CN107163986B - 用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，本发明还提供其制备方法，其包括以下步骤：将乙二胺四乙酸加入至甘油中加热至110℃‑120℃后，加入十八胺进行反应1.5‑2h得到反应物1；之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入去离子水制得反应物3；在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。本发明对铵盐抑垢率大于98％，缓蚀率大于95％。整个生产过程安全环保，无三废排放，无危险化学品原料，最终产品性能稳定，操作安全。

Description

用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂
技术领域
本发明属于缓蚀剂领域，尤其涉及到一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，适用于石油炼制过程的加氢工艺，包括汽柴油加氢、蜡油加氢、渣油加氢和加氢裂化等生产装置。
背景技术
目前随着环境保护和对汽车尾气排放的高标准要求，油品的加氢改质是提高油品质量的直接有效的手段，炼油厂的的加氢工艺规模不断扩大，加氢工艺高压空冷器系统的结垢和腐蚀问题也随之日趋严重，加氢工艺是通过加氢改质将油品中的杂质去除，包括硫、氮、氯等各种对环境有害的杂质，在此过程中，会生成大量的铵盐垢，造成工艺堵塞和垢下腐蚀，对装置的安全稳定运行带来挑战，本发明就是要解决高压空冷系统的结垢和腐蚀问题。
目前在高压空冷系统防止结垢和腐蚀主要采用的工艺是同时注水和注多硫化物(多硫化钠或多硫化胺)，该工艺存在两个严重不足：
1.对水的需求量非常大，需要通过大量注水将铵盐冲刷溶解，增加了对水资源的浪费和污水排放；
2.使用的多硫化物存在稳定性不好易分解等问题，多硫化物极易分解和生成单质硫，使用性能不稳定，同时析出物对注剂泵等磨损严重，造成注剂系统停车和堵塞等。
发明内容
本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，使用时加注在加氢工艺高压空冷器系统，抑止该部位的铵盐结垢及垢下腐蚀。
由于硫氢化铵和氯化铵能溶于水，一般在空冷器的上游注水予以冲洗，这就形成了H2S-NH3-HCL-H2O型腐蚀。此腐蚀发生的温度范围在38-204℃之间，正好是此类空冷器的通常使用区间。影响此形式腐蚀的主要因素有：
1、氨和硫化氢的浓度，浓度越大，腐蚀越严重；
2、管内流体的流速，流速越高，腐蚀趋剧烈；当然流速过低，会使铵盐沉积，导致管束的垢下腐蚀。
3、某些介质存在的影响，例如氰化物和氧的存在都会加剧腐蚀。
因此在选用碳钢材质时，要控制好以下条件：
1、KP值(H2S分子％×NH3分子％)小于0.5；
2、管内流体的流速在4.6m/s-6.1m/s范围内；
3、尽力减少氰化物、氧、氯等能促进腐蚀的介质(组成)的含量。
由于高压空冷器的腐蚀是一个很复杂的现象，即便在考虑了上述因素的同时，在高流速或湍流区及死角的部位(如管束入口和转弯等部位)还是会存在局部性的腐蚀。
本发明提供一种针对加氢反应系统高压空冷部位腐蚀特点研制生产的专用阻垢缓蚀剂，其为高分子量复合物，能有效分散粘附在管壁上的硫氢化铵、氯化铵等盐垢，并阻止新的盐垢的形成，防止垢下腐蚀的发生，本发明对H2S-NH3-HCL-H2O型腐蚀同样具有良好的抑制作用；能够有效的在金属表面形成保护膜，不仅可以减缓高压空冷器结垢的腐蚀，也可以减缓硫氢化铵、氯化铵和硫化氢对下游设备的腐蚀。
注入适量本发明提供的阻垢缓蚀剂，可对高压空冷器及下游设备起到保护作用。本产品不含金属及其他对催化剂毒害的物质，对本装置油品品质以及下游装置无影响。
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。为了克服上述局限，本发明是通过以下技术方案实现的：
用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，其由按重量份计的以下组分制成：
乙二胺四乙酸1-2份，十八胺9-13份。
优选的是，所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂中，由按重量份计的以下组分制成：
乙二胺四乙酸1份，十八胺9份。
本发明还提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其包括以下步骤：
将按重量份计的所述乙二胺四乙酸1-2份加入至甘油5-8份中加热至110℃-120℃后，加入所述十八胺9-13份进行反应1.5-2h得到反应物1；
之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；
在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。
优选的是，所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂与所述反应物3的质量比为2-5:100。
优选的是，所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂为二羟乙基甘氨酸。
本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，其由按重量份计的以下组分制成：乙二胺四乙酸1-2份，甘油5-8份，十八胺9-13份。本发明还提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其包括以下步骤：将按重量份计的所述乙二胺四乙酸1-2份加入至所述甘油5-8份中加热至110℃-120℃后，加入所述十八胺9-13份进行反应1.5-2h得到反应物1；之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。
