用来减少积垢的表面钝化技术制造技术

本发明专利技术提供了用来控制石油加工设备上污垢沉积物形成的方法和设备。本发明专利技术包括第一混合物，所述第一混合物包含酸式磷酸酯。在高温条件下，将所述第一混合物施涂在石油加工设备的表面上。然后也在高温条件下，施涂包含金属盐的第二混合物。结果足以提供能够防止石油加工设备上污垢沉积物形成的有效涂层。所述第二混合物与所述涂层中的任何多磷酸盐/酯反应，以防止石油加工设备内的石油材料的任何污染。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用来减少积垢的表面钝化技术相关申请的交叉参考无关于联邦资助开发研究的声明无。
技术介绍
本专利技术涉及物质组合物，以及使用所述组合物对各种工业工艺设备钝化的方法， 具体来说，本专利技术涉及某些组合物，发现这些组合物可以特别有效地减少石油工艺设备中污垢的沉积。钝化是在一起使用两种材料之前，使其中的一种材料相对于另一种材料“呈惰性”(非活性)的方法。在以下文献中描述了钝化的一些例子美国专利第4，024，050号，美国专利第3，522，093号，美国专利第6，228，253号，ASTM A-967和ASTM A-380。在石油工艺设备领域中，一种常规的钝化设备的方法是磷酸盐/酯钝化。磷酸盐/酯钝化包括在设备表面涂布一层磷酸盐/酯，所述磷酸盐/酯能够阻止石油材料和设备壁之间的反应。两种已知的磷酸盐/酯钝化方法是胺中和磷酸酯处理，以及酸式磷酸酯处理，如以下文献所述的那些用于中件介质的含磷酸盐/酯抑制剂的比较特件(Comparative characteristics of phosphate-containinR inhibitors for neutral media) ,VF Sorochenko 等著，Politekh. Inst.，基辅，乌克兰，Neftepererabotka i Neftekhimiya (基辅)(1993)，第 44卷，第 82-89 页，出版公司=Naukova Dumka ；以及物流分析，故障分析和实验室测试显示硫化氢和基于 粦的抑制齐[|白勺效果(Stream analysis, failure analysis and laboratory tests show effect of hydroRen sulfide and phosphorous-based inhibitors),Babaian-Kibala 等著，Fuel Ref0rmulati0n(1994)，第4(1)卷，第43-48页。但是这两种方法都会产生磷酸铁涂层，都存在缺点。所述胺中和的磷酸酯处理会产生薄膜，不幸的是，此种薄膜会很快劣化。 所述酸式磷酸酯处理会形成活性多磷酸盐/酯涂层，该涂层与石油材料中的钠和钙阳离子反应，会促进不希望有的积炭形成。因此，很明显人们需要和应用改进的方法，使用于加工石油材料的工业工艺设备钝化。除非明确说明，此部分所述的内容并不表示申请人承认本文中引用的任何专利、出版物或其它信息是本专利技术的“现有技术”。此外，此部分不应解释为已作了检索或不存在37C. F. R. § . 1. 56(a)规定的其它相关信息。专利技术概述本专利技术的至少一个实施方式涉及用来使石油加工设备的表面钝化的方法。所述方法包括以下步骤在至少100°c的温度下对所述表面施涂第一混合物，在施涂第一混合物之后，在至少10(TC的温度下施涂第二混合物。所述第一混合物包含酸式磷酸酯，所述酸式磷酸酯形成复合多磷酸铁层(complex iron polyphosphate layer)。所述第二混合物包含金属盐。这两种混合物的施涂都需要惰性载体油。所述金属盐可以选自羧酸盐、磺酸盐以及它们的任意组合。所述金属盐可以选自辛酸锆、辛酸钛、辛酸钒、辛酸铬、辛酸铌、辛酸钼、辛酸铪、辛酸钽、辛酸钨以及它们的任意组合。所述金属盐可以包括选自下组的金属锆、钛、3钒、铬、铌、钼、铪、钽、钨和它们的任意组合。