刘思源， 耿 桐， 许 军， 任满年， 曹发海

(1.华东理工大学 大型工业反应器工程教育部工程研究中心，上海 200237；2.中国石化洛阳分公司，河南 洛阳 471012)

三次采油技术的广泛使用，使原油中金属的含量逐渐增加。金属的存在会导致油品加氢裂化和催化裂化等过程中催化剂的失活，甚至造成环境污染[1-2]，因此需以适宜的方法脱除原油中的金属。原油中的金属主要包括Na、K、Ca、Mg、Fe、Ni和V等，其中Na、K、Ca、Mg、Fe等主要以无机盐或环烷酸盐的形式存在，结构简单，容易通过电脱盐工艺直接脱除；而Ni和V主要以油溶性的金属卟啉化合物或复杂的高分子化合物形式存在(图1)，易与胶质、沥青质结合形成稳定的π-π缔合体系[3]，难以用常规的电脱盐方式直接脱除。

图1 原油中镍的卟啉结构和非卟啉结构Fig.1 Structures of nickel porphyrins and nickelnon-porphyrins in crude oils(a) Nickel prophyrins; (b) Nickel non-porphyrins

现有的脱镍方法主要有加氢法和螯合分离法[4-5]。加氢法因装置投资大、运行成本高，在国内的工业化程度不高[6]；而螯合分离法因工艺简单、运行成本低，不需增添额外的设备等优点，受到越来越多的关注。螯合分离法通常以有机酸、无机酸及其盐类[7-8]为脱镍剂，用酸的氢离子置换卟啉环中的镍离子，使油溶性的有机镍转化为水溶性的镍离子，然后通过电脱盐工艺将镍离子从原油中脱除。Nguyen等[9]使用异氰酸/酯类的螯合脱镍剂进行原油脱镍，原油的脱镍率达到30%；Shang等[10]以甲磺酸为原油螯合脱镍剂，在微波辅助下将原油脱镍率提高至83.3%。但是，酸性脱镍剂的使用会造成加工设备腐蚀，因而螯合分离法技术的核心是开发高效、无腐蚀的脱镍剂。……