留時間為30min，相轉 移劑的注入量為200 μ g/g，即為每克重質油含200 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 8%〇
[0049] 本實施例最終煤焦油的總脫鐵率和脫鈣率分別為95. 0%、95. 2%，卟啉鐵的脫除 率為96. 3%。
[0050] 實施例3
[0051] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0052] 有機酸 35重量％ 螯合劑 40重量％ 表面活性劑 15重量％ 緩蝕劑 2重量％ 去離子水 加至100%
[0053] 其中：有機酸是由36%重量的丙二酸、35%重量的馬來酸和29%重量的酒石酸組 成的混合液；螯合劑是由60%重量的N-(2-羥乙基）乙二胺三乙酸三鈉鹽和40%重量的氨 基三甲叉膦酸組成的混合液；表面活性劑是由80%重量的聚丙二醇和20%重量的二甘醇 胺；緩蝕劑是選用碘化鉀。
[0054] 電脫鹽條件為：電脫溫度為120°C，電場強度為1800v/cm，停留時間為30min，相轉 移劑的注入量為300 μ g/g，即為每克重質油含300 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 8%〇
[0055] 本實施例最終煤焦油的總脫鐵率和脫鈣率分別為95. 5%、94. 9%，卟啉鐵的脫除 率為95. 8%。
[0056] 實施例4
[0057] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0058] 有機酸 30重量％ 螯合劑 55重量％ 表面活性劑 10重量％ 緩蝕劑 1重量％ 去離子水 加至100%
[0059] 其中：有機酸是由40%重量的丙二酸、30%重量的馬來酸和30%重量的酒石酸組 成的混合液；螯合劑是由65%重量的N-(2-羥乙基）乙二胺三乙酸三鈉鹽和35%重量的乙 二胺四甲叉膦酸組成的混合液；表面活性劑是由75%重量的聚丙二醇和25%重量的二甲 基乙醇胺；緩蝕劑是選用碘化鉀。
[0060] 電脫鹽條件為：電脫溫度為130°c，電場強度為2000v/cm，停留時間為40min，相轉 移劑的注入量為100 μ g/g，即為每克重質油含300 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 7%。
[0061] 本實施例最終煤焦油的總脫鐵率和脫鈣率分別為95. 4%、95. 6%，撲啉鐵的脫除 率為95. 1%。
[0062] 實施例5
[0063] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0064] 有機酸 50重量％ 螯合劑 35重量％ 表面活性劑 10重量％ 緩蝕劑 3重量％ 去離子水 加至100%
[0065] 其中：有機酸是由40%重量的丙二酸、30%重量的馬來酸和30%重量的酒石酸的 組成混合液；螯合劑是由70%重量的氨基三乙酸和30%重量的氨基三甲叉膦酸組成混合 液；表面活性劑是由80%重量的聚丙二醇和20%重量的二甘醇胺組成；緩蝕劑是選用碘化 鉀。
[0066] 電脫鹽條件為：電脫溫度為120°C，電場強度為1800v/cm，停留時間為30min，相轉 移劑的注入量為300 μ g/g，即為每克重質油含300 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 8%〇
[0067] 本實施例最終煤焦油的總脫鐵率和脫鈣率分別為95. 1 %、95. 7%，撲啉鐵的脫除 率為95. 4%。
[0068] 實施例6
[0069] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0070] 有機酸 35重量％ 螯合劑 35重量％ 表面活性劑 20重量％ 緩蝕劑 2重量％ 去離子水 加至100%
[0071] 其中：有機酸是由40%重量的丙二酸、馬來酸30%重量和酒石酸30%重量的混合 液；螯合劑是由65%重量的氨基三乙酸和35%重量的乙二胺四甲叉膦酸的組成混合液；表 面活性劑是由聚丙二醇75%重量和二甘醇胺25%重量組成混合液；緩蝕劑是選用吡啶。
[0072] 電脫鹽條件為：電脫溫度為110°C，電場強度為1600v/cm，停留時間為50min，相轉 移劑的注入量為500 μ g/g，即為每克重質油含500 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 9%〇
[0073] 本實施例最終煤焦油的總脫鐵率和脫鈣率分別為95. 7%、95. 1%，卟啉鐵的脫除 率為95. 2%。
[0074] 實施例7
[0075] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0076] 有機酸 20重量％ 螯合劑 3(1重量％ 表面活性劑 30重量％ 緩蝕劑 2重量％ 去離子水 加至100%
[0077] 其中：有機酸是由36%重量的丙二酸、34%重量的馬來酸和30%重量的酒石酸組 成的混合液；螯合劑是由68%重量氨基三乙酸和32%重量的氨基三甲叉膦酸組成的混合 液；表面活性劑是由70%重量的聚丙二醇和30%重量的二甘醇胺組成；緩蝕劑是選用碘化 鉀。