加氢装置的显著特点是高温、高压、临氢，在其反应流出物中就成为H2S、NH3和HCl等腐蚀介质，且相互作用发生反应生成硫氢化铵和氯化铵等。硫氢化铵和氯化铵的升华温度比较低，因此流出物在高压空冷器内被冷却的过程中，常在空冷管束和下游设备管道中发生固体的硫氢化铵和氯化铵盐等的沉积、结垢。大量硫氢化铵、氯化铵等盐垢粘附在设备管壁上，会造成设备管线的堵塞，并形成垢下腐蚀，使高压空冷器的管束及下游设备管道发生较严重的堵塞和腐蚀，影响装置的正常运行。本发明不仅抑垢效果和防腐效果都非常突出，而且还能够在金属表面形成致密单分子层保护膜阻止腐蚀介质与金属表面的直接接触，同时也可减轻氢蚀鼓泡。
本发明在大量筛选的基础上，最终筛选出以乙二胺四乙酸和十八胺作为主要生产原料，经过酰胺化生产工艺，并配合增效剂以辅助增强效果和产品稳定性，最终产品抑垢效果和防腐效果都非常突出，对铵盐抑垢率大于98％，缓蚀率大于95％。整个生产过程安全环保，无三废排放，无危险化学品原料，最终产品性能稳定，操作安全，也符合绿色环保的开发理念。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明提供的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，其由按重量份计的以下组分制成：
乙二胺四乙酸1份，十八胺9份。
实施例2
本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，其由按重量份计的以下组分制成：
乙二胺四乙酸2份，十八胺13份。
实施例3
本发明提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂中，由按重量份计的以下组分制成：
乙二胺四乙酸1份，十八胺9份。
本发明提供的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的主要性能指标如表1所示，
项目 指标
性状 淡黄色至黄褐色液体
密度(20℃，g/cm<sup>3</sup>) 0.95～1.10
PH值 ≥6.5
运动粘度(40℃，mm<sup>2</sup>/s) ≤30
凝固点(℃) ≤0(或根据要求)
溶解性 易溶于水
实施例4
如图1所示，本发明还提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其包括以下步骤：
将按重量份计的所述乙二胺四乙酸1份加入至甘油5份中加热至110℃后，加入所述十八胺9份进行反应1.5得到反应物1；
之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；
在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂与所述反应物3的质量比为2：100。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂为二羟乙基甘氨酸。
实施例5
本发明还提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其包括以下步骤：
将按重量份计的所述乙二胺四乙酸2份加入至甘油8份中加热至120℃后，加入所述十八胺13份进行反应2h得到反应物1；
之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；
在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂与所述反应物3的质量比为5:100。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂为二羟乙基甘氨酸。
实施例6
本发明还提供一种用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其包括以下步骤：
将按重量份计的所述乙二胺四乙酸1份加入至甘油6份中加热至115℃后，加入所述十八胺11份进行反应1.7h得到反应物1；
之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；
在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂与所述反应物3的质量比为4:100。
所述的用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法中，所述增效剂为二羟乙基甘氨酸。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (1)

1.用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将按重量份计的乙二胺四乙酸1-2份加入至甘油5-8份中加热至110℃-120℃后，加入十八胺9-13份进行反应1.5-2h得到反应物1；
之后在所述反应物1中加入与其质量比为76：24的甘油制得反应物2，温度降至90℃时在反应物2中加入与其质量比为7：3的去离子水制得反应物3；
在所述反应物3中加入增效剂得到所述用于石油炼制加氢工艺高压空冷系统的阻垢缓蚀剂，所述增效剂与所述反应物3的质量比为2-5:100，所述增效剂为二羟乙基甘氨酸。
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