一种中和缓蚀剂制造技术

本发明专利技术公开了一种中和剂。该中和剂中的各组分的重量比例如下：胺基类烷烃或胺基类环烷烃：40—70％；胺基类烯烃5％—35％；胺基醇类及其衍生物10％—40％；醛类及其衍生物15％—45％。其中，胺基类烷烃通式为H2N—R，其中R基可以为甲基乙基等烃基；胺基类环烷烃通式为H2N—C

【技术实现步骤摘要】
一种中和缓蚀剂


[0001]本专利技术涉及石油添加剂领域，尤其涉及一种中和缓蚀剂。

技术介绍

[0002]随着国内原油产地的增多，原油品质逐年下降，含硫原油、含硫高酸值原油、低硫高酸值原油大量作为炼油企业加工的原料进入炼油装置，炼油设备的腐蚀逐日趋严重。炼油设备的腐蚀与防腐工作，一直受到企业领导和科研工作者的高度重视。炼油厂通过使用各类物理方法和化学方法对原油进行加工处理，炼油的成功与否与炼油工艺和设备有着非常密切的关系。在炼油过程中，会产生大量的腐蚀性化学元素，对炼油设备产生严重的腐蚀，影响设备的使用寿命。因此，炼油设备腐蚀防护管理工作的开展对于炼油厂具有重要意义。
[0003]在腐蚀的基础上，又可以分为以下三类：
[0004]一、氯化物腐蚀。
[0005]原油一般都含有0.01％——22％的氯化物盐类，经过采油场多级脱盐/脱水处理，输送到炼油厂原油的含盐量一般在数十至上千mg/L。原油中的盐主要是NaCl、CaCl2和MgCl2等无机盐，这些盐在炼油厂的原油常减压蒸馏装置加工过程中与原油中的水一起蒸馏汽化，带入常压塔顶部的各个设备。CaCl2、MgCl2等无机盐在水的露点状态下很容易发生水解，其水解反应式为：
[0006]CaCl2+H2O—
→
2HCl+Ca(OH)2[0007]MgCl2+H2O—
→
2HCl+Mg(OH)2[0008]水解反应产生的HCl与水在露点温度附近，对炼油设备将产生严重的腐蚀与破坏，腐蚀介质环境主要是HCl
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H2S
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H2O体系，有时含有少量的氰化氢。目前，能完全耐HCl
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H2S
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H2O露点附近温度范围腐蚀的金属材料很少，这种腐蚀的速度与盐的含量成正比。盐、水和温度是形成常减压装置系统设备腐蚀的必要条件。山东某炼油厂的常减压塔顶设备，如塔盘、塔顶、空冷器、三相分离器及转油线等，都发生严重的腐蚀与穿孔，不得不将原来的低合金钢设备更改为钛材料的设备，仅空冷器设备材料更换就超过3000万元。
[0009]二、硫化物腐蚀
[0010]石化设备的硫化物腐蚀，主要是硫化氢、有机硫醇及元素硫等活性硫化物引起的碳钢和低合金钢制造的管线、塔器、反应器、换热器和储罐等设备的化学腐蚀、氢鼓包、硫化物应力腐蚀开裂及高温硫腐蚀等。这些腐蚀是造成我国炼油装置不能长周期生产和运行的主要原因，致使炼油成本明显比西方国家的高。其腐蚀的主要原因是，原油中存在硫化物与金属设备产生了化学反应，而腐蚀的原理如下：
[0011]SO2+H2O—
→
H2SO3[0012]H2SO3+O2—
→
H2SO4[0013]三、环烷酸腐蚀
[0014]石油酸是原油中各种酸性化合物的总称，其中90％以上是环烷酸RCOOH，其余有脂
肪酸、苯酚类和硫醇等有机酸性化合物。我国含酸原油(酸值大于0.5mg KOH/g)的产量近(3000万t，原油中的环烷酸在常温下是一个优良的表面活性剂，但在220—350℃时，具有十分强的化学腐蚀活性，其腐蚀产物是油溶性的环烷酸盐，它不能形成保护膜，故对碳钢、低合金钢以及部分普通不锈钢设备形成连续性的腐蚀、穿孔和破坏，有时酿成灾难性的事故。
[0015]目前在工业中，已经有部分针对酸腐蚀的实际应用案例。对于环烷酸的防腐来说，第一，需要选择具有耐环烷酸性能的材料；第二，在设计管道之前，工作人员需要提前计算液体的流动速度，并通过合理的控制和调整液体流速的方法来控制环烷酸对设备的腐蚀；第三，在炼油的过程中，要尽可能的避免出现同时加工高硫化物和高环烷酸的情况。
