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随着国内外原油劣质化,重质化,石油加工过程中脱除原油中的镍钒越来越受到重视。本文针对伊朗、胜利原油开展微波化学法脱镍钒的研究,合成了系列的WS、SC型脱镍钒剂,合成产物的分子结构、微波时间、微波功率等对脱除原油中镍和钒的影响。结果表明:在微波条件下原油脱镍钒效果有了明显的改善。对于伊朗原油,微波时间为30 min,微波功率为400 W时脱镍率和脱钒率可分别达到49.44%和92.00%;对于胜利原油,微波时间为45 min,微波功率为300 W时脱镍率和脱钒率可分别达到64.91%和88.00%。这主要是由于微波打断了分子之间的作用力,破坏了卟啉化合物的稳定结构,使得镍钒离子从原先的稳定结构中游离出来,从而原油脱镍钒率得以提高。
本文合成了WS系列脱镍钒剂并采用博里叶红外光谱对WS3的分子结构进行了表征。其分子中含有多个二硫代甲酸根,与原油中的镍、钒反应形成能生成立体网状的絮体,反应生成水溶性的配合物。相同质量的二硫代氨基甲酸盐中所含二硫代甲酸根的量越多,其对原油中镍钒的脱除率越大,所以WS3脱镍钒效果最佳。在无微波辐射时,原油中镍和钒的脱除率均随着WS3用量的增加而增大。在系统中引入微波,脱镍钒效果有了明显改善。在微波和WS3共同作用下,微波时间从45 min降到5 min;WS3用量从500 mg/L降到100 mg/L。对于胜利原油的最高脱镍率和脱钒率分别为48.52%和87.50%。对于伊朗原油的最高脱镍率和脱钒率分别为53.45%和90.79%。
采用微波干燥法制取SC系列脱镍钒剂;并通过红外光谱对SC5分子结构进行了表征。其溶于水后,对重金属阳离子有静电吸附,螯合、离子交换和多聚阴离子的絮凝以及架桥三种作用,形成大的絮体,从而加快絮凝沉降速度。取代度越大,其静电吸附作用越强,所以取代度最大的SC5脱镍钒效果最佳。在无微波辐射时,原油中镍和钒的脱除率均随着SC5用量的增加而增大。对于伊朗原油,当SC5用量为500 mg/L时脱镍率可达到44.79%,脱钒率可达到88.93%;对于胜利原油, SC5用量为500 mg/L_,时,脱镍率可达到60.32%,脱钒率可达到90.10%。实验表明:在微波和SC5共同作用下,微波时间从45 min降到5 min;SC5用量从500 mg/L降到100 mg/L。对于胜利原油的最高脱镍率和脱钒率分别为57.76%和89.86%。对于伊朗原油的最高脱镍率和脱钒率分别为55.57%和88.17%。