CN111269762A - 一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油加工领域，具体关于一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法；本发明的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，相比较于常用的浓盐酸除垢剂，使用本发明的结垢物去除剂，在除垢期间不会腐蚀生产管柱和套管，不会在应用期间产生硫化氢等有毒气体，本发明的结垢物去除剂摒弃传统的酸性体系除垢剂，采用强碱体系配合铁离子螯合剂的使用，对硫化铁化合物的溶解性能强，并且腐蚀性低并且较安全，不会破坏装置的完整性，保障安全生产。

Description

一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法
技术领域
本发明涉及石油加工领域，新材料领域，石墨烯应用领域，尤其是一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法。
背景技术
加氢是生产环保型芳烃油的一项技术，与溶剂脱蜡和催化脱蜡相比，产皮油液体收率高，黏温性能好的优点。
201721641861.3提供一种反应装置，包括壳体，所述壳体由上至下依次设有入口、分配盘、热电偶、填充催化剂的第一床层、支撑板、填充催化剂的第二床层和出口，所述入口处设有混合器，所述混合器上设有压力传感器和温度传感器，所述分配板上设有若干个分流管，所述分流管的下端设有分流支架，所述支撑板上设有若干个S形的通道，所述支撑板下方设有冷氢箱，所述冷氢箱的上下两内侧面上设有若干依次间隔开的气体导流板。使原料油在稳定的高温、高压或氢分压下依靠催化剂的作用在装置内，使烯烃饱和，改变了原料的化学成分，脱出硫、氮、氧化合物杂质，同时催化剂吸附杂质，改善产品质量，通过加氢提高油品质量。
201210408464.7 公开了一种加氢裂化-组合生产环保芳烃油方法，内容如下，原料油经加氢裂化工艺处理后，加氢裂化尾油进入加氢反应区，反应产物经分离后得到倾点满足要求、高粘度指数的轻质环保芳烃油产品和的重质芳烃油组分。重质芳烃油组分进入加氢补充精制反应区，反应产物分离后，得到安定性满足要求、高粘度指数的重质环保芳烃油产品。与现有技术相比，本发明方法加氢裂化尾油直接供给单元做原料，新氢一次通过单元，其尾氢直接经过循环氢高压胺液脱硫返回加氢裂化单元做补充氢。两个单元实现深度联合，仅有一个氢气循环系统，装置建设投资和操作费用明显降低。可得到质量满足要求的轻重环保芳烃油，工艺简单，操作能耗低。
石墨烯是已知刚度最大的材料之一，杨氏模量为1TPa，使其成为用作高性能复合材料增强物的理想候选材料。我们发现，由石墨烯和石墨烯类似物可获得具有一系列有利特性的新材料。
环保芳烃油加氢装置换热器使用一段时间后换热器中产生了一些黑色固体结垢物，这些结垢物是铵盐、有机硫化物分解形成单质态硫以及有机硫化物分解与换热器形成的硫铁化物，这些结垢物会影响换热器换热的效率，增加能耗，如果不想办法除去的话会影响了装置的长周期平稳运行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法。
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
按照质量份数，向带搅拌的反应器中加入80-200份的白油， 15-28份的丙烯酰胺，2.2.-5.3份的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将20-40份的5%-10%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，50-74℃下反应120-180min，
然后加入0.3-2份的氧化石墨烯，2-7份壬烯基丁二酸酐，0.03-0.2份的三氯乙烯基铂(II)酸钾，70-85℃下反应60-120min，然后加入0.1-3份的缓蚀剂和14-24份的铁离子螯合剂和5-10份的石蜡乳液，80-200份的40%-60%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
通过自由基聚合反应可以实现丙烯酰胺与乙烯基二甲基硅烷的共聚，然后与壬烯基丁二酸酐的双键发生硅氢加成反应，得到的石墨烯/丙烯酰胺/二甲基硅烷高分子材料对加氢装置结垢物同时具有高亲水性基团和疏水性基团，有利于提高加氢装置结垢物的浸润与结合，快速实现去垢效果。
所述方程式示意如下：
Figure 670086DEST_PATH_IMAGE001
Figure 587227DEST_PATH_IMAGE002
所述的强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺或肉桂醛或苯丙氨酸。
所述的石蜡乳液固含量为30%-50%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将8-20份的苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温40-60℃熔融，然后将14-40份的树枝状聚酰胺-胺、0.2-0.8份的氧化石墨烯，0.2-1份的20%-30%的乙醛酸溶液和3.2-8.4份的10%-20%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温60-90℃，搅拌反应5-10，停止反应；然后将2.4-6.8份的海藻酸钠溶解于80-120份的水中形成水溶胶，加入0.2-1.8份的高碘酸钠，控温40-60℃进行氧化30-60min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温60-90℃继续反应1-5h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本发明的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，相比较于常用的浓盐酸除垢剂，使用本发明的结垢物去除剂，在除垢期间不会腐蚀生产管柱和套管，不会在应用期间产生硫化氢等有毒气体，本发明的结垢物去除剂摒弃传统的酸性体系除垢剂，采用石墨烯掺杂丙烯酰胺/二甲基硅烷高分子材料配合铁离子螯合剂的使用，对硫化铁化合物的溶解性能强，并且腐蚀性低并且较安全，不会破坏装置的完整性，保障安全生产，
装置经除垢后，可制备出高质量的加氢芳烃油产品。
附图说明
