[發(fā)明專利]一種非磷系高溫緩蝕劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410292643.8
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN105220158B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段永鋒;王寧;趙小燕;孫新樂;劉強(qiáng);張慶源;石運(yùn)峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): C23F11/16
• 分類號(hào): C23F11/16;C23F11/173
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司41110
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬腐蝕抑制領(lǐng)域，更具體地說是涉及到一種抑制煉油裝置設(shè)備和管道高溫環(huán)烷酸腐蝕的非磷系高溫緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)

目前世界范圍內(nèi)原油資源向著劣質(zhì)化的方向發(fā)展，含酸、含硫原油加工量逐年增加，劣質(zhì)原油加工已成為世界煉油企業(yè)共同面臨的課題。隨含酸、含硫原油加工量的不斷增加，設(shè)備的腐蝕呈現(xiàn)加劇趨勢，設(shè)備腐蝕是困擾煉油裝置安全生產(chǎn)和長周期運(yùn)行的一個(gè)難題。其中，在含酸、高酸原油加工過程中高溫環(huán)烷酸腐蝕是困擾煉油裝置安全生產(chǎn)和長周期運(yùn)行的一個(gè)主要隱患。目前減緩環(huán)烷酸腐蝕的方法主要包括：①高、低酸值原油混合將酸值降低到臨界值以下；②原油進(jìn)入蒸餾裝置前脫除原油中環(huán)烷酸；③升級高溫部位設(shè)備和管道材質(zhì)；④在高溫部位加注高溫緩蝕劑。從方法的經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用的可能性方面對比，加注高溫緩蝕劑被認(rèn)為是一種效果好、成本低、操作簡單的處理方法，通常用于一般腐蝕情況、或在腐蝕嚴(yán)重時(shí)與局部材質(zhì)升級配套使用。

高溫緩蝕劑按照緩蝕劑類型可分為磷系、非磷系和混合型。通常情況下，磷系緩蝕劑比非磷系緩蝕劑更為有效，但是在使用磷系緩蝕劑時(shí)，易導(dǎo)致后續(xù)深加工過程中的催化劑中毒。專利USP5252254公開了一種由烷基酚與三氧化硫或發(fā)煙硫酸反應(yīng)制備的磺化壬基酚高溫緩蝕劑，但緩蝕劑用量大、緩蝕效果低。 USP5630964、USP5863415、USP6583091和USP7491318分別為有機(jī)聚硫化物、哌嗪、磺基鄰苯二甲酸和巰基羧酸酯類緩蝕劑，同樣存在用量大和緩蝕效果差等缺點(diǎn)。因此開發(fā)具有不含磷、用量小、緩蝕效率高等特點(diǎn)的緩蝕劑是今后的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于抑制煉油裝置設(shè)備和管道高溫環(huán)烷酸腐蝕的非磷系高溫緩蝕劑及其制備方法。該緩蝕劑是一種成膜緩蝕劑，是由多種具有緩蝕作用的非磷有機(jī)化合物組成，通過相互協(xié)同作用與金屬表面的鐵反應(yīng)形成沉積，覆蓋于金屬表面，在高溫環(huán)烷酸腐蝕環(huán)境下對金屬設(shè)備和管道的表面起到良好的保護(hù)作用。

本發(fā)明提供一種非磷系高溫緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由下述組分組成：

以非磷系高溫緩蝕劑總重量計(jì)。

其中，所述噻唑啉類硫醚化合物一般是以噻唑烷硫酮和二溴代烴為原料制備。其結(jié)構(gòu)通式如式(1)所示：

式(1)中R1為C₁～C₁₀的烷基；

R2為C₂～C₁₅的烷基、烯烴基或芳香基。

噻唑啉類硫醚化合物優(yōu)選含量為10～50重量％，以緩蝕劑總重量計(jì)。

所述有機(jī)聚硫化合物一般是以烯烴與硫磺為原料制備，其結(jié)構(gòu)通式如式(2) 所示：

R-S_X-R’(2)

式(2)中R和R’分別是C₄～C₂₀的烷基、環(huán)烷基或芳香基，R和R’可以相同也可以不同；

X＝1～8的整數(shù)。

有機(jī)聚硫化合物優(yōu)選含量為5～40重量％，以緩蝕劑總重量計(jì)。

所述有機(jī)胺類化合物是含有C₆～C₁₂烷基的單胺、二胺、三胺中任意一種或兩種，優(yōu)選含量為5～20重量％，以緩蝕劑總重量計(jì)。

所述溶劑是C₆～C₂₀芳烴中任意一種或兩種，優(yōu)選含量為20～50重量％，以緩蝕劑總重量計(jì)。

本發(fā)明提供一種所述非磷系高溫緩蝕劑的制備方法，其特征在于包括下述步驟：

(a)噻唑啉類硫醚化合物的制備方法：

將烷基噻唑烷硫酮和氫氧化鉀按照1∶1摩爾比混合，然后加入上述物質(zhì)4～8 倍總重量的無水乙醇，在室溫下混合攪拌?；旌暇鶆蚝缶徛尤攵宕鸁N，二溴代烴按照與烷基噻唑烷硫酮1∶2到1∶5的摩爾比加入。加入完畢后在30～ 70℃條件下攪拌反應(yīng)20～60小時(shí)，反應(yīng)完畢向反應(yīng)產(chǎn)物中加入蒸餾水后靜置，蒸餾水按照與反應(yīng)產(chǎn)物1∶2的體積比加入，靜置一段時(shí)間有沉淀析出，然后抽濾、干燥即得到噻唑啉類硫醚化合物。

其中所述的烷基噻唑烷硫酮的結(jié)構(gòu)式如式(3)所示：

式(3)中R1為C₁～C₁₀的烷基。

所述二溴代烴為二溴代烷烴、二溴代烯烴或二溴代芳香烴中任意一種。

(b)緩蝕劑的制備：