CN106701194A - 一种炼油设备阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种炼油设备阻垢剂，原料为：纯水、聚异丁烯丁二酰亚胺、N,N’‑二亚水杨基‑丙二胺、烷基水杨酸钙、重芳烃、十六烷基二甲基叔胺、2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、甲苯、过硫酸钠、过氧化氢和过磷酸钾；用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为80‑100μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001‑0.003μm·a^‑1，对碳酸钙的阻垢率85‑95%。

Description

一种炼油设备阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种炼油设备阻垢剂及其制备方法。

背景技术

阻垢剂（scale inhibitor）：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。

从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理系统，对含铜设备的系统特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。

阻垢缓蚀剂种类繁多，通常是一些结构特别化合物的复配，且要根据金属表面状况、腐蚀介质组成及运行情况等因素进行种类选择。在水处理中常用的阻垢剂有无机聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。

阻垢缓蚀剂主要应用于工业循环水系统如电厂、钢铁厂、化肥厂、油田注水系统等等。一般的终端用户使用单一药剂作为阻垢缓蚀剂的不多，要根据系统情况设定方案，投加专用的缓蚀阻垢剂。

发明内容

本发明提供一种炼油设备阻垢剂及其制备方法，解决现有阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、容忍度小和不能减缓催化裂化等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种炼油设备阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺60-80份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺1-20份；烷基水杨酸钙5-25份；重芳烃5-25份；十六烷基二甲基叔胺15-35份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基6-10份；甲苯14-18份；过硫酸钠8-12份；过氧化氢11-15份；过磷酸钾12-16份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺60份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺1份；烷基水杨酸钙5份；重芳烃5份；十六烷基二甲基叔胺15份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基6份；甲苯14份；过硫酸钠8份；过氧化氢11份；过磷酸钾12份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺80份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺20份；烷基水杨酸钙25份；重芳烃25份；十六烷基二甲基叔胺35份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基10份；甲苯18份；过硫酸钠12份；过氧化氢15份；过磷酸钾16份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺65-75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺5份；烷基水杨酸钙10份；重芳烃10份；十六烷基二甲基叔胺20份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基7份；甲苯15份；过硫酸钠9份；过氧化氢12份；过磷酸钾13份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺15份；烷基水杨酸钙20份；重芳烃20份；十六烷基二甲基叔胺30份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基9份；甲苯17份；过硫酸钠11份；过氧化氢14份；过磷酸钾15份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺70份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺10份；烷基水杨酸钙15份；重芳烃15份；十六烷基二甲基叔胺25份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基8份；甲苯16份；过硫酸钠10份；过氧化氢13份；过磷酸钾14份。

一种制备所述炼油设备阻垢剂的方法，步骤为：

第一步：称取纯水、聚异丁烯丁二酰亚胺、N,N’-二亚水杨基-丙二胺、烷基水杨酸钙、重芳烃、十六烷基二甲基叔胺、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基、甲苯、过硫酸钠、过氧化氢和过磷酸钾；

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80-100℃，搅拌60-100min，搅拌速度90-110转/分钟；

第三步：升温至120-160℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌1-3h即可。

本发明所述一种炼油设备阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；2、抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；3、具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；4、原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为80-100μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001-0.003μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率85-95%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

实施例1：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺60份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺1份；烷基水杨酸钙5份；重芳烃5份；十六烷基二甲基叔胺15份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基6份；甲苯14份；过硫酸钠8份；过氧化氢11份；过磷酸钾12份。

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80℃，搅拌60min，搅拌速度90转/分钟。

第三步：升温至120℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌1h即可。

原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为80μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率85%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例2：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺80份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺20份；烷基水杨酸钙25份；重芳烃25份；十六烷基二甲基叔胺35份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基10份；甲苯18份；过硫酸钠12份；过氧化氢15份；过磷酸钾16份。