[0078] 電脫鹽條件為：電脫溫度為140°C，電場強度為2000v/cm，停留時間為20min，相轉 移劑的注入量為400 μ g/g，即為每克重質油含400 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 6% 〇
[0079] 實施例8
[0080] 本實施例所用相轉移劑是由以下質量配比的原料組成：
[0081] 有機酸 50重量％ 螯合劑 30重量％ 表面活性劑 12重量％ 緩蝕劑 4重量％ 去離子水 加至100%
[0082] 其中：有機酸是由35%重量的丙二酸、35%重量的馬來酸和30%重量的酒石酸組 成的混合液；螯合劑是由62%重量的N-(2-羥乙基）乙二胺三乙酸三鈉和38%重量的氨基 三甲叉膦酸組成的混合液；表面活性劑是由73%重量的聚丙二醇和27%重量的二甘醇胺 組成；緩蝕劑是選用碘化鉀。
[0083] 電脫鹽條件為：電脫溫度為100°C，電場強度為1700v/cm，停留時間為40min，相轉 移劑的注入量為100 μ g/g，即為每克重質油含100 μ g的相轉移劑，注水量為重質油質量的 9%〇
[0084] 為了驗證本發明的有益效果，將上述實施例1~6所用相轉移劑分別用市售的 ZC-18脫金屬劑、GT-D07脫金屬劑、CY-110脫金屬劑和對比劑1、對比劑2、對比劑3來替換， 處理陜北中低溫煤焦油，其中：
[0085] 對比劑1中的有機酸選用丙二酸，其他組分均與實施例4相同；
[0086] 對比劑2中的螯合劑選用氨基三乙酸，其他組分均與實施例5相同；
[0087] 對比劑3中的表面活性劑是二甘醇胺，其他組分均與實施例6相同；
[0088] 對比例7是直接用本發明的相轉移劑處理陜北中低溫煤焦油，其他條件與實施例 1相同。
[0089] 其重金屬脫除結果如小表2所示：
[0090] 表2各對比例所用脫金屬劑及其對應的重金屬脫除結果
[0092] 將上述表2的重金屬脫除結果與本發明的實施例1~6的重金屬脫除效果進行對 比可知，本發明的相轉移劑脫除重金屬的效果明顯優于普通市售的脫金屬劑的效果，此外 將本發明的先分餾后電脫除與對比例7直接煤焦油電脫除的工藝進行對比，說明本發明的 相轉移劑是針對中低溫煤焦油中重質油的金屬Fe、Ca脫除效果較高，而且能夠減少設備的 處理量。
【主權項】
1. 一種中低溫煤焦油重質金屬脫除用相轉移劑，其特征在于由以下質量配比的原料組 成： 有機酸 20~50重量％ 螯合劑 30:~55重量％ 表面活性劑 10~30重量％ 緩蝕劑 1~4重量％ 去離子水 加至100% 以上各組分的含量均以相轉移劑總重量計； 所述有機酸是丙二酸與馬來酸、酒石酸的混合酸，其中丙二酸占有機酸總重量的 35 %~40%，馬來酸占有機酸總重量的30 %~35%，余量為酒石酸； 所述螯合劑是氨基三乙酸、N-(2-羥乙基）乙二胺三乙酸三鈉鹽中任意一種與氨基 三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中任意一種的混合液，其中氨基三乙酸占螯合劑總重量的 65%~70%，N-(2-羥乙基）乙二胺三乙酸三鈉鹽占螯合劑總重量的60%~65%，余量為 氨基三甲叉膦酸或乙二胺四甲叉膦酸； 所述表面活性劑是聚丙二醇與二甘醇胺或二甲基乙醇胺的混合液，其中聚丙二醇占表 面活性劑總重量的70%~80%，余量為二甘醇胺或二甲基乙醇胺； 所述緩蝕劑是碘化鉀、吡啶中的任意一種。2. 根據權利要求1所述的中低溫煤焦油重質金屬脫除用相轉移劑，其特征在于由以下 質量配比的原料組成： 有機酸 23~50重量％ 螯合劑 35~55重量％ 表面活性劑 1:0~20重量％ 緩蝕劑 1~3重量％ 去離子水 加至100%。3. 根據權利要求1所述的中低溫煤焦油重質金屬脫除用相轉移劑，其特征在于：所述 聚丙二醇的數均分子量為1000~2500。4. 一種上述任一項權利要求所述的相轉移劑在中低溫煤焦油重質金屬脫除中的應用， 其特征在于脫除工藝由以下步驟組成： (1) 將中低溫煤焦油按照常規方法分餾，將高于380°C的重質油與小于等于380°C的輕 質油分離； (2) 將相轉移劑與水混合后注入步驟（1)分離的重質油中，注水量為重質油質量的 6%~9%，相轉移劑注入量為每克重質油100~500 μ g/g，混勾，在電場作用下脫除金屬離 子，電脫溫度為110~140°C，電場強度為1600~2000v/cm，停留時間為20~50min，得到 脫除金屬的重質油； (3) 將步驟（2)脫除金屬的重質油與步驟（1)的輕質油混合，得到脫除金屬的中低溫煤 焦油。
【專利摘要】本發明提供了一種中低溫煤焦油重質金屬脫除用相轉移劑及應用，該相轉移劑是由有機酸20～50重量％、螯合劑30～55重量％、表面活性劑10～30重量％、緩蝕劑1～4重量％以及余量水組成，其能夠有效地將中溫煤焦油重質油中以油溶性存在的Fe、Ca元素轉移為水溶性的，并有針對性地將卟啉鐵轉移為水溶性鐵，從而很好地脫除煤焦油中的Fe、Ca金屬元素，而且本發明在中低溫煤焦油重質金屬脫除應用中有利于電脫鹽設備安全穩定長期的運行，總脫鐵率和脫鈣率高達95％以上，卟啉鐵的脫除率更是高達95％以上，有效避免對催化加氫等后續的處理工藝造成危害。
【IPC分類】C10C1/04, C10C1/20
【公開號】CN105176558
【申請號】
【發明人】李冬, 王磊, 李穩宏
【申請人】西北大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月2日