CN101265414A - 油溶性清焦剂及其制备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油溶性清焦剂，是由重量50～60％的喹啉和40～50％的二硫化碳以机械参混的方式直接混合而得。本发明的清焦剂具有优异的清焦性能：在延迟焦化反应过程中，清焦率在85％以上，优于国内外同类产品(目前国内外应用于焦化、减粘装置换热系统的清焦率在70％左右)，能够满足延迟焦化换热系统设备清焦的需要，减少了该换热系统的清焦除垢次数(由原来的半年对换热器管束清焦除焦垢一次，延长到一年以上)，从而提高了效率。

Description

油溶性清焦剂及其制备

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种油溶性清焦剂，主要用于防止炼油厂延迟焦化反应中换热系统设备的结焦结垢作用。

背景技术

延迟焦化可以处理多种原料，如原油、常压重油、减压渣油、沥青等硫含量较高及残炭值高达50％的残渣原料，以及芳香含量很高、难裂化的催化裂化澄清油和裂解渣油等。原料油性质的不同，会引起焦炭质量发生较大变化，它还与加热炉管结焦和换热器管束结焦有关，另一方面，原油中所含盐类几乎全部集中在减压渣油中，在焦化炉管中，由于原料油的分解、气化，使其中的盐类沉积在管壁上，因此焦炭实际上是焦炭和垢盐的混合物，当加热炉加热时，原料油以高速通过处于临界分解温度范围时，缩短停留时间，可以部分抑制结焦反应。

延迟焦化反应是在高温高压条件下以热裂化反应为主的自由基反应过程。其所用原料一般是减压渣油，而减压渣油是由无数大分子烃类和非烃类化合物组成的复杂混合物。在裂化反应过程中，一方面渣油中的饱和烃发生裂化反应，芳烃、胶质、沥青质中侧链的α位也易发生断裂反应，使大分子烃断裂为小分子烃，长侧链断裂为短侧链；另一方面，随着反应温度的升高和裂化程度的加深，胶质和沥青质中的稠环结构物质会发生缩合反应形成相对分子质量更大的稠环芳烃，并且随着相对分子质量的增大，自由基的稳定性增大，易形成缩合度更高的芳烃，从而促使胶质变成沥青质，沥青质进一步缩合生成垢炭结焦。由于结焦的生成造成延迟焦化装置的换热器阻力降压力增加，同时由于结焦现象和部分管束堵塞造成原料入炉换热终温下降，增加了燃料消耗，传热效果变差，从而影响了延迟焦化效率。

目前，国内应用的阻焦剂种类较多，普遍使用的主要有SB-19阻焦剂、NS-16阻焦剂及SH9801阻焦剂等，但是这些清焦剂的阻焦阻垢率较低，不能完全满足延迟焦化装置换热系统的需要。

发明内容

本发明的目是为了克服现有技术的不足，提供一种清焦率高的新型油溶性清焦剂。

本发明的油溶性清焦剂，是由以下重量配比的原料复合而成：

喹啉：50～60％，二硫化碳：40～50％。

优选配方：喹啉55％，二硫化碳45％。

本发明油容性清焦剂的制备方法，是将所述配比量的喹啉与二硫化碳以机械掺混的方式混合而得。

本发明的阻焦剂也可根据使用的具体情况，向其中添加一些常用的有机溶剂等。

本发明中主要喹啉起到清焦作用；二硫化碳起到促进烷基裂化和阻止自由基生长的作用。

本发明的清焦剂的清焦阻垢机理：本发明的清焦剂是针对渣油的结垢机理研制而成的，它具有分散功能和防止缩聚的功能，在延迟焦化、延迟焦化反应过程中，利用清焦剂所提供的某些基团来破坏芳香分子的缩聚，防止自由基的聚合，促使烷烃和芳烃、胶质侧链的裂化反应，达到抑制结焦。

本发明的清焦剂的主要作用是对渣油中的不溶性悬浮物起分散作用，阻止其凝聚及沉淀(使已形成的细小污垢物不至于聚集成大团块而堵塞装置)，对成垢聚合反应形成惰性分子阻止反应，还可以增加金属表面的防腐性能，因此本发明的清焦剂具有阻聚、抗氧、分散等多方面的作用。

本发明的清焦剂与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的清焦剂具有优异的清焦性能：在延迟焦化反应过程中，清焦率在85％以上，优于国内外同类产品(目前国内外应用于焦化、减粘装置换热系统的清焦率在70％左右)，能够满足延迟焦化换热系统设备清焦的需要。

2、由于本发明的清焦剂的清焦率高，在延迟焦化过程中可使延迟焦化装置换热系统的换热效果改善，压降明显降低，减少了该换热系统的清焦除垢次数(由原来的半年对换热器管束清焦除焦垢一次，延长到一年以上)，从而提高了效率。