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至100℃，搅拌100min，搅拌速度110转/分钟。

第三步：升温至160℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌3h即可。

原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为100μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.003μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率95%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例3：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺65-75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺5份；烷基水杨酸钙10份；重芳烃10份；十六烷基二甲基叔胺20份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基7份；甲苯15份；过硫酸钠9份；过氧化氢12份；过磷酸钾13份。

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80℃，搅拌60min，搅拌速度90转/分钟。

第三步：升温至120℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌1h即可。

原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为90μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.002μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率90%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例4：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺15份；烷基水杨酸钙20份；重芳烃20份；十六烷基二甲基叔胺30份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基9份；甲苯17份；过硫酸钠11份；过氧化氢14份；过磷酸钾15份。

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至100℃，搅拌100min，搅拌速度110转/分钟。

第三步：升温至160℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌3h即可。

原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为95μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.0015μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率88%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例5：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺70份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺10份；烷基水杨酸钙15份；重芳烃15份；十六烷基二甲基叔胺25份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基8份；甲苯16份；过硫酸钠10份；过氧化氢13份；过磷酸钾14份。

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至90℃，搅拌80min，搅拌速度100转/分钟。

第三步：升温至140℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌2h即可。

原料来源广泛，用于抑制石油炼制和石油化工过程中各种装置和设备的结焦积垢，尤其是用于加氢过程设备的结焦积垢；抑制催化裂化、延迟焦化、原油蒸馏工艺过程的换热器、蒸汽发生器的结焦积垢；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；原料油换热器、反应器、加热炉中加注量为80μm/g阻垢率高，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率95%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺60-80份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺1-20份；烷基水杨酸钙5-25份；重芳烃5-25份；十六烷基二甲基叔胺15-35份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基6-10份；甲苯14-18份；过硫酸钠8-12份；过氧化氢11-15份；过磷酸钾12-16份。

2.根据权利要求1所述的一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺60份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺1份；烷基水杨酸钙5份；重芳烃5份；十六烷基二甲基叔胺15份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基6份；甲苯14份；过硫酸钠8份；过氧化氢11份；过磷酸钾12份。

3.根据权利要求1所述的一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺80份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺20份；烷基水杨酸钙25份；重芳烃25份；十六烷基二甲基叔胺35份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基10份；甲苯18份；过硫酸钠12份；过氧化氢15份；过磷酸钾16份。

4.根据权利要求1所述的一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺65-75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺5份；烷基水杨酸钙10份；重芳烃10份；十六烷基二甲基叔胺20份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基7份；甲苯15份；过硫酸钠9份；过氧化氢12份；过磷酸钾13份。

5.根据权利要求1所述的一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺75份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺15份；烷基水杨酸钙20份；重芳烃20份；十六烷基二甲基叔胺30份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基9份；甲苯17份；过硫酸钠11份；过氧化氢14份；过磷酸钾15份。

6.根据权利要求1所述的一种炼油设备阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；聚异丁烯丁二酰亚胺70份；N,N’-二亚水杨基-丙二胺10份；烷基水杨酸钙15份；重芳烃15份；十六烷基二甲基叔胺25份；2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基8份；甲苯16份；过硫酸钠10份；过氧化氢13份；过磷酸钾14份。

7.一种制备权利要求1所述的炼油设备阻垢剂的方法，其特征在于步骤为：

第一步：称取纯水、聚异丁烯丁二酰亚胺、N,N’-二亚水杨基-丙二胺、烷基水杨酸钙、重芳烃、十六烷基二甲基叔胺、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基、甲苯、过硫酸钠、过氧化氢和过磷酸钾；

第二步：将烷基水杨酸钙、甲苯、聚异丁烯丁二酰亚胺、十六烷基二甲基叔胺和N,N’-二亚水杨基-丙二胺投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80-100℃，搅拌60-100min，搅拌速度90-110转/分钟；

第三步：升温至120-160℃，加入过磷酸钾和剩余原料，搅拌1-3h即可。