图1为实施例1结垢物去除后的加氢装置生产的加氢芳烃的气相色谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
本实验实施例中的样品对加氢装置结垢物的溶解性能实验方法如下：
将20mL的去除剂和2.00g的结垢物放置在高温槽中，在125℃在15psi保持24h。将剩余固体，洗涤干净，干燥，称量，并且计算溶解百分比。
实施例1
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入80g的白油， 15g的丙烯酰胺，2.2.g的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将20g的5%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，50℃下反应120min，然后加入0.3g的氧化石墨烯，0.03g的三氯乙烯基铂(II)酸钾，70℃下反应60min，然后加入0.1g的缓蚀剂和14g的铁离子螯合剂和5g的石蜡乳液，80g的40%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺。
所述的石蜡乳液固含量为30%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
将8g苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温40℃熔融，然后将14g树枝状聚酰胺-胺、0/2g氧化石墨烯，2g20%的乙醛酸溶液和3.2g10%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温60℃，搅拌反应5，停止反应；然后将2.4g海藻酸钠溶解于80g水中形成水溶胶，加入0.2g高碘酸钠，控温40℃进行氧化30min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温60℃继续反应1h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为91.4%，剩余结垢物质量为0.171g。
加氢装置结垢物去除后的加氢芳烃油的检测数据和试验方法见下表
Figure 366964DEST_PATH_IMAGE004
实施例2
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入89g的白油， 19g的丙烯酰胺，3g的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将25g的8%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，62℃下反应155min，然后加入0.6g的氧化石墨烯，0.1g的三氯乙烯基铂(II)酸钾，75℃下反应80min，然后加入0.5g的缓蚀剂和18g的铁离子螯合剂和8g的石蜡乳液，120g的50%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钾溶液。
所述的缓蚀剂为苯丙氨酸。
所述的石蜡乳液固含量为40%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
将12g苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温50℃熔融，然后将18g树枝状聚酰胺-胺、0.6g氧化石墨烯，5g25%的乙醛酸溶液和5.1g15%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温80℃，搅拌反应8，停止反应；然后将4.1g海藻酸钠溶解于100g水中形成水溶胶，加入0.8g高碘酸钠，控温50℃进行氧化40min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温70℃继续反应3h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为92.1%，剩余结垢物质量为0.158g。
实施例3
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入200g的白油，28g的丙烯酰胺，5.3g的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将40g的10%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中， 74℃下反应180min，然后加入2g的氧化石墨烯， 0.2g的三氯乙烯基铂(II)酸钾， 85℃下反应120min，然后加入3g的缓蚀剂和24g的铁离子螯合剂和10g的石蜡乳液， 200g的40%-60%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液。
所述的缓蚀剂为肉桂醛。
所述的石蜡乳液固含量为50%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
将20g苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温60℃熔融，然后将40g树枝状聚酰胺-胺、6.2g氧化石墨烯，7g30%的乙醛酸溶液和8.4g20%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温90℃，搅拌反应10，停止反应；然后将6.8g海藻酸钠溶解于120g水中形成水溶胶，加入1.8g高碘酸钠，控温60℃进行氧化60min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温90℃继续反应5h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为94.4%，剩余结垢物质量为0.112g。
对比例1
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入89g的白油， 19g的丙烯酰胺，3g的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将25g的8%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，62℃下反应155min，然后加入0.1g的三氯乙烯基铂(II)酸钾，75℃下反应80min，然后加入0.5g的缓蚀剂和18g的铁离子螯合剂和8g的石蜡乳液，120g的50%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺。
