CN101838552B

CN101838552B - 一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法

Info

Publication number: CN101838552B
Application number: CN 200910248003
Authority: CN
Inventors: 黎益观; 程珠龙; 史美红; 黎益明; 刘殿凤; 吴斌
Original assignee: LIANGTIAN CHEMICAL CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: LIANGTIAN CHEMICAL CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-12-31
Also published as: CN101838552A

Abstract

本发明公开了一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法。该乙烯装置压缩机阻垢剂含有5％-30％金属离子钝化剂、10％-60％阻聚剂和10％-60％分散剂，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。该使用方法为将所述的乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，其中，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5-500ppm。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题，能够有效抑制压缩机当中垢物的生成，延长压缩机运行周期。

Description

一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂及其使用方法，尤其涉及一种使用注水系统的乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法。

背景技术

乙烯生产过程中，裂解气经压缩机压缩后，送入分离系统将各组分分离。压缩常由四段或五段的同轴压缩机进行。由于裂解气含有浓度较高的苯乙烯等不饱和芳烃化合物，这些组分在压缩机内易被氧化和聚合，形成类似焦油的聚合物，沉积在叶轮、隔板、机壳流道上，导致压缩机效率下降、负荷降低。

乙烯装置中裂解气压缩机结垢问题几乎存在于现有所有乙烯装置。目前常用的减缓结垢的方法是向压缩机内注油或注水，注油或注水可起到两个作用，其一是冷却裂解气，减缓聚合结垢；其二是冲刷，把附着在压缩机叶轮及腔体等部位上的聚合物冲刷掉。但是仅仅注油或注水仍然难以阻止压缩机内聚合结垢，难以满足裂解气压缩机长周期运行的要求。为了进一步延长裂解气压缩机运行周期，在注油或注水系统当中添加压缩机阻垢剂是种有效的方法。

国内外提出了多种阻止裂解气压缩机结垢的方法。例如，美国专利US6797329公开了将多烷基多胺、烷基酚以及醛类化合物反应制得的聚合物和聚烷基丙烯酸酯的复配物作为压缩机阻垢剂，可以有效抑制裂解气压缩机系统中生成垢物。中国专利CN1733623采用亚磷酸酯类化合物和芳香族胺类化合物等作为裂解气压缩机的阻垢剂。中国专利CN1778880A公开了一种采用酚类抗氧剂、有机磷化合物和胺类阻聚剂复配而成裂解气压缩机抗垢剂，将其加入压缩机洗油中使用。但是上述这些压缩机阻垢剂都不是水溶性的，若添加到使用注水系统的裂解气压缩机，由于阻垢剂不溶于水，不能随水流经整个压缩机系统，会影响阻垢效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有乙烯装置压缩机阻垢剂都无法溶于水，添加到注水系统时无法随水流经整个压缩机系统起到减缓结垢的作用，而提供了一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题，能够有效抑制压缩机当中垢物的生成，延长压缩机运行周期。

本发明的乙烯装置压缩机阻垢剂，其含有5％-30％金属离子钝化剂、10％-60％阻聚剂和10％-60％分散剂，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。

本发明的金属离子钝化剂能钝化压缩机表面金属离子，阻止金属离子引发产生自由基；所述的阻聚剂能捕捉系统当中已产生的自由基，迅速终止其链增长，防止聚合物的生成；所述的分散剂而且能够将系统当中已经生成的聚合物分散到介质当中，不致于粘附在压缩机表面，或者能够将压缩机表面已经生成的垢物分散到介质当中，使其随着介质排出压缩机界外，从而延长压缩机系统的运行周期。本发明人针对使用注水系统的乙烯装置压缩机筛选出金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂之间的最佳质量配比，从而使这三种物质之间产生协同效果，实现对使用注水系统的乙烯装置压缩机产生良好的阻垢效果。本发明的乙烯装置压缩机阻垢剂添加到使用注水系统的乙烯装置压缩机除垢效果良好。

