CN114133952A - 一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铵盐分散剂领域，更具体地涉及一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂、制备方法及其应用。按质量百分数计，所述铵盐分散剂的组分包括清净分散剂30％～50％、相转移剂3％～5％、气相界面活性剂10％～15％、钝化剂3％～6％、有机胺3％～5％、环氧乙烷改性咪唑啉5％～8％、溶剂油余量。本发明提供的铵盐分散剂与油气混溶，能将分馏装置塔盘、设备、管线等已形成的NH4Cl等铵盐分解成气体，使之从塔顶随冷凝水排除，彻底清除塔内等盐垢，并能在分解铵盐的同时，在气体表面形成一层气相界面膜，阻止气体的再度结合，有效抑制NH4Cl、NH4HS等铵盐的形成，从根本上解决铵盐垢下腐蚀的问题。用量5～20ppm，铵盐分散、抑制性能达90％以上，且对装置操作不产生波动，保证了装置的平稳长周期安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂、制备方法及其应用，主要用于炼厂分馏装置的防腐技术。
背景技术
随着原油的劣质化及深度开采，同时采油助剂在原油开采过程中的进一步应用，炼厂加工高酸高硫高含氮重质化原油的比例越来越高，致使炼油厂设备包括塔盘、管线等的铵盐结垢腐蚀问题日益严重。在炼厂原料加工过程中，含氯、含氮、含硫的元素会转化成NH4Cl、NH4HS这些容易结垢的铵盐垢类物质，不仅使生产无法正常进行，并且在金属表面附着形成严重的垢下腐蚀。该类型腐蚀为炼厂分馏装置主要腐蚀，占炼厂腐蚀的80％以上。目前炼厂一般通过水洗来清除盐垢，但存在以下问题：(1)水洗时操作波动大，会造成塔顶循环油泵抽真空，不能从根本上解决结盐问题。(2)水洗能耗大，产生大量的污水。(3)铵盐在高温下容易板结，不易彻底清除，二次水洗间隔短。
从上世纪80年代前到目前开发的各类缓蚀剂、中和缓蚀剂、防结盐剂等产品，得到了一定的发展和应用。但目前这类产品仍存在一定的不足：使用初期效果比较明显，但由于只能转移NH4Cl等盐的结晶位置，而未将其转化为油溶性的物质而随物流带走，后期防盐作用越来越差；对已形成的NH4Cl、NH4HS垢物的清除效果较差或者没有效果，不能有效抑制铵盐等的垢下腐蚀等。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂、制备方法及其应用。本发明将NH4Cl等铵盐分解成气体，使之从塔顶随冷凝水排除，彻底清除塔内盐垢。在分解铵盐的同时，在气体表面形成一层气相界面膜，阻止气体的再度结合，抑制NH4Cl、NH4HS等铵盐的形成，使其最终进入塔顶随冷凝水排除装置，从根本上解决铵盐垢下腐蚀的问题。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，包括以下百分含量组分：清净分散剂30％～50％、相转移剂3％～5％、气相界面活性剂10％～15％、钝化剂3％～6％、有机胺3％～5％、环氧乙烷改性咪唑啉5％～8％、溶剂油余量。
优选的，清净分散剂为低聚物胺类，包括聚异丁烯琥珀酰亚胺类、聚异丁烯胺、聚醚胺类中的至少一种。
优选的，相转移剂为季铵盐类化合物，包括四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的至少一种。
优选的，气相界面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯中的至少一种。
优选的，钝化剂为三价铬铝钝化剂、铝无铬钝化剂、镁合金无铬钝化剂、三价铬彩色钝化剂中的至少一种。
优选的，有机胺为醇胺类，包括一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺中至少一种。
优选的，溶剂油为汽油、柴油、芳烃油中的至少一种。
本发明另一个目的是请求保护上述用于炼厂分馏装置铵盐分散剂的制备方法，包括以下步骤：在搅拌条件下，溶剂油中加入清净分散剂，待完全互溶后，升温至30～40℃依次加入相转移剂、环氧乙烷改性咪唑啉、有机胺，钝化剂、气相界面活性剂，继续搅拌调合1～2h，冷却至室温即得。
本发明同时请求保护上述用于炼厂分馏装置铵盐分散剂在分馏装置中的应用，所述分馏装置为常减压蒸馏装置、催化裂化分馏装置、加氢分馏装置。
优选的，所述铵盐分散剂在分馏装置的使用温度≤260℃。
优选的，所述铵盐分散剂用于油相，使用量为油相物流量5～20ppm。
本发明提供的铵盐分散剂与油气混溶，能将分馏装置塔盘、设备、管线等已形成的NH4Cl等铵盐分解成气体，使之从塔顶随冷凝水排除，彻底清除塔内等盐垢，并能在分解铵盐的同时，在气体表面形成一层气相界面膜，阻止气体的再度结合，有效抑制NH4Cl、NH4HS等铵盐的形成，使其最终进入塔顶随冷凝水排除装置，从根本上解决铵盐垢下腐蚀的问题。本发明提供的铵盐分散剂在分馏装置中应用时，用量5～20ppm，铵盐分散、抑制性能达90％以上，且对装置操作不产生波动，保证了装置的平稳长周期安全运行。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下述实施例中钝化剂可采用市售任一种钝化剂且钝化剂的纯度需达96％以上。
实施例1
一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，由以下质量百分比的组分组成：清净分散剂35％、相转移剂5％、气相界面活性剂10％、钝化剂5％、有机胺3％、环氧乙烷改性咪唑啉5％、溶剂余量。
其中，清净分散剂为聚异丁烯胺；相转移剂为四丁基硫酸氢铵和三辛基甲基氯化铵，质量分数分别为50％、50％；气相界面活性剂为椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠；钝化剂为三价铬铝钝化剂；有机胺为二异丙醇胺和三异丙醇胺，质量分数分别为50％、50％；溶剂油为柴油。