所述的石蜡乳液固含量为30%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
将8g苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温40℃熔融，然后将14g树枝状聚酰胺-胺、0.8g氧化石墨烯，2g20%的乙醛酸溶液和3.2g10%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温60℃，搅拌反应5，停止反应；然后将2.4g海藻酸钠溶解于80g水中形成水溶胶，加入0.2g高碘酸钠，控温40℃进行氧化30min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温60℃继续反应1h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为81.2%，剩余结垢物质量为0.376g。
对比例2
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入89g的白油， 19g的丙烯酰胺，3g的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将25g的8%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，62℃下反应155min，然后加入0.6g的氧化石墨烯，0.1g的三氯乙烯基铂(II)酸钾，75℃下反应80min，然后加入0.5g的缓蚀剂和18g的铁离子螯合剂和8g的石蜡乳液，120g的50%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺。
所述的石蜡乳液固含量为30%。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为57.4%，剩余结垢物质量为0.852g。
对比例3
一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
向带搅拌的反应器中加入89g的白油， 19g的丙烯酰胺，混合均匀后，将25g的8%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，62℃下反应155min，然后加入0.6g的氧化石墨烯，0.1g的三氯乙烯基铂(II)酸钾，75℃下反应80min，然后加入0.5g的缓蚀剂和18g的铁离子螯合剂和8g的石蜡乳液，120g的50%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺。
所述的石蜡乳液固含量为30%。
所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
将8g苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温40℃熔融，然后将14g树枝状聚酰胺-胺、2.1g氧化石墨烯，2g20%的乙醛酸溶液和3.2g10%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温60℃，搅拌反应5，停止反应；然后将2.4g海藻酸钠溶解于80g水中形成水溶胶，加入0.2g高碘酸钠，控温40℃进行氧化30min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温60℃继续反应1h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
本实验制备的样品对加氢装置结垢物的溶解率为87.1%，剩余结垢物质量为0.258。

Claims (5)

1.一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其具体制备方案如下：
按照质量份数，向带搅拌的反应器中加入80-200份的白油， 15-28份的丙烯酰胺，2.2.-5.3份的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将20-40份的5%-10%的偶氮二异丁腈溶液缓慢加入到带搅拌的反应器中，50-74℃下反应120-180min，
然后加入0.3-2份的氧化石墨烯，2-7份壬烯基丁二酸酐0.03-0.2份的三氯乙烯基铂(II)酸钾，70-85℃下反应60-120min，然后加入0.1-3份的缓蚀剂和14-24份的铁离子螯合剂和5-10份的石蜡乳液，80-200份的40%-60%的强碱溶液，高速分散搅拌均匀后即可得到所述的一种加氢装置结垢物去除剂。
2.根据权利要求1所述的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其特征在于：所述的强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
3.根据权利要求1所述的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其特征在于：所述的缓蚀剂为乙酰乙胺或肉桂醛或苯丙氨酸。
4.根据权利要求1所述的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其特征在于：所述的石蜡乳液固含量为30%-50%。
5.根据权利要求1所述的一种加氢装置结垢物去除剂的制备方法，其特征在于：所述的铁离子螯合剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将8-20份的苯酚加入到带搅拌的反应器中，氮气保护下，控温40-60℃熔融，然后将14-40份的树枝状聚酰胺-胺、0.2-0.8份的氧化石墨烯，0.2-1份的20%-30%的乙醛酸溶液和3.2-8.4份的10%-20%的氢氧化钠溶液加入到带搅拌的反应器中，然后控温60-90℃，搅拌反应5-10，停止反应；然后将2.4-6.8份的海藻酸钠溶解于80-120份的水中形成水溶胶，加入0.2-1.8份的高碘酸钠，控温40-60℃进行氧化30-60min，氧化完全后，盐析析出产物，洗涤干燥后加入到带搅拌的反应器中，控温60-90℃继续反应1-5h，完成后即可得到所述的铁离子螯合剂。
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