其中，所述的金属离子钝化剂较佳的为对叔丁基苯磺酸铵盐、对叔戊基苯磺酸铵盐、间叔戊基苯磺酸铵盐、邻叔戊基苯磺酸铵盐、十二烷基苯磺酸铵盐和2-巯基苯并噻唑钠中的一种或多种。所述的金属离子钝化剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳的为质量百分比10％-20％。

其中，所述的阻聚剂较佳的为乙基羟胺、N，N’-二乙基羟胺、异丙基羟胺和N，N’-二羟丙基羟胺中的一种或多种。所述的阻聚剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳的为质量百分比30％-60％。

其中，所述的分散剂较佳的为数均分子量500-3000的聚环氧琥珀酸，数均分子量400-2000的水解聚马来酸酐，数均分子量300-2000的丙烯酸-马来酸酐共聚物，数均分子量2000-4000的丙烯酸-衣康酸共聚物，以及数均分子量2000-4000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物中的一种或多种。所述的分散剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳的为质量百分比30％-60％。

本发明所述的乙烯装置压缩机阻垢剂中还可含有本领域阻垢剂中常规添加的各种其他添加剂，只要其不显著影响本发明阻垢剂的阻垢效果即可。

本发明中，较佳地，所述的乙烯装置压缩机阻垢剂由5％-30％金属离子钝化剂、10％-60％阻聚剂和10％-60％分散剂组成，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。所述的金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂的种类和优选含量均如前所述。

本发明的乙烯装置压缩机阻垢剂的制备方法，较佳地将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按预定的质量比均匀混合后，冷却至室温并过滤，即可。

本发明还提供了一种所述乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其将所述的乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，其中所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度较佳的为乙烯装置压缩机进料量的5-500ppm，更佳的为5-100ppm。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的原料和试剂均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题，能够有效抑制压缩机当中垢物的生成，延长压缩机运行周期，使用效果良好。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明阻垢剂的阻垢性能评价方法是根据传热学原理进行的：采用一根热管，让介质在热管内连续流动，起始时，由于介质尚未在热管结垢，此时总传热热阻只是热管管壁传热热阻；随着运行时间的加长，不断有垢物在热管表面上沉积，形成了垢物层，阻止了热量的传递，此时传热总热阻为管壁热阻和垢物热阻之和。

如果保持介质组成、流速和入口温度恒定，随着垢物在热管内壁上形成，介质出口温度就下降，添加阻垢剂后就会减少垢物的生成，从而使介质出口温度下降幅度减少。不同的阻垢剂的阻垢效果不同，因而介质出口温度也各不相同，显然阻垢剂效果好的介质出口温度高；反之，则介质出口温度就低，从而达到了评价阻垢剂性能优劣的目的。

本发明的评价装置的工作方法为：试验时用计量泵将介质输入热管，用加电热丝加热热管，并控制加热温度，保持热管外壁温度恒定。介质入口温度由热电偶测定。介质流出热管后不回用。

阻垢剂阻垢效果可以用阻垢率A来表示：

式中：T_0t为空白试验(不加阻垢剂)时运行t时间的介质出口温度；T_t为加阻垢剂时运行t时间的介质出口温度；T_外为热管外壁温度。

下述实施例中除另有说明的以外，所述的百分比皆为质量百分比。

实施例1～4

按表1中的配方制备实施例1～4的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为：将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表1中的配方均匀混合后，冷却至室温，过滤即可。

阻垢剂的使用方法：将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的100ppm。

阻垢性能评价时的具体条件：评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间吸入罐中的水样。介质入口温度为70℃，热管外壁温度90℃，介质流量100ml/min，试验时间48小时。

对比例1～2

按表1中的配方制备对比例1、2的阻垢剂，其制备方法为：将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表1中的配方均匀混合后，冷却至室温，过滤即可。

阻垢剂的使用方法：将阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，所述阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的100ppm。

