铁螯合剂在原油除铁中的应用

2021-08-16高小妮刘芳秦广华陕西延长石油集团有限责任公司榆林炼油厂陕西靖边718500

化工管理 2021年22期

高小妮，刘芳，秦广华(陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂，陕西靖边 718500)

0 引言

某能源化工有限公司(以下简称“甲厂”)150万吨/年渣油催化热裂解(DCC)装置，自开车以来所采用原料渣油主要为某炼油厂(以下简称“乙厂”)常压渣油，一直存在副产品收率偏高、双烯收率偏低的问题，无法达到设计要求。

经过攻关小组分析，原料油中含铁量超标造成了DCC装置催化剂效能下降，影响双烯收率。DCC装置设计要求原料油中铁离子含量≤3.6 μg/g，含水≤0.03%。而乙厂原料油品质较差，指标波动问题突出[1]。为有效降低乙厂原油中的钙、铁等金属含量，从而间接降低常压渣油含铁，在乙厂500万吨/年常压装置原油电脱盐单元进行某石油化工研究设计院研制的铁螯合剂工业应用试验。

1 电脱盐装置数据分析

在2017年4月24日至2018年1月15日，乙厂共测试11批次油样铁含量数据，测试结果如表1所示。

表1 未加铁螯合剂分析数据

表1 数据结果表明：乙厂电脱盐单元具有一定的脱出原油中铁的能力，四次除铁率测试结果分别为36.23%、59.11%、70.31%、29.94%，除铁率波动幅度较大，脱前原油含铁数据为6.9～30.62 mg/L，且当原油中含铁越高时，电脱盐除铁率越高。在10次渣油含铁测试数据中，渣油含铁高于20 mg/L达到7次，占总测试次数70%。渣油含铁与脱后原油含铁相比，上升幅度较为明显，渣油含铁达到脱后原油含铁的1.56～2.97倍。

2 电脱盐加注铁螯合剂现场实验及效果评价

2.1 现场实验准备

2.1.1 铁螯合剂指标

铁螯合剂技术指标如表2所示，pH为5.0～8.0，凝点≤-20 ℃，能够保证铁螯合剂各项指标满足现场使用要求[2]。

表2 铁螯合剂技术指标

2.1.2 清洗注剂设施

本次工业试验利用常压装置原破乳剂罐、注破乳剂泵及管线作为注铁螯合剂的设施，因长时间未使用，使用前清洗干净，四台注剂泵重新标定。

2.1.3 原油中铁离子含量分析方法的建立

乙厂常压装置电脱盐单元加注铁螯合剂，试验期间分析检测脱前、脱后原油和渣油中的铁含量，频次为48 h/次，以评估脱金属效果；电脱盐排水水质的pH检测化验，频次为48 h/次，以评估铁螯合剂对污水处理系统的影响。

原油中铁含量按照RIPP 124—90(等离子体发射光谱法(ICP/AES)测定原油及渣油中14种痕量元素)进行测定。

2.1.4 操作条件及加注方式

铁螯合剂加量：铁螯合剂按照加工处理原油量100 mg/L的比例加注铁螯合剂，注入二、三级电脱罐混合器前的注水管线中，直接注入商品剂。

2.2 铁螯合剂除铁率现场实验效果评价

乙厂500万吨/年常压装置日加工原油1.2万吨，铁螯合剂加入量1.2 吨/天，共测试15组电脱盐单元出入口原油样品及渣油含铁数据，结果如表3所示。

表3 加注铁螯合剂后分析数据

由表3中测试数据结果可知，现场试验过程中，乙厂加工原油含铁较高，含铁数据为10.50～55.65 mg/L，加注铁螯合剂后，含铁数据为4.69～14.52 mg/L,除铁率达到46.19%～79.4%，加注铁螯合剂后，电脱盐单元除铁效率稳定提升。

15次渣油测试数据中，含铁6次高于20 mg/L，占总测试数据的40%，渣油含铁总体较低，甲厂DCC装置催化剂单耗下降，双烯收率上升。

3 铁螯合剂对乙厂系统腐蚀影响

现场试验过程中，乙厂常压装置电脱盐单元加注铁螯合剂期间装置运行稳定，未增加中和缓蚀剂用量；常压初顶含硫污水、常顶含硫污水pH共计1次超标(指标不大于8.5)，且未超过8.7，常顶含硫污水检测铁含量2次超过1.8 mg/L，仍小于3 mg/L，如表4所示，综合分析常压装置检测数据可知，某石油化工研究设计院研制的铁螯合剂，在乙厂电脱盐装置的加入，未给乙厂常压装置运行带来不良影响。