3、本发明的清焦剂的制备原料易得，工艺简单，成本低，易于推广应用。

4、本发明的清焦剂同样适用于其他类似场合的结焦情况。

具体实施方式

下面通过实施例说明本发明阻焦剂的阻焦效果。实验按HG/T2159-1991《缓蚀剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》进行；实验试片实验后的清除按GB/T16545-1996《金属和合金的腐蚀、腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行。

实施例1、将喹啉60％、二硫化碳40％直接以机械掺混的方式混合均匀(重量百分含量计)，得本发明的清焦剂RS-20082(A)。清焦剂RS-20082(A)的清焦试验见表1。

表-1清焦剂清焦试验

从表1可以看出：本发明的清焦剂RS-20082(A)在浓度为50～100ppm的范围内均表现出较高的清焦率，能满足装置延迟焦化换热系统的需要。应用于兰州石化公司120万吨延迟焦化装置，使该装置换热系统压降明显降低，清焦率在83％以上。

实施例2、将喹啉55％、二硫化碳45％以机械掺混的方式混合均匀(重量百分含量计)，得本发明的清焦剂RS-20082(B)。清焦剂RS-20082(B)的阻焦试验见表2。

从表2可以看出：清焦剂RS-20082(B)在浓度为50～100ppm的范围内均表现出较高清焦率，能满足装置延迟焦化装置换热系统的需要。应用于兰州石化公司120万吨延迟焦化装置，使该装置换热系统压降明显降低，阻垢率在83％以上。

表-2渣油清焦剂阻焦试验

实施例3、将喹啉50％、二硫化碳50％直接以机械掺混的方式混合均匀，得本发明的清焦剂RS-20082(C)。清焦剂RS-20082(C)的阻焦试验见表3。

表-3渣油阻焦剂阻焦试验

从表3可以看出：清焦剂RS-20082(C)在浓度为50～100ppm的范围内均表现出较高的阻垢率，能满足装置减粘装置换热系统的需要。应用于兰州石化公司延迟焦化装置，使该装置换热系统换热器管束清洁、压降明显降低，清焦率在83％左右。

为了进一步说明本发明清焦剂组分中喹啉与二硫化碳的量的比例对清焦剂阻焦性能的影响，改变喹啉、二硫化碳的量作对比实验。

对比实验1：将重量比份喹啉40％、二硫化碳60％直接混合，得到本发明的阻焦剂RS-20082(A1)。RS-20082(A1)的阻焦试验见表4。

表-4阻焦剂RZ-4(A1)阻焦对比试验

对比例2、将重量比份喹啉70％、二硫化碳30％直接混合，得到本发明的清焦剂RS-20082(B1)。清焦剂RS-20082(B1)的阻焦试验见表5。

表-5清焦剂RS-20082(B1)清焦对比试验

从表4、5可以看出：清焦剂RS-20082(A1)，RS-20082(B1)，注剂量在50～200ppm的范围内均表现出较低的清焦率，原因在于对比实验1中喹啉重量百分比40％，少于50％～60％；对比实验2中二硫化碳重量百分比30％，达不到有效成分的40％～50％。由此可见，清焦率均低于75％(对碳钢而言)，不能满足装置延迟焦化装置换热系统设备清焦的需要，说明该清焦剂RS-20082的各个组分是必不可少的。

为了进一步说明本发明清焦剂RS-20082的阻焦效果，以国内普通使用的阻焦剂——SB-19阻焦剂、NS-16阻焦剂及SH9801阻焦剂为对照，作对比试验。

对比实验3、选用碳钢试片进行清焦试验，采用本发明的清焦剂RS-20082(A)与阻焦剂SB-19阻焦剂、NS-16阻焦剂、SH9801阻焦剂进行对比，根据试片的结垢及增重状况，计算清焦率，其结果如表6、7、8所示。

表-6清焦剂RS-20082(A)与对比阻焦剂SB-19、NS-16、SH9801实验室评价数据

表-7清焦剂RS-20082(A)与对比阻焦剂SB-19、NS-16、SH9801实验室评价数据

表-8阻焦剂RS-20082(A)与对比阻焦剂SB-19、NS-16、SH9801实验室评价数据

从表6～8可以看出：本发明阻焦剂RS-20082(A)在实验条件试片材质：Q235-A、温度400℃，恒温72小时，表现出优异的清焦性能，当注入浓度为50～100ppm时，阻焦剂SB-19的清焦率65％左右，阻焦剂NS-16的清焦率为75％左右，阻焦剂SH9801的清焦率为72％左右，相对阻垢率较低，而本发明清焦剂RS-20082(A)的清焦率可达85％，表现出了优异的清焦性能，优于国内外同类产品。

Claims (3)

1、一种油容性清焦剂，主要由以下重量百分比的复合而成：

喹啉：50～60％，二硫化碳：40～50％。

2、如权利要求1所述油容性清焦剂，其特征在于：各组分的重量百分比如下：喹啉55％，二硫化碳：45％。

3、如权利要求1或2所述油容性清焦剂的制备方法，是将所述配比量的喹啉与二硫化碳以机械掺混的方式混合而得。