CN102888246A - 一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学添加剂领域，公开了一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其组成及重量百分含量为：分散组分1～5％；中和性有机胺类5～10％；水溶性咪唑啉类化合物8～15％；炔醇类化合物1～5％；含氮吸附型缓蚀剂类化合物8～15％；环胺类缓蚀剂8～15％；胺类抗氧剂3～8％；复配溶剂20～55％。本发明缓蚀阻焦剂既具有抗氧阻焦性能，减缓糠醛酸和焦状物(或树酯状氧化物)的形成，又能中和已经生成的糠醛酸，降低酸值，络合糠酸，破坏糠醛-糠醛酸-水三元共沸的形成，同时能在金属表面形成抗腐蚀膜，且不影响精制后的油品质量。

Description

一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂

技术领域

本发明属于化学添加剂领域，涉及一种缓蚀阻焦剂，尤其涉及一种适用于润滑油糠醛精制装置防腐与阻焦的缓蚀阻焦剂。

背景技术

用糠醛作为萃取剂除去润滑油基础油中的杂质是一个既成熟又行之有效的润滑油精制方法。然而糠醛化学性质活泼，易氧化、结焦和腐蚀设备，因此，目前我国绝大多数精制润滑油装置，因腐蚀、结焦原因，生产周期大多在1年左右，而且经常有设备管壁被结焦物堵死，塔壁穿孔泄露等事故发生。

糠醛的氧化、结焦现象已经严重影响了装置的长周期安全生产，且影响着装置的能耗和溶剂消耗。因此，润滑油糠醛精制装置普遍采用了物理措施防止糠醛氧化结焦对设备的腐蚀，主要包括：严格控制操作温度；原料油脱气；糠醛溶剂罐改为浮顶罐；溶剂先闪蒸回收，减少湿溶剂；采用集散型仪表，提高操作弹性；采用空冷，减少冷却水用量；采用水喷射抽真空；材质防腐；溶剂回收系统采用新工艺如氮气汽提回收工艺、溶剂干式蒸馏回收技术以及薄膜蒸发器应用技术；反萃取工艺技术；阴极保护等等。

然而上述物理防腐虽然起到了一定的作用，但由于这种措施既不能阻止糠醛氧化，也不能中和糠醛氧化物，无法从根本上达到减轻对设备腐蚀的目的。通过加入化学药剂阻止糠醛氧化变质和糠酸聚集，可以从根本上解决润滑油糠醛精制装置腐蚀和结焦的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种解决润滑油糠醛精制装置腐蚀和结焦的问题的缓蚀阻焦剂，该缓蚀阻焦剂既具有抗氧阻焦性能，减缓糠醛酸和焦状物(或树酯状氧化物)的形成，又能中和已经生成的糠醛酸，降低酸值，络合糠酸，破坏糠醛-糠醛酸-水三元共沸的形成，同时能在金属表面形成抗腐蚀膜，且不影响精制后的油品质量。

本发明提供一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其组成及重量百分含量为：

分散组分                      1～5％；

中和性有机胺类                5～10％；

水溶性咪唑啉类化合物          8～15％；

炔醇类化合物                  1～5％；

含氮吸附型缓蚀剂类化合物      8～15％；

环胺类缓蚀剂                  8～15％；

胺类抗氧剂                    3～8％；

复配溶剂                      20～55％。

所述分散组分是有机羧酸类聚合物；所述中和性有机胺类是由多乙烯多胺、醇胺、环胺、苯胺中的一种或两种及以上组成；所述水溶性咪唑啉类化合物是环烷酸咪唑啉或油酸咪唑啉；所述炔醇类化合物是丙炔醇、丁炔醇或这两者的衍生物；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物是苯并三氮唑、苯并噻唑、乌洛托品或巯基苯并咪唑；所述环胺类缓蚀剂是苯胺、环胺或苯胺与环胺组成的混合物；所述胺类抗氧剂是带有烷基和芳核、其中烷基有1～6个碳原子、结构为R-NH-ARLY-NH-R₁的胺型抗氧剂；所述复配溶剂是水。

