[发明专利]缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及缓蚀剂。本发明尤其涉及可用于其中存在环烷酸的应 用的缓蚀剂。

背景技术

在本领域中众所周知，原油以其各种馏分形式的加工可能导致加 工设备的含铁金属表面的损害。尤其地，此腐蚀经常与环烷酸的存在 和活性有关。当烃中的环烷酸的量达到由总酸值(“TAN”)表示的某临 界值时，腐蚀发生，总酸值表示为中和1克样品中的酸所需的氢氧化 钾毫克量。以前的文献通常认为对于导致环烷酸腐蚀而言，原油的TAN 必需大于约0.5，但是更近的经验表明临界值可以由此值发生显著的 改变。当对原油施加升高的温度时，比如175℃(～347℉)-大约400℃ (～752℉)通常用于精炼和蒸馏原油的温度，腐蚀问题通常地被进一步 加剧。

尽管本领域已知多种缓蚀剂，但是通常已知任何特定缓蚀剂的效 能通常都取决于使用它的环境。因而，各种各样的缓蚀剂已被研发并 目标用于处理特定原油、保护特定金属、抑制特定类型的腐蚀、和/ 或在特定的温度、环境等条件下使用。例如，U.S.专利3,909,447描 述了某些缓蚀剂可在相对低温的含氧(oxygenated)含水体系中抵制腐 蚀，比如注水(water floods)、冷却塔、钻探泥浆、气钻和自动化散 热器系统。

作为通常使用的，环烷酸是关于某些存在于各种原油中的有机酸 的统称。虽然也可以存在少量的其它有机酸，但可以理解环烷酸基原 油中的大多数酸在特性上是环烷类的，即具有符合比如下列结构式之 一的饱和环结构：

上述式中，m典型地是1-2，和n可变化。基本上为任何与至少一个 饱和5或6元环连接的羧酸基团。一个简单实例为环戊酸。

环烷酸的分子量可以遍布很大的范围。然而，在蒸馏后，在轻质 馏分中发现了原油中的大多数环烷酸，包括(例如)瓦斯油。当包含上 述环烷酸的烃接触含铁金属，尤其是在升高的温度下时，出现严重的 腐蚀问题。

各种控制环烷酸诱导腐蚀的方法包括：从进行加工的原油中中和 和/或除去环烷酸；将低酸值的原油与更大腐蚀性的高酸值原油共混以 降低整体中和值；和在原油加工装置的结构中采用相对昂贵的抗腐蚀 合金。这些尝试通常在其要求额外处理和/或增加原油处理的显著成本 上有不利之处。可选的，U.S.专利4,443,609公开了某些四氢噻唑膦 酸和酯作为有效抑制酸腐蚀的添加剂。上述抑制剂可以通过使某些 2，5-二氢噻唑与二烷基亚磷酸酯反应而制备。虽然这些四氢噻唑膦酸 或酯提供了良好的腐蚀抑制作用，但其倾向于在高温条件下分解。

采用磷基化合物作为缓蚀剂的另一缺点是磷已被断定可削弱用于 处理原油的各种催化剂的作用，比如在固定床加氢处理器和加氢裂化 装置中。因此，原油处理器经常面临困境，因为如果不进行抑制，腐 蚀本身可导致烃流体中催化剂削弱量的铁的聚集，有时高达10-20 ppm。令人遗憾的是，尽管有许多可商购的非磷基抑制剂，但已知它们 通常比磷基化合物略微低效。

磷基环烷酸诱导缓蚀剂的明显进步报道于U.S.专利4,941,994。 其中公开了在热酸性液体烃中的金属腐蚀通过存在腐蚀抑制量的二烷 基和/或三烷基亚磷酸酯和任选的噻唑啉被抑制。另一专利，U.S.专利 5,863,415，公开了特定结构式的硫代磷化合物尤其可用于热液体烃中 的腐蚀抑制，其以加入到流体中的一定浓度使用，其催化剂削弱磷弱 于某些先前的磷基缓蚀剂。这些硫代磷化合物也呈现了能够由相对低 成本的起始原料进行制备的优点。

综上所述，在本领域中发现用于抑制或控制原油中环烷酸诱导的 腐蚀、具有胜过现有技术优点的其它方法和组合物是期望的。

发明内容

一方面，本发明是用于在含腐蚀量环烷酸的流体中抑制环烷酸腐 蚀的方法，该方法包括：向该流体或因此的进料添加硫代磷化合物和 硫化氢清除化合物，其中硫代磷化合物和硫化氢清除化合物为可有效 抑制腐蚀的量。

另一方面，本发明是可用于在含腐蚀量环烷酸的流体中抑制环烷 酸腐蚀的组合物，该组合物包括硫代磷化合物和硫化氢清除化合物的 混合物。