[发明专利]一种阻垢组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明属于石油加工领域，具体涉及到石油炼制、加工过程中防止或者减少烃油输送管线、换热器等设备中积垢的生成。

背景技术

随着原油质量的不断劣质化，以减压瓦斯油为主要原料的加氢裂化装置也相应逐步变劣，从而给加氢裂化装置的正常运转带来一些新的问题。其中，高压换热器结垢引起换热效率下降，使得原料换热后温度达不到设计要求，只有提高加热炉负荷，这样就增加了装置的能量损耗，严重时导致装置反应器床层温度分布严重偏离正常，影响了装置的长周期安全运转。解决这个问题主要有两种方法：一种是工艺方法，可以通过增加辅助设备(如增加备用换热器或过滤器等)、改善工艺流程及操作(如改变原料流速等)和控制原料性质来实现：另一种是采用在原料油中加入一定量高效阻垢剂来抑制、延缓焦垢在原料换热器中的形成。加注阻垢剂的方法不改变工艺流程，不影响正常操作，加注方便、灵活，资金投入少，回收周期短。

国外专利中用于石油加工工艺的阻垢剂主要分为如下三种：1.低分子表面活性剂，可吸附在金属表面以形成一层保护膜，从而防止高温时金属对油料的催化氧化作用，达到防垢目的。Nacol公司的(硫代)磷酸或(硫代)亚磷酸酯或铵盐、Lubrizol公司的烷基酚盐、Chevron公司的脂肪酸酰胺均属于这种类型的阻垢剂；2.含有氮元素的金属减活剂，如Nacol公司的曼尼希碱阻垢剂，该阻垢剂可降低油料中因腐蚀而产生的金属离子对油料的催化氧化作用；3.高分子分散剂，如聚异丁烯马来酸酐衍生物、马来酸酐-a烯烃共聚物等，这类阻垢剂能够使无机垢或有机焦垢稳定地分散在油料中，从而避免设备表面结垢。

对已公开专利的分析发现，涉及低分子表面活性剂型阻垢剂的专利数量最多，并以磷酸或硫代磷酸酯铵盐为主；以聚异丁烯基马来酸衍生物为代表的高分子型分散剂出现的较晚，相关专利数量较少；随着世界石油资源的枯竭，可供开采的优质原油日趋减少，而沥青质、胶质含量高的劣质原油的加工量逐渐增大。因此，可以预见，能够稳定分散胶质、阻止其在设备表面沉积的高分子型阻垢剂在石油加工中将得到越来越广泛的应用。

可能出于技术保密的原因，国外阻垢组合物专利中没有公开比较完整的阻垢剂配方，国内的相关报道也很少，尤其是适用于高酸、高硫、重质原油加工的阻垢组合物还没有相关的报道。当原油中硫含量较高时，含硫化合物及酸性组分加重了设备腐蚀，导致大量无机焦垢的形成；无机焦垢中的金属离子能进一步促进油料在高温时的氧化形成有机焦垢，而有机焦垢的粘附作用反过来又加剧了无机焦垢的形成；另外，油料中的含硫、含氮化合物在氧的作用下容易发生自由基氧化，生成胶质及积炭，致使石油加工设备中焦垢的形成机理比较复杂，耐高温性都较差，分解产物对加工过程和催化剂有负面影响。

发明内容

本发明提供了一种阻垢组合物及其用途。

本发明阻垢组合物包括分散剂和稀释剂，所述分散剂由聚异丁烯丁二酰亚胺与异氰酸酯反应得到，所述稀释剂为沸点在180℃～410℃的烃类，所述分散剂占整个阻垢组合物总质量的1-30%。

所述聚异丁烯丁二酰亚胺选自单聚异丁烯丁二酰亚胺、双聚异丁烯丁二酰亚胺和多聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或多种，其中聚异丁烯部分的数均分子量为500～10000，优选800～6000，最优选1000～3500，聚异丁烯丁二酰亚胺的多烯多胺基选自二乙烯三胺基、三乙烯四胺基、四乙烯五胺基和五乙烯六胺基中的一种或多种。聚异丁烯丁二酰亚胺可以选用无锡南方添加剂厂生产的T151、T152、T154，锦州石化分公司添加剂厂生产的T161，路博润兰炼添加剂有限公司生产的LZL l57，Lubrizol Corporation生产的LZ6418、LZ6420，Afton Corporation生产的Hitec646等。

所述异氰酸酯选自脂肪族异腈酸酯和/或芳香族异腈酸酯，其结构为：

其中R₁为烷基和/或芳基，优选C₁～C₂₀的烷基、芳基烷基、芳基和烷基芳基中的一种或多种，x为1-3之间的整数，优选1或2。

所述异氰酸酯可以选用甲苯单异氰酸酯、二异腈酸己二酯(HDI)、异佛尔酮二异腈酸酯(IPDI)、三甲基1,6-亚己基二异腈酸酯(TMHDI)、反式环己烷二异腈酸酯(CHDI)、4,4'-二苯基甲烷二异腈酸酯(MDI)、聚合异腈酸酯(PMDI)、甲苯二异腈酸酯(TDI)、对亚苯基二异腈酸酯(PPDI)、萘基二异腈酸酯(NDI)和四甲基亚二甲苯二异腈酸酯(TMXDI)中的一种或多种。