用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，包括以下步骤：按照质量比称取原料，在搅拌条件下，溶剂油中加入清净分散剂，待完全互溶后，升温至35℃，然后依次加入相转移剂、环氧乙烷改性咪唑啉、有机胺、钝化剂、气相界面活性剂，继续搅拌调合2h，冷却至室温即得。其中，限定加料顺序依次为相转移剂、环氧乙烷改性咪唑啉、有机胺，钝化剂、气相界面活性剂可以保证物料有一个较好的溶解性，最终使产品能形成均相。如调整物料顺序，最终可能会导致产品不是均相，产生分层现象，降低产品性能。
实施例2
一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，由以下质量百分比的组分组成：清净分散剂40％、相转移剂4％、气相界面活性剂12％、钝化剂4％、有机胺4％、环氧乙烷改性咪唑啉6％、溶剂油余量。
其中，清净分散剂为聚醚胺；相转移剂为四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵和十二烷基三甲基氯化铵，质量分数分别为60％、20％和20％；气相界面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠和椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠，质量分数分别为50％、50％；钝化剂为镁合金无铬钝化剂；有机胺为N，N-二甲基乙醇胺；溶剂油为芳烃油。
用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，包括以下步骤：按照质量比称取原料，在搅拌条件下，溶剂油中加入清净分散剂，待完全互溶后，升温至40℃，然后依次加入相转移剂、环氧乙烷改性咪唑啉、有机胺，钝化剂、气相界面活性剂，继续搅拌调合2h，冷却至室温即得。
将本发明实施例制得的产品进行常减压蒸馏装置塔顶系统现场性能测试。
自2020年1月起，在国内某炼化企业1000万吨/年常减压蒸馏装置进行工业应用。工艺条件：注入点为常压蒸馏塔塔顶循泵入口；塔顶污水pH值控制6.5～7.0；注水量为塔顶物流量8％～10％；缓蚀剂注入量15mg·L-1(以物料量计)。
效果应用结果表：
在上述工艺条件下，铵盐分散剂注入量为10mg·L-1(以物料量计)时，2020年度该装置常压蒸馏塔顶回流罐污水中铁离子的质量浓度由前期的平均值1.45mg·L-1降低到0.35mg·L-1以下，远低于塔顶污水铁离子质量浓度小于2mg·L-1的控制指标要求，在线腐蚀探针腐蚀速率平均值由0.244mm/a降低至0.062mm/a，满足腐蚀速率≤0.2mm/a的指标要求，塔顶酸性水分析指标中的氨氮离子平均值由65mg·L-1上升至172mg·L-1，同时装置运转半年，未出现塔盘堵塞、装置压力高、需水洗等情况，说明该分散剂能有效抑制铵盐生成并对已生成的铵盐具有一定的分散作用，防腐蚀效果良好，具有较好的现场应用效果。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的全部实施例。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，其特征在于，包括以下百分含量组分：清净分散剂30％～50％、相转移剂3％～5％、气相界面活性剂10％～15％、钝化剂3％～6％、有机胺3％～5％、环氧乙烷改性咪唑啉5％～8％、溶剂油余量；
所述清净分散剂为低聚物胺类；
所述相转移剂为季铵盐类化合物；
气相界面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯中的至少一种；
所述钝化剂为三价铬铝钝化剂、铝无铬钝化剂、镁合金无铬钝化剂、三价铬彩色钝化剂中的至少一种；
所述有机胺为醇胺类；
溶剂油为汽油、柴油、芳烃油中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，其特征在于，所述清净分散剂包括聚异丁烯琥珀酰亚胺类、聚异丁烯胺、聚醚胺类中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，其特征在于，所述相转移剂包括四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂，其特征在于，有机胺包括一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺中至少一种。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种用于炼厂分馏装置铵盐分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在搅拌条件下，溶剂油中加入清净分散剂，待完全互溶后，升温至30～40℃依次加入相转移剂、环氧乙烷改性咪唑啉、有机胺，钝化剂、气相界面活性剂，继续搅拌调合1～2h，冷却至室温即得。
6.如权利要求1～4任一项所述的铵盐分散剂在分馏装置中的应用，其特征在于，所述分馏装置为常减压蒸馏装置、催化裂化分馏装置、加氢分馏装置。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述铵盐分散剂在分馏装置的使用温度≤260℃。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述铵盐分散剂用于油相，使用量为油相物流量5～20ppm。
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