[0016]针对硫化物的腐蚀问题，需要相关的工作人员在结合实际的工作情况，应用一脱四注的防腐技术，主要就是脱盐、注碱、注氨、注缓腐蚀剂和注水，并根据实际的情况和需求，选择科学的耐腐蚀材料。传统的方法是采用注氨水中和冷凝液中的酸性物质，可在一定程度上缓解系统设备管线的腐蚀，但仍存在许多缺陷，主要表现在两方面：(1)用氨水中和盐酸，pH值突跃范围很大，不可能控制塔顶系统pH值在6.0～7.5之间(一般系统的pH值大于9)。由于氨水不能进入塔回流线以下，NH4C1会堵塞塔盘、降液管，引起垢下腐蚀；(2)氨水无法有效中和塔顶系统初凝区冷凝水中的酸性物，使得该部位设备、管线的腐蚀得不到有效控制，腐蚀严重。为了将蒸馏塔顶及冷凝冷却系统的pH值控制在6.0～7.5之间，20世纪90年代初美国已有80的炼油厂把注氨水改为注有机胺，我国在90年代已陆续有些炼油厂改注有机胺，有的还同时加入缓蚀剂和分散剂等助剂。
[0017]近几年来，随着工艺防腐理论发展和技术的进步，国内外炼油厂开始逐渐采用一剂多用的中和缓蚀剂技术来控制塔顶冷凝系统的腐蚀。据介绍，性能良好的中和缓蚀剂既具有中和塔顶冷凝区酸性物的作用，又具有在金属表面成膜的功效，能解决露点腐蚀及铵盐沉积造成的结垢和二次腐蚀问题。
[0018]有机胺是新型的中和剂，其种类非常多，和无机氨相比，有些胺的碱性更强，中和效果更好，并且不易与氯化氢发生结晶反应。但是，中和胺的种类选择不合适及其过量使用不仅会造成浪费，还会导致胺与氯化氢反应生成和氯化铵具有相似性质的有机胺盐，形成氯化胺结晶沉积垢下腐蚀；有些氯化胺是液态的，因其具有流动性从而扩大了影响范围。对氯化胺的结晶风险进行预测可以判断注中和胺工艺是否合理，从而避免氯化胺结晶沉积垢下腐蚀的发生。国内外学者总结了选取中和胺的一般原则，然而这并不足以解决氯化胺结晶沉积垢下腐蚀问题：一方面，国内对有机胺中和剂的应用研究较少；另一方面，尽管国外较早地开始使用有机胺中和剂，甚至已经开发了注剂加注优化系统，但是由于缺乏对氯化胺的物性，特别是热力学性质的系统研究，目前只能对特定的中和胺进行加注工艺优化。
[0019]选择合适的中和剂需要满足以下9个条件：
[0020](1)露点条件下迅速溶于水。HCl气体只有在溶于水的条件下才形成酸，进而造成腐蚀。通常原油中会残留少量的水，蒸馏塔需要汽提蒸汽，塔顶也会注水。因此，蒸馏塔顶在水的露点条件下会有液态的水析出。合适的中和剂的首要条件是在露点的条件下迅速溶于水，最好要比HCl气体快。
[0021](2)与盐酸反应生成低熔点盐。盐酸的腐蚀趋势降低是由于盐酸与中和剂反应生成了盐。
[0022](3)生成盐为非油溶性的。如果生成的盐是油溶性的就会跟随油品到下游装置，在
高温条件下会分解造成下游装置腐蚀等问题。如果分馏塔有冷回流会造成盐在分馏塔内蓄积。
[0023](4)在气相不与H：S等弱酸发生强烈反应。因为塔顶介质从塔顶馏出时是气相，且气相介质中通常含有较多的H：S气体，但是H：S气体在盐酸含量不高的条件下腐蚀能力很差。如果中和剂与H：S等弱酸反应强烈就会明显增加中和剂的用量。
[0024](5)中和剂的碱性比氨水强。中和剂具有很强的碱性是基本条件。乙二胺和甲氧基丙胺显然不是好的选择。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中和剂，其特征在于，其中各组分的重量比例如下：胺基类烷烃或胺基类环烷烃：40—70％胺基类烯烃5％—35％胺基醇类及其衍生物10％—40％醛类及其衍生物15％—45％其中，胺基类烷烃通式为H2N—R，R基可以为甲基乙基等烃基；胺基类环烷烃通式为H2N—C
n
H
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‑1—R；胺基类烯烃通式为H2N—C
n
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‑1—R；胺基醇类通式为H2N—ROH；醛类有机物通式为R—CHO。2.根据权利要求1所述的中和剂，其特征在于，所述中和剂的各组分的重量比例为：胺基类烷烃或胺基类环烷烃55％...

【专利技术属性】
技术研发人员：段征宇，
申请(专利权)人：深圳市科拉达精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：