[发明专利]一种原油脱钙装置和脱钙方法

说明书

一种原油脱钙装置和脱钙方法，本发明涉及炼油技术领域的原油预处理技术领域。本发明提供一种如下的技术方案：将脱钙剂水溶液负载于亲水性载体，并将后者填充到固定床中；当原油流经固定床时，原油中的钙、镁等金属离子在负载脱钙剂水膜表面与脱钙剂活性成分接触、结合并转移到水膜中，从而实现原油脱钙；充分使用后，将负载脱钙剂取出，用轻质油淋洗掉其表面或孔隙中的原油，再将其置于新鲜的脱钙剂水溶液中，使载体水膜中的钙络合物被置换，从而实现负载脱钙剂的再生。本发明提供的原油脱钙装置结构简单、操作方便，可连续脱钙，脱钙剂可再生循环利用，大大降低了原油脱钙成本，减少了污水排放，经济效益显著。

技术领域

本发明涉及炼油技术领域的原油预处理技术领域，更具体地说，是涉及一种原油脱钙装置和脱钙方法。

背景技术

近年来，随着原油的重质化、劣质化及原油的深度开采，原油中的金属离子含量越来越高，尤其是钙、镁离子。原油中的钙一部分以水溶性盐、微溶性盐如氯化钙、碳酸氢钙、硫酸钙、磷酸钙等形式存在，另一部分以石油酸钙的形式存在。在炼油厂的电脱盐过程中一般可脱除绝大多数可溶性的盐及亲水性无机钙盐颗粒；但对于存在于油相中的亲油性无机钙盐颗粒和石油酸钙则几乎没有脱除效果，会对后续原油加工产生负面影响。原油中钙含量的增加不但使原油电脱盐装置电流升高，电耗增加，而且会导致电脱盐装置跳闸频繁，影响正常生产；原油中脱除不尽的钙会被带入常压渣油，污染催化裂化和加氢裂化催化剂，造成催化剂中毒，轻质油收率减少，增加石油焦和石油沥青中灰分含量，石油产品质量降低。同时，给原油以及重油加工工艺过程带来常减压装置塔顶冷凝系统、设备腐蚀和结垢等危害，影响安全生产。这些危害使得原油脱钙工作变得十分必要。

为解决金属离子对原油加工的危害，提高企业的经济效益，目前普遍采用的方法是在电脱盐脱水过程中加入化学试剂（即脱钙剂），以达到提高金属钙脱除率的目的。按所加脱钙剂的脱钙原理，目前主流的原油脱钙技术分为化学螯合法、化学酸处理法和化学沉淀法。化学螯合法是采用能与钙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，该法脱钙的缺点是使用量大、成本高，有机羧酸脱钙剂脱钙后的排水pH值偏低，造成电脱盐设备及排水管线的腐蚀严重；化学酸处理法是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来脱除原油中的钙，此类方法的缺点是采用的工业酸对环境不友好，对工业设备腐蚀严重，脱钙后原油酸值升高；化学沉淀法则采用水溶性硫酸盐、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，但这类方法脱钙效率不高，产生的钙沉淀物易堵塞设备管线，同时产生的工业废渣需要处理，导致油中钠含量升高，脱钙剂含磷，会造成水体污染等。

从工艺流程看，传统脱钙技术均以电脱盐脱水工艺为操作平台，脱钙剂将原油中的有机钙络合物转化成溶于水或可分散到水相中的物质，并随电脱盐排水一起外排。这种脱钙方式通常只能采用间歇式工艺，工作量大、脱钙效率低、生产成本高、污水排放量大、环境污染严重，且水与原油分离不完全，影响了原油质量，对原油后续处理增加了难度。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种原油脱钙装置和脱钙方法。采用的脱钙装置结构简单、操作方便、使用效果好、腐蚀性小、对环境友好，除了钙离子，对原油中的其他金属离子如镁也有一定脱除效果。

本发明提出的技术方案是：将脱钙剂水溶液负载于亲水性载体，并将亲水性载体填充到固定床中；当原油流经固定床时，原油中的钙、镁等金属离子在负载脱钙剂水膜表面与脱钙剂活性成分接触、结合并转移到水膜中，从而达到原油脱钙的目的；运行一段时间后，脱钙效率明显降低，可将负载脱钙剂取出，用轻质油淋洗掉其表面或孔隙中残留的原油，再将其置于新鲜的脱钙剂水溶液中，使载体水膜中的钙络合物被替换，而进入母液的钙络合物可与硫酸发生置换反应，将生成的钙渣过滤，即可实现脱钙剂的循环利用。

一种原油脱钙装置，所述的原油脱钙装置包括有固定床和填充在所述固定床内的负载脱钙剂，其中负载脱钙剂由亲水性载体经脱钙剂水溶液浸泡0.5-2小时、过滤和沥干得到；