表1 实施例1～4及对比例1、2的配方及性能评价结果

3	十二烷基苯磺酸铵盐	10	异丙基羟胺	30	数均分子量约1000的水解聚马来酸酐和数均分子量约3000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物质量比1∶1	60	90.7
								4	2-巯基苯并噻唑钠	20	N，N’-二乙基羟胺	40	数均分子量约2500的丙烯酸-衣康酸共聚物	40	94.1
对比1	/	0	N，N’-二乙基羟胺	50	数均分子量约2000的聚环氧琥珀酸	50	73.2
								对比2	十二烷基苯磺酸铵盐	40	异丙基羟胺	60	/	0	68.9

从表1中经性能评价测得的阻垢率数据可知，本发明实施例1～4制得的乙烯装置压缩机阻垢剂与对比1、2相比，阻垢效果较好，其中含有的金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂产生了协同作用。

实施例5～6

按表2中的配方制备实施例5～6的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为：将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均匀混合后，冷却至室温，过滤即可。

阻垢剂的使用方法：将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5ppm。

经检测，实施例5～6配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在75％以上。

实施例7～8

按表2中的配方制备实施例7～8的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为：将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均匀混合后，冷却至室温，过滤即可。

阻垢剂的使用方法：将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的200ppm。

经检测，实施例7～8配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在85％以上。

实施例9～12

按表2中的配方制备实施例9～12的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为：将金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均匀混合后，冷却至室温，过滤即可。

阻垢剂的使用方法：将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的500ppm。

经检测，实施例9～12配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在90％以上。

表2 实施例5～12的配方

6	间叔戊基苯磺酸铵盐	5	乙基羟胺	60	数均分子量3000的聚环氧琥珀酸	35
							7	十二烷基苯磺酸铵盐和2-巯基苯并噻唑钠质量比1∶1	30	N，N’-二羟丙基羟胺	60	数均分子量2000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物	10
8	2-巯基苯并噻唑钠质量比1∶1	15	乙基羟胺	40	数均分子量4000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物	45
							9	对叔丁基苯磺酸铵盐	20	羟胺与乙基羟胺质量比1∶1	40	数均分子量400的水解聚马来酸酐与数均分子量2000的丙烯酸-马来酸酐共聚物质量比1∶1	40
10	邻叔戊基苯磺酸铵盐	15	乙基羟胺	35	数均分子量2000的水解聚马来酸酐与数均分子量300的丙烯酸-马来酸酐共聚物质量比1∶1	50
							11	十二烷基苯磺酸铵盐	20	N，N’-二羟丙基羟胺	50	数均分子量4000的丙烯酸-衣康酸共聚物	30
12	2-巯基苯并噻唑钠	25	乙基羟胺	40	数均分子量2000的丙烯酸-衣康酸共聚物	35

Claims

1.一种乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于：

其由5%-30%金属离子钝化剂、10%-60%阻聚剂和10%-60%分散剂组成，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比；

其中，所述的金属离子钝化剂为对叔丁基苯磺酸铵盐、对叔戊基苯磺酸铵盐、间叔戊基苯磺酸铵盐、邻叔戊基苯磺酸铵盐、十二烷基苯磺酸铵盐和2-巯基苯并噻唑钠中的一种或多种；

所述的阻聚剂为乙基羟胺、N,N’-二乙基羟胺、异丙基羟胺和N,N’-二羟丙基羟胺中的一种或多种；

所述的分散剂为数均分子量500-3000的聚环氧琥珀酸，数均分子量400-2000的水解聚马来酸酐，数均分子量300-2000的丙烯酸-马来酸酐共聚物，数均分子量2000-4000的丙烯酸-衣康酸共聚物，以及数均分子量2000-4000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于：所述的金属离子钝化剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比10-20%。

3.如权利要求1所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于：所述的阻聚剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比30%-60%。

4.如权利要求1所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于：所述的分散剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比30%-60%。

5.如权利要求1～4任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其特征在于：将所述的乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，其中，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5-500ppm。

6.如权利要求5所述的乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其特征在于：所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5-100ppm。