其中，所述有机羧酸类聚合物是聚马来酸酐或聚丙烯酸。

其中，所述多乙烯多胺类是乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺。

其中，所述丙炔醇的衍生物是羟乙基炔丙基醚或羟丙基炔丙基醚；所述丁炔醇的衍生物是丁炔二醇二丙氧基醚或丁炔二醇二乙氧基醚。

其中，所述苯胺是邻苯二胺、对苯二胺、吗啉、邻苯二胺的衍生物、对苯二胺的衍生物或吗啉的衍生物；所述环胺是甲基环戊二胺、环戊胺或环己胺。

其中，所述胺类抗氧剂是苯二胺类、萘胺类、二苯胺类、N，N-二丁基-1，3-丙二胺或二乙基羟胺。

优选地，所述分散组分最佳质量含量1.5～3％；所述水溶性咪唑啉类化合物最佳质量含量8～15％；所述炔醇类化合物最佳质量含量2～4％；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物最佳质量含量9～12％；所述环胺类缓蚀剂最佳质量含量10～15％，所述胺类抗氧剂最佳质量含量5～8％。

本发明所述缓蚀阻焦剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)、按比例称取各组分，在搅拌器中，先加入所述复配溶剂、所述胺类抗氧剂、所述分散组分和所述中和性有机胺类，搅拌20分钟，降温至30℃左右；

(2)、再加入所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物、所述环胺类缓蚀剂，保持搅拌20分钟，使其充分溶解；

(3)、最后加入所述水溶性咪唑啉类化合物和所述炔醇类化合物，搅拌1小时。

本发明缓蚀阻焦剂一般使用浓度为45ppm。具体使用时，以控制回收塔排液pH＝6.0～8.0之间为准。建议在装置开工后的前2～3周内使用剂量加倍，使缓蚀剂在装置表面形成良好的防蚀膜，以减少酸性物质对装置的金属表面的腐蚀。

本发明缓蚀阻焦剂的理化指标见表1

表1理化指标

项目	技术指标	检验方法
			外观	浅黄色至棕色均匀液体	目测
水溶性试验	与水以任意比例互溶	目测
			密度(20℃)，g/cm3	报告值	GB/T 2540-1981
凝点，℃	≤-20	GB/T 510-1983
			运动粘度(40℃)，	≤80	GB/T 265-1988
pH(10％的水溶液)	≥8.0	SH/T 0069-1991
			缓蚀率，％	≥90	QB/WRN062-2010

本发明缓蚀阻焦剂具有如下突出的有益效果：

(1)、本发明缓蚀阻焦剂不与糠醛反应，与糠酸形成类似盐的络合物，破坏了糠醛、糠醛酸和水的三元共沸，阻止了糠酸从塔顶蒸出返回装置系统，使其从塔底污水系统排出装置；

(2)、缓蚀性能好，可以控制回收塔底排出液体pH为中性，使Fe²⁺≤3mg/L；

(3)、水溶性好，使用后进入水相排出，无副作用，不影响润滑油质量。

附图说明

图1为测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详述，但本发明的实施方式不限于此。

试剂：试验中所需试剂均为工业级。

实施例1

本实施中提供一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其组成及重量百分含量为：

分散组分                  3％；

中和性有机胺类            9％；

水溶性咪唑啉类化合物      8％；

炔醇类化合物              2％；

含氮吸附型缓蚀剂类化合物  10％；

环胺类缓蚀剂              11％；

胺类抗氧剂                5％；

复配溶剂                  52％。

本实施例中，所述分散组分是机羧酸类聚合物中的聚马来酸酐；所述中和性有机胺类是多乙烯多胺类中的乙二胺；所述水溶性咪唑啉类化合物是环烷酸咪唑啉；所述炔醇类化合物是丙炔醇；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物是苯骈三氮唑；所述环胺类缓蚀剂是环胺中的甲基环戊二胺；所述胺类抗氧剂是苯二胺类中的对苯二胺；所述复配溶剂是自来水。

本实施例中所述缓蚀阻焦剂制备方法如下：

本实施中以制作100克缓蚀阻焦剂为例，首先称取自来水52克、聚马来酸酐3克、乙二胺9克、对苯二胺5克加入到搅拌器中，搅拌20分钟，通冷凝水降温至30℃左右；接着再分别加入苯骈三氮唑10克、甲基环戊二胺11克，保持搅拌20分钟，使他们充分溶解；最后加入环烷酸咪唑啉8克、丙炔醇2克，搅拌1小时即可。

