[发明专利]一种水溶性复合缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性复合缓蚀剂。

背景技术

常减压装置在炼油装置中占据了主导地位，原料油经过换热后进入电脱盐工序水洗破乳脱盐，经常、减压蒸馏得到轻石脑油、汽油、柴油和重质油。原油是由95％以上的碳、氢化合物混合而成，其余的5％为硫、氯、氮及金属元素构成的有机及无机杂元素化合物，此类化合物含量虽少却影响着整个炼油厂的工艺及产品质量。从腐蚀与防腐蚀的角度来分析，原油中含的这些杂质有的本身就是腐蚀性介质，如硫化氢、元素硫、硫醇、有机酸等，有的在加工过程会转化为腐蚀性介质，如无机盐水解：

此外，原油中除无机氯化物还含有一些有机氯化物，已经发现的有机氯化物有三氯甲烷、四氯化碳、四氯乙烷、氯化苯等数十种氯化烃，其中有的是原油中固有的，有的则是采油过程加入的清蜡剂、输送过程的清洗剂，它们在常压蒸馏过程大约有30％左右被分解成HCl。

目前大多数炼油厂采用二级脱盐工艺，个别厂已采用三级脱盐工艺，使脱后原油含盐达到石化企业规定标准——小于3mgNaCl/L。但是在这里需说明一点，即目前的脱盐工艺仅仅是脱除原油中可溶于水的无机盐类，由于其中以碱金属及碱土金属的氯化物为主，故将氯化钙、氯化镁和氯化钠均换算为氯化钠含量并以mgNaCl/L表示，但其中的盐并不一定都是氯化物，也可能是硫酸盐，碳酸盐和石油酸盐，如已发现在新疆及华北一些原油中含有较高的石油酸钙，而氯化物也不一定都是无机氯化物，如前所述原油中还含有氯代烃，这些有机金属化合物和氯代烃，目前的脱盐工艺是不能将其脱除的，它们将带入常压塔，部分金属盐类将浓缩于渣油中，而原油中NaCl、MgCl₂和CaCl₂等经加热水解产生的HCl不能在水冷凝前全部中和，同时，原油含硫及硫化物高温分解、反应生成H₂S，所以在分馏塔顶冷凝区等部位有局部酸腐蚀，同时注氨时有NH₄Cl溶液存在，氯离子会破坏金属表面的保护膜，加重腐蚀。因此，分馏塔顶低温部位腐蚀主要为HCl-H₂S-H₂O型。因此，即使原油脱盐后，常顶部位的pH值通常为2～3(酸性)，形成露点腐蚀现象。

硫及氯的存在会产生H₂S+HCl+H₂O腐蚀，该H₂S+HCl+H₂O腐蚀无论是一般碳钢或合金钢都造成明显腐蚀，特别是高浓度下两者起到加速作用。装置低温部位常常出现腐蚀穿孔，严重影响安全生产。通过加注中和剂控制pH值为6～8.5，这样可控制氢去极化作用，以减少设备腐蚀可以降低腐蚀速率，但不能从根本上解决腐蚀问题，此外采取加注有效的成膜型的缓蚀剂以满足装置的防腐蚀要求也是必要的。

现有技术中关于石油化工系统应用缓蚀剂的介绍：

CN201210325424介绍了一种无盐型水溶性咪唑啉缓蚀剂制备方法和应用，先将环烷酸与有机多胺经缩合脱水反应生成咪唑啉，再将所得咪唑啉在缚酸剂作用下与丙烯酸发生加成反应，即生成无盐型水溶性咪唑啉并将其作为HCl—H₂S—H₂O腐蚀体系的缓蚀剂；CN201310611913介绍了一种抗CO₂/H₂S/HCl腐蚀的复合缓蚀剂，先制得15％的硫脲的有机溶剂溶液A，在咪唑啉中加入H₃BO₃为催化剂后再与A反应，制得产物(I)，将有机多胺与脲类化合物混合，于温度为100～160℃条件下，制得产物(II)，将产物(I)与产物(II)的按照质量比为1:1～10:1混合，即为抗CO₂/H₂S/HCl腐蚀的复合缓蚀剂，应用于油气水处理和原油炼化过程中，能有效保护CO₂、H₂S和HCl腐蚀的设备和管道。上述缓蚀剂虽然能应用于HCl—H₂S—H₂O或CO₂/H₂S/HCl腐蚀体系，但对于塔顶系统的露点与气相的腐蚀问题不能得到解决。