原油有机氯转移剂的制备与效果评价.docx

原油有机氯转移剂的制备与效果评价刘公召，李雪姣( 沈阳工业大学理学院，辽宁省沈阳市 110870) 原油有机氯转移剂的制备与效果评价 刘公召，李雪姣 ( 沈阳工业大学理学院，辽宁省沈阳市 110870) 摘要: 以合成的三乙基苄基氢氧化铵为相转移催化剂，与乙醇钠、溶剂复配后制得一种原油有机氯转移剂，在 原油电脱盐、脱水条件下将原油中的有机氯转化为无机氯而将其脱除，减少氯对后续工序的危害。在实验室分别 对四种原油进行了脱有机氯的效果评价，结果表明: 随着加剂量的增加，有机氯的脱除率增加。当加剂量为 20 ～ 40 μg / g 时，原油中有机氯质量分数可降低到 3 μg / g 以下。该有机氯转移剂在 500 Mt / a 的常减压蒸馏装置上进行了 工业试验，结果表明: 加剂量为 10 μg / g 时，电脱盐罐排水中氯离子含量增加，常顶及初顶冷凝水中氯离子质量分数 分别减少69． 71% 和 18． 92% ，脱除有机氯的效果比较明显。该原油有机氯转移剂无毒无害，加注方便，加剂费用 低，不影响装置的正常生产。 关键词: 有机氯 转移剂 制备 效果评价 原油中氯化物以无机氯化物和有机氯化物两 种形式存在。无机氯是以 NaCl、MgCl2 和 CaCl2 等无机盐形态存在，在电脱盐罐中很容易被脱除， 绝大多数炼油厂脱后原油无机氯质量分数均可达 到低于 3 μg / g［1-2］。近年来，由于原油开采难度 加大，为提高采油率注入了多种含有机氯的采油 助剂，如降粘剂、破乳剂、解堵剂、清防蜡剂等，使得 原油中的有机氯质量分数高达 5 ～ 100 μg / g［3-4］。 原油中的有机氯是以氯代烷烃、氯代芳烃、高分子 氯化物等形态存在，在电脱盐脱水时，因其不溶于 水不能被脱除。进入蒸馏设备因被加热到 300 ℃ 以上分解生成 HCl，进入分馏塔顶部，造成塔顶 Cl － 含量升高，通常当电脱盐后原油中氯质量分 数降低到 3 μg / g 以下时，反映到塔顶冷凝水中的 氯离子质量分数一般在 30 ～ 50 μg / g 以下，通过 塔顶注缓蚀剂即可抑制塔顶氯离子对设备及管线 的腐蚀。如果原油中含有有机氯，即使无机氯质 量分数降低到 3 μg / g 以下，反映到塔顶冷凝水中 的氯离子质量分数也会高达 100 ～ 200 μg / g，即使 加大缓蚀剂注入量也不能防止对设备的腐蚀。原 油中有机氯含量高还会对重整、催化裂化、延迟焦 化等装置造成危害［5-7］。因此，研究开发脱除原油 中有机氯的化学助剂，对防止或减少氯离子对炼 油过程的危害很有意义。 和溶剂等组成，其制备方法如下: 在带回流冷凝器 的三口烧瓶中加入 70 g 无水乙醇( 分析纯) ，再加 入 23 g 三乙基苄基氯化铵( 工业品) ，在搅拌下加 热到 50 ℃ ，使二者溶解完全，再加入 4 g 氯化钠 ( 分析纯) ; 在连续搅拌下于 60 ～ 80 ℃ 回流反应 3 ～ 5 h，冷却到室温后析出氯化钠固体，过滤除掉 氯化钠得到产物三乙基苄基氢氧化铵乙醇溶液， 即为相转移催化剂，反应方程式为: ［( C2 H5 ) 3 NCH2 C6 H5］+ Cl + NaOH － ［( C2 H5 ) 3 NCH2 C6 H5］OH + NaCl ( 1) 再加入 5% ～ 15% 的乙醇钠溶解搅拌均匀即 制得有机氯转移剂。其外观为无色至淡黄色液 体，密度( 20 ℃ ) 920 ～ 1 120 kg / cm3 ，凝固点不大 于 － 15 ℃ ，易溶于水、乙醇。该剂的作用原理是 通过相转移催化剂在油相与水相之间不断循环， 将原油中的有机氯化合物转化为无机氯化合物 ( 氯化钠) ，无机氯化合物( 氯化钠) 溶于水从电脱 盐罐的 排 水 中 去 掉。 原油中的有机氯代烷烃 ( R + Cl － ) 可以与乙醇钠( Na + C H O － ) 反应生成 2 5 脂肪醇和氯化钠，脂肪醇溶于油留在原油中，而氯 化钠溶于水被除去。但该反应在没有催化剂存在 下，反应速度很慢，如果加入季胺碱相转移催化剂 收稿日期: 2012 － 01 － 11。 作者简介: 刘公召，教授，博士，主要从事石油加工工艺及炼 油助剂 的 研 究 开 发。 联 系 电 话: 024 － E-mail: liugongzhao666@ 163． com。 — 51 — 制备与性质 有机氯转移剂由相转移催化剂、表面活性剂 1 ( Q + OH － ) ，会大大加快反应速度，在原油电脱盐脱水温度和停留时间下，能够使有机氯化物转化 为无机氯化物。相转移反应原理如下:( 1 ( Q + OH － ) ，会大大加快反应速度，在原油电脱盐 脱水温度和停留时间下，能够使有机氯化物转化 为