所述缓蚀阻焦剂适用于润滑油糠醛萃取精制装置，控制润滑油糠醛萃取精制装置的腐蚀和结焦。

实施例2

本实施中提供一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其组成及重量百分含量为：

分散组分                    2％；

中和性有机胺类              10％；

水溶性咪唑啉类化合物        10％；

炔醇类化合物                3％；

含氮吸附型缓蚀剂类化合物    9％；

环胺类缓蚀剂                10％；

胺类抗氧剂                  7％；

复配溶剂                    49％。

本实施例中，所述分散组分是机羧酸类聚合物中的聚丙烯酸；所述中和性有机胺类是醇胺中的单乙醇胺；所述水溶性咪唑啉类化合物是环烷酸咪唑啉；所述炔醇类化合物是丙炔醇；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物是乌洛托品；所述环胺类缓蚀剂是苯胺中的邻苯二胺；所述胺类抗氧剂是N，N-二丁基-1，3-丙二胺；所述复配溶剂是自来水。

本实施例中所述缓蚀阻焦剂制备方法如下：

本实施中，同样以制作100克的缓蚀阻焦剂为例，首先称取自来水49克、聚丙烯酸2克、单乙醇胺10克、N，N-二丁基-1，3-丙二胺7克加入到搅拌器中，搅拌20分钟，通冷凝水降温至30℃左右；然后再分别加入乌洛托品9克、邻苯二胺10克，保持搅拌20分钟，使他们充分溶解；最后加入环烷酸咪唑啉10克、丙炔醇3克，搅拌1小时即可。

实施例3

本实施中提供一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其组成及重量百分含量为：

分散组分                      2.5％；

中和性有机胺类                7％；

水溶性咪唑啉类化合物          15％；

炔醇类化合物                  3％；

含氮吸附型缓蚀剂类化合物      8％；

环胺类缓蚀剂                  12％；

胺类抗氧剂                    5％；

复配溶剂                      47.5％。

本实施例中，所述分散组分是机羧酸类聚合物中的聚马来酸酐；所述中和性有机胺类是多乙烯多胺类中的二乙烯三胺；所述水溶性咪唑啉类化合物是环烷酸咪唑啉；所述炔醇类化合物是丁炔醇中的丁炔二醇二丙氧基醚；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物是乌洛托品；所述环胺类缓蚀剂是苯胺中的对苯二胺；所述胺类抗氧剂是二乙基羟胺；所述复配溶剂是自来水。

本实施例中所述缓蚀阻焦剂制备方法如下：

本实施中，同样以制作100克的缓蚀阻焦剂为例，首先称取自来水45.5克、聚马来酸酐2.5克、吗啉10克、二乙基羟胺5克加入到搅拌器中，搅拌20分钟，通冷凝水降温至30℃左右，然后再分别加入乌洛托品9克、对苯二胺12克，保持搅拌20分钟，使他们充分溶解，最后加入环烷酸咪唑啉12克、丁炔二醇二乙氧基醚4克，搅拌1小时即可。

为了检验所述缓蚀阻焦剂在润滑油糠醛精制装置的防腐和阻焦效果，采取了实验室评价法和现场应用试验评定方法对该剂进行了评价，同时选用在国内各润滑油糠醛精制装置中选用较多、应用效果较好的KQ-1缓蚀阻焦剂做参比，评定结果如下：

实验室评价

(A)、缓蚀性能

腐蚀介质：8％糠醛+0.5％糠酸(质量比)水溶液。用缓蚀阻焦剂调节pH至6.0±0.1，空白试验用NH₃调节pH至6.0±0.1。

试验方法

将盛有250mL腐蚀介质的锥形瓶放入到90℃±1℃的多孔水浴中，待温度与水浴温度一致后，在锥形瓶内挂入已清洗、称量A20试片。静止6h，取出试片观察表面情况，并根据试片失重测定腐蚀速度。

表2缓蚀阻焦剂的缓蚀性能

(B)、阻焦性能

图1为测试装置，在该套测试装置中，加热棒的表面是温度最高的部位。经过长时间的加热后，大部分的焦就积累在加热棒的表面，通过称量加热棒在加热前后的质量，即可求出结焦量。添加抗氧阻焦剂后的糠醛结焦量和不加抗氧阻焦剂的空白实验对比，可求出阻焦率。

