著提高了对原油的脱镍、脱钒效果，而且成本低廉，操作容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原油加工，特别是涉及用于脱除原油中镍、钒的方法和装置。
技术介绍
近年来随着国内外采油技术的强化，油田采用了热采、化学驱油等技术，并且国内 外重质原油的产量日益增加，造成原油中金属含量增加。存在于原油中的金属对原油加工 过程危害极大。金属盐类会在催化裂化过程中造成催化剂污染，使轻油收率降低，产品质量 变差。另外，金属盐类还会引起加氢过程中催化剂失活、床层阻塞，系统压力增大等缺陷，从 而影响产品质量，缩短开工周期，增加操作成本。再有，金属盐类甚至还会影响渣油减粘和 延迟焦化工艺。因此，在对原油进行常减压蒸馏前，一般都进行原油预处理，以最大限度地 脱除原油中的金属盐类，以满足后续加工对原料金属含量的基本要求。特别是，原油中的金属镍和钒主要是以有机金属卟啉化合物的形式存在，其不溶 于水，因此常规电脱盐方法难以将镍、钒从原油中脱除，其危害甚重。根据原油中镍、钒存在的形式及其物理、化学性质，目前已经采用加氢、溶剂抽提、 螯合分离等方法来加以脱除。从目前已有的工业化的脱镍、钒的方法来看，还存在着很多问 题。其中，加氢脱金属装置的投资大，而且催化剂难以再生，造成废催化剂无法处理。溶剂 抽提是利用丙烷、丁烷等溶剂将渣油中的浙青质与非浙青质分开，即通过脱除浙青来达到 脱镍、钒的目的，但此种方法也只能脱除浙青含量高的渣油中的镍、钒，而且投资大，操作费 用高。相对而言，如果开发出用量少且螯合能力强的镍、钒螯合剂，采用螯合分离法脱除原 油中的镍、钒则可降低设备投资与操作费用。但总的来说，由于原油中成分复杂，镍、钒化合 物的结构比较稳定，因而目前用化学法还不能有效解决原油的脱镍、钒的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于脱除原油中镍、钒的方法和相关 的装置，其采用微波装置对原油进行处理，从而显著提高镍、钒的脱除率。为实现上述目的，本专利技术提供了用于脱除原油中镍、钒的方法，其特征在于，该方 法包括如下步骤a)预备一个微波反应器；b)取一定量的原油，并将所述原油加热至设定的反应温度；c)使原油进入所述微波反应器；d)开启所述微波反应器，调节微波功率，使所述原油在所述微波反应器内停留一 段时间并受到微波处理；以及e)取出所述原油。较佳的是，所述步骤b)和步骤c)包括如下步骤将已被预热至预热温度的原油 放入第一容器；通过油泵使所述原油在从所述第一容器至所述微波反应器的管路内循环流 动，并调节所述油泵的出口流量；以及通过电加热器将所述原油加热至反应温度。3较佳的是，该方法还包括如下步骤使所述原油在循环流动时经过第二容器，并从 所述第二容器取出原油。较佳的是，该方法还包括如下步骤当所述原油在循环流动时，通过一个或多个水 循环系统对所述原油进行控温。较佳的是，该方法还包括如下步骤当所述原油从所述微波装置流出之后，使其流 过恒温装置。较佳的是，该方法还包括如下步骤所述步骤b)包括在所述原油中加入脱金属 剂。本专利技术还提供了一种用于脱除原油中镍、钒的装置，其特征在于，该装置包括用来储存原油的第一容器；对原油进行循环输送的油泵；对原油进行加热的加热器；用于对原油进行微波处理的微波反应器；以及将所述第一容器、所述油泵、所述加热器和所述微波反应器依次连接起来从而使 原油循环流动的原油输送管路。较佳的是，该装置还包括连接至所述微波反应器的恒温装置。较佳的是，该装置还包括连接在使原油循环流动的所述原油输送管路中的用于 排出原油的第二容器。较佳的是，该装置还包括用于控制原油温度的一个或多个水循环系统，所述水循 环系统包括水泵和水加热器。按照本专利技术的方法，采用了首次在原油加工领域引入微波装置对原油进行处理， 结果显著提高了对原油的脱镍、脱钒效果，而且与目前现有的各种脱镍、脱钒的技术相比成 本较低及操作容易。附图说明图1是根据本专利技术较佳实施例的用微波法来脱除原油中镍钒的动态试验装置的 示意图。