[發明專利]一種用于加氫裝置的阻垢劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 200810049718.4
• 申請日: 2008-05-12
• 公開（公告）號: CN101265418A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 楊瑩;潘延民;郭鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C10G45/02
• 分類號: C10G45/02;C10G75/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于一種抑制在轉化烴油設備中形成的焦垢的阻垢劑，特別涉及一種用于加氫裝置的阻垢劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著日益嚴格的油品質量指標和環境保護的要求，加氫裝置在石油加工過程中的地位愈加重要。然而，隨著原油日趨變重變差，加氫裝置有關設備的結焦和腐蝕日益嚴重，腐蝕產物FeS以及不穩定物質聚合生成的焦炭容易在加氫原料換熱器、反應器催化劑床層形成積垢。積垢在原料系統換熱器沉積造成換熱效率降低、能耗增加；積垢在反應器催化劑床層上沉積嚴重可形成象“毯子”一樣的垢層，造成反應物流通道堵塞，床層壓降增大，使能耗增加、處理量降低及開工周期縮短，嚴重時甚至會危及安全生產。目前，在我國尤其是以煉制高硫(含硫)原油為主的煉廠加氫裝置，原料油換熱器、催化劑床層積垢的情況普遍存在。國內外針對換熱器積垢普遍采取加注微量阻垢劑的方法，并且得到明顯效果。而對催化劑床層積垢國內的普遍做法是當床層壓降增大至設計要求時，降低處理量，直至停工處理，嚴重影響了裝置長周期安全運轉。國外，已有報道使用床層阻垢劑能夠明顯降低床層壓降，延長裝置開工周期。

實驗研究表明，加氫裝置催化劑床層的積垢主要由焦炭和FeS組成，FeS形成積垢的原因是：上游裝置因腐蝕生成的FeS主要沉積在塔器、設備和管線的壁上，因沖刷作用通過原料攜帶至反應器，形成積垢。焦炭是有機垢，它的成因包括：①由硫、氮、氧等雜原子引發的自由基聚合反應；②原料中的稠環芳烴、膠質、瀝青質等發生的縮合反應；③由原料中的鐵等金屬離子催化的自由基聚合反應。

根據上述加氫裝置催化劑床層的積垢形成機理，床層阻垢劑應具備以下功能：

(1)對已形成并沉積在催化劑床層上的積垢(包括FeS、焦炭)具有聚集成球的作用，使已成為連續相的垢層出現孔隙，使物流得以通過。

(2)能夠改變自由基反應歷程，阻止自由基生焦反應的發生。

(3)能夠鈍化金屬離子，避免金屬催化自由基聚合反應。

阻垢劑的研究始于上世紀六十年代，至今國際上仍有許多公司致力于該領域的開發。已往的阻垢劑技術大多數針對原料油換熱系統的積垢問題。這些技術主要是從抑制有機垢的形成，以及促使已形成的焦垢溶解、分散于流體中的?角度出發，避免焦垢在管道、換熱器等設備形成沉積。如美國專利USP5271824公開了使用位阻酚型抗氧劑作為自由基終止劑，來抑制自由基聚合反應；USP5194620、USP5342505和CN1218095A分別了公開了用聚異丁烯丁二酰亞胺或其衍生物對形成的焦垢進行分散和增溶；USP4828674公開了用聚硫化烷基酚類化合物作為清凈劑對已積垢的換熱器表面進行除垢；USP4542253公開了用磷酸酯類化合物作為金屬表面改性劑，抑制金屬對焦垢生成的催化作用；USP4775458，USP4927561公開了將清凈劑和抗氧劑等復合來控制焦垢的形成。也有少數專利針對加氫反應器床層積垢，如美國專利USP4155875，公開了在裝置停工后，用含有機胺的清洗油對已結垢的催化劑床層進行清洗，達到除垢的目的。此技術只能在裝置停工之后對床層進行清洗，不能延長裝置的開工周期。美國專利US4921592公開了用烷基苯磺酸的長鏈胺鹽作為阻垢劑，對已結垢的催化劑床層具有明顯的降壓作用。但該阻垢劑沒有明顯抑制有機垢生成的作用。美國專利USP4024048公開了用伯胺或仲胺中和的磷酸酯或硫代磷酸酯作為加氫脫硫裝置換熱器、加熱爐、催化劑床層阻垢劑。該化合物作為阻垢劑具有鈍化金屬功能，并對堵塞的催化劑床層具有一定降壓作用，但不具備抑制自由基聚合生焦的功能。

目前，阻垢劑技術主要存在以下問題：

(1)大多數阻垢劑技術是針對原料換熱系統積垢問題，專門針對加氫裝置反應器的阻垢劑很少。

(2)針對加氫裝置的清洗油技術只能在裝置停工之后運用，不能延長裝置的開工周期。

(3)已有的床層阻垢劑功能單一，不能同時具備阻聚、金屬鈍化、降低床層壓降等多種功能。

發明內容

本發明是為解決石油煉制過程加氫裝置換熱器、加熱爐、反應器有關設備的結焦積垢，尤其是加氫裝置反應器床層積垢問題，而提供一種用于加氫裝置的阻垢劑及其制備方法和應用。本發明阻垢劑不僅可抑制結焦積垢，且生產簡便易行，對環境無毒無害。

本發明提供一種阻垢劑，其特征在于：該阻垢劑的結構通式如式(1)所示。