测试方法

在600g纯的糠醛中添加6g纯的糠酸，温度控制在微沸状态140℃，时间24h，加入不同浓度的缓蚀阻焦剂(以实施例1中的缓蚀阻焦剂为例)，实验结果见表3。

表3不同浓度的本发明缓蚀阻焦剂的阻焦性能

由表3可知，本发明缓蚀阻焦剂在此实验条件下使用，最佳使用浓度为5000mg/L。在此浓度下，比较不同型号的缓蚀阻焦剂的阻焦性能，实验结果见表4。

表4缓蚀阻焦剂的阻焦性能

由表4可知，本发明缓蚀阻焦剂相对于现有的一些缓蚀阻焦剂具有更好的防腐和阻焦效果。

本发明缓蚀阻焦剂在中石化某企业应用3个月后，收集了相关分析数据，见表5。

表5本发明应用前后效果的比较

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于糠醛精制装置的缓蚀阻焦剂，其特征在于，其组成及重量百分含量为：

分散组分                 1～5％；

中和性有机胺类           5～10％；

水溶性咪唑啉类化合物     8～15％；

炔醇类化合物             1～5％；

含氮吸附型缓蚀剂类化合物 8～15％；

环胺类缓蚀剂             8～15％；

胺类抗氧                 3～8％；

复配溶剂                 20～55％。

2.根据权利要求1所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述分散组分是有机羧酸类聚合物；所述中和性有机胺类是由多乙烯多胺、醇胺、环胺、苯胺中的一种或两种及以上组成；所述水溶性咪唑啉类化合物是环烷酸咪唑啉或油酸咪唑啉；所述炔醇类化合物是丙炔醇、丁炔醇或这两者的衍生物；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物是苯并三氮唑、苯并噻唑、乌洛托品或巯基苯并咪唑；所述环胺类缓蚀剂是苯胺、环胺或苯胺与环胺组成的混合物；所述胺类抗氧剂是带有烷基和芳核、其中烷基有1～6个碳原子、结构为R-NH-ARLY-NH-R₁的胺型抗氧剂；所述复配溶剂是水。

3.根据权利要求2所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述有机羧酸类聚合物是聚马来酸酐或聚丙烯酸。

4.根据权利要求2所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述多乙烯多胺类是乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺。

5.根据权利要求2所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述丙炔醇的衍生物是羟乙基炔丙基醚或羟丙基炔丙基醚；所述丁炔醇的衍生物是丁炔二醇二丙氧基醚或丁炔二醇二乙氧基醚。

6.根据权利要求2所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述苯胺是邻苯二胺、对苯二胺、吗啉、邻苯二胺的衍生物、对苯二胺的衍生物或吗啉的衍生物；所述环胺是甲基环戊二胺、环戊胺或环己胺。

7.根据权利要求2所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述胺类抗氧剂是苯二胺类、萘胺类、二苯胺类、N，N-二丁基-1，3-丙二胺或二乙基羟胺。

8.根据权利要求1所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述分散组分最佳质量含量1.5～3％；所述水溶性咪唑啉类化合物最佳质量含量8～15％；所述炔醇类化合物最佳质量含量2～4％；所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物最佳质量含量9～12％；所述环胺类缓蚀剂最佳质量含量10～15％，所述胺类抗氧剂最佳质量含量5～8％。

9.根据权利要求1所述缓蚀阻焦剂，其特征在于：所述缓蚀阻焦剂适用于润滑油糠醛萃取精制装置，控制润滑油糠醛萃取精制装置的腐蚀和结焦。

10.根据权利要求1所述缓蚀阻焦剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、按比例称取各组分，在搅拌器中，先加入所述复配溶剂、所述胺类抗氧剂、所述分散组分和所述中和性有机胺类，搅拌20分钟，降温至30℃左右；

(2)、再加入所述含氮吸附型缓蚀剂类化合物、所述环胺类缓蚀剂，保持搅拌20分钟，使其充分溶解；

(3)、最后加入所述水溶性咪唑啉类化合物和所述炔醇类化合物，搅拌1小时。