具体实施例方式如图1所示，根据本专利技术较佳实施例的用来脱除原油中镍钒的动态试验装置主要 包括第一容器1、油泵2、加热器3、微波反应器4、恒温装置5和第二容器6。第一容器1和 第二容器6用来储存原油。油泵2 (例如一柱塞泵)和加热器3分别对原油进行循环输送 和加热。微波反应器4用于对原油进行微波处理，这也是本专利技术的核心内容，将在稍后作详 细描述。恒温装置5是一个夹套，可以使流过的原油保持一定的温度，避免其发生冷却冻堵 或过热在上述各部分之间连接有原油输送管路，并且在原油输送管路上设置有控制阀。 更具体地，第一容器1通过原油输送管路连接至油泵2，再通过相应的原油输送管路依次连 接至加热器3、微波反应器4和恒温装置5，最后连接至第二容器6。在微波反应器4上设置 有卸料阀7，用于排出微波反应器中的残留原油。在第二容器6上设置有出料阀8，用于排出原油和取样。另外，为控制温度，还设置有用于微波反应器4的第一水循环系统，以及用于第一 容器1、第二容器6和恒温装置5的第二水循环系统。第一水循环系统包括水泵，第二水循 环系统分别包括水加热器和水泵(图中未示出)，用于将水加热到一定温度，并使之循环流动。再有，较佳的是，在微波反应器4的出口附近设置有压力监控装置，以便监控流出 的原油压力，在微波反应器4的入口和出口附近设置有温度监控装置，以便监控原油的温度。以下将具体描述借助上述的动态试验装置来脱除原油中的镍钒的方法。需要注意 的是，原油在试验装置中是按逆时针方向流动的。首先，打开用于微波反应器的第一水循环系统中的泵。再打开第二水循环系统中 的水加热器和水泵，使水循环并达到设定的温度(一般为60°C)。接着，将预热到设定的预 热温度(例如50-60°C)的原油加入到第一容器1，为加强脱镍、脱钒的效果，可以在原油中 加入脱金属剂，例如N2S (二乙基氨基二硫代甲酸钠)、N3S(1，2-亚乙基二氨基二( 二硫代 甲酸钠))或N3PS(二(1，2_亚乙基)三氨基三(二硫代甲酸钠))。再接着，开启油泵2， 按预先设定的流量调节油泵2的出口流量。随后，通过调节加热器3的功率，将原油温度调 节至预先设定的反应温度。当原油温度、流量都达到预先设定值并且稳定后，关闭从第二容 器6进入第一容器1的阀，打开第二容器的出料阀8。其次，开启微波反应器4，通过调节电流来调节微波功率，通过调节油泵2的流量 来调节原油在微波反应器4内的停留时间。在微波处理之后的大约5分钟之后，通过第二 容器6的出料阀8对微波处理后的原油进行采样分析。实验结束后，将微波电流调至0mA，关闭微波电源，关闭油泵2，停止油加热器和水 加热器的加热，关闭循环水，关闭总电源。通过微波反应器4的卸料阀7，放出微波反应器4 中剩余的原油。实验中所用的油泵2为一个柱塞泵，当柱塞泵前后各7格时流量为2. 31/h(即 38ml/min)，此时可注满微波反应管(容积105ml/个，104mm高)。具体参数如表1所示。表 1^- 柱塞泵量程(格)流量ml/min停留时间min (单管)停留时间min (双管)4/4244. 378. 757/7382. 765. 5211/11651. 623. 2416/14801. 312. 62V(ml/min) = 5. 25X(格)+3. 25 柴油标定值对微波处理后的原油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于脱除原油中镍、钒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：　　ａ）预备一个微波反应器（４）；　　ｂ）取一定量的原油，并将所述原油加热至设定的反应温度；　　ｃ）使原油进入所述微波反应器；　　ｄ）开启所述微波反应器，调节微波功率，使所述原油在所述微波反应器内停留一段时间并受到微波处理；以及　　ｅ）取出所述原油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐心茹，文志成，杨敬一，曹炳铖，高晋生，
申请(专利权)人：华东理工大学，中国石化集团资产经营管理有限公司长岭分公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]