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塔河原油是典型的重质原油,密度大,粘度高,重金属Ni和V的含量多。在石油炼制过程中,Ni和V常会进入到常减压渣油中,对后续加工过程危害极大。在原油催化裂化的过程中,重油中的Ni和V会吸附在催化剂表面,使催化剂中毒。在延迟焦化的过程中,重金属Ni和V的存在会增加石油焦的灰分含量,降低焦化产品的质量等。因此,对于塔河原油组分分析以及Ni和V的脱除过程的研究有着重要意义。本文采用四组分分析法、沥青质分离法、溶剂萃取法以及柱色谱分离法等研究了塔河原油中Ni和V的存在状态。实验结果表明,塔河原油中94.28%(wt.)的Ni和92.14%(wt.)的V都集中于沥青质和胶质中,而塔河原油中只有11.35%(wt.)的Ni和27.65%(wt.)的V是以金属卟啉的形态存在,其余则是以复杂结构的非卟啉形态存在的,通过紫外-可见光光谱和质谱发现塔河原油中V卟啉主要以ETIO-VO存在,其次是DPEP-VO和Rhodo-VO。另外,塔河原油沥青质中40.91%(wt.)的Ni和43.85%(wt.)的V集中于芳香性更大的A1组分中,其余的Ni和V则集中于A2组分中。根据原油组分分析的结果,合成了一系列脱金属剂,利用YS-3型电脱盐试验仪考察了注水量、破乳剂用量、脱金属剂用量、电脱盐温度以及电场强度等因素对塔河原油Ni和V脱除的影响。优选壳聚糖黄原酸盐(DTC-CTS)为脱金属剂,同时,探索了超声波强化原油脱水脱金属的作用。通过Ni和V标准溶液的脱金属实验探究了脱金属剂DTC-CTS的作用机理,发现DTC-CTS中的-NH2、-CSS-与金属Ni、V发生了螫合反应,并在一定条件下可有效脱除塔河原油中的Ni、V。