所述方法还可以包括交替地施涂额外量的所述第一和第二混合物中的至少一种的步骤。所述方法还可以包括以下步骤进行石油材料加工一段持续时间，所述持续时间比在存在钝化表面的情况下由石油材料工艺产生污垢的诱导时间短。本专利技术的至少一个实施方式涉及一种使石油加工设备的表面钝化的方法，所述方法包括以下步骤对所述表面施加磷酸酯处理，通过使得多磷酸盐/酯与金属盐反应，减少表面上多磷酸盐/酯的存在。附图说明以下将具体参照附图对本专利技术进行详细描述，附图中图1是显示用来计算本专利技术方法和设备中采用的反应剧烈程度的因子的曲线图。图2是显示在本专利技术方法和设备中采用的各种反应剧烈程度条件下发生的污垢的曲线图。图3是显示本专利技术方法和设备以及现有技术方法造成的污垢减少程度的柱状图。图4A和4B是显示本专利技术方法和设备以及现有技术方法造成的污垢减少程度的柱状图。图5是显示在本专利技术方法和设备以及现有技术方法中采用的各种反应剧烈程度条件下发生的积垢的曲线图。具体实施例方式对于于本申请来说，定义了以下这些术语“污垢”表示在制造和/或者化学工艺的操作过程中积累在设备上的材料沉淀物， 这种沉淀物是不希望有的，还可能会不利于工艺的成本和/或者效率，包括但不限于浙青质和焦炭。“钝化”表示对两种材料中的至少一种进行清洁和/或涂布，使得这两种材料相对于彼此活性显著降低，从而在将这两种材料一起使用的时候，防止这两种材料之间发生反应。“石油材料”表示石油，包括残渣在内的石油馏分，和/或原油等。“石油加工设备”表示用来对石油材料进行精炼、储存、运输、分馏或其他工艺的设备，包括但不限于燃火加热器、热交换器、管子、管道、传热容器、工艺容器和罐子。“石油材料工艺”表示对石油材料进行的工业工艺，包括但不限于精炼、储存、运输、分馏或者其他对石油材料进行的工业作用。在上述定义或者本申请中其它地方给出的定义与通常使用的、字典中的或者纳入本申请作为参考的资料中所述的含义(显义或隐义)不一致的情况下，应理解本申请特别是权利要求中的术语应根据本申请中的定义来解释，而不是根据常用的定义、字典上的定义或者作为参考纳入的文献定义来解释。在至少一个实施方式中，提供通过对石油加工设备的表面涂布改性的金属磷酸盐涂层而使其钝化的工艺。所述改性的金属磷酸盐涂层防止由于沉积焦炭、浙青质或其他污垢造成积垢。通过两步法制造所述改性的金属磷酸盐涂层。在钝化工艺的第一部分中，在高温下用第一混合物对石油加工设备的表面进行处理。所述第一混合物包含在载体油中稀释的酸式磷酸酯，该酸式磷酸酯与金属加工壁表面形成复合层，该复合层包括多磷酸铁类。 该复合层覆盖设备表面。在第一步完成之后，施涂第二混合物。在施涂第一混合物之后，在高温下用第二混合物对石油加工设备的表面进行处理。所述第二混合物包含在载体油中稀释的金属盐。在至少一个实施方式中，所述金属盐是选自下组的一种羧酸盐，磺酸盐及其任意组合。当所述盐中的金属与所述多磷酸盐/酯反应的时候，形成金属磷酸盐涂层。可以重复地交替施涂所述第一混合物和第二混合物，从而使得金属涂层的厚度增大到所需的水平。在至少一个实施方式中，所述第二混合物包含选自下组的金属羧酸盐辛酸锆、辛酸钛、辛酸钒、辛酸铬、辛酸铌、辛酸钼、辛酸铪、辛酸钽、 辛酸钨以及它们的任意组合。在至少一个实施方式中，所述高温至少为250°C。在至少一个实施方式中，制得的金属磷酸盐涂层同时包含金属磷酸盐和金属氧化物。不希望被理论所限制，认为第一步制得多磷酸盐/酯，然后多磷酸盐/酯在第二步中进一步反应。施加的金属盐同时形成金属磷酸盐和金属氧化物，显著减少了能够与石油材料中的阳离子反应的多磷酸盐/酯的量。由此制得厚度很厚而且不会污染石油材料的涂层。所述改性的金属磷酸盐涂层给石油加工设备带来很多的优点。通过减少设备壁和石油材料之间的相互作用，显著减少了腐蚀和污染。另外，污垢不会牢固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨普，C·鲁瑟尔，S·克洛泽，
申请(专利权)人：纳尔科公司，
类型：发明
国别省市：