[发明专利]石油加工过程中的防垢剂

说明书

本发明属于防垢剂领域，尤其涉及防止设备和管线结垢的化学添加剂。

众所周知，近年来，随着原油质量变重变差，石油加工过程中的设备和管线的结垢现象也越来越普遍和严重，结垢问题已日益成为影响安全生产和长周期操作的重要问题。由于国内对设备和管线的结垢和防垢方面的研究起步较晚，故在设备和管线出现结垢时，常常只能依靠改变操作条件，如降低操作温度，增加流速等以暂时减轻结垢，然而这种方法只有在装置有一定的操作弹性下方能使用，它要受到工艺参数的限制。随着装置的连续运行，结垢越来越多，装置的操作弹性受损也越来越严重，当达到极限时，再以改变操作条件来减少结焦，将会导致严重的后果。对于结垢严重的某些设备，如换热器等，现一般采用切换的方法，换下的换热器需清洗、除垢，不仅费时费力，同时也使设备的使用寿命大为缩短。以上措施和方法都未能从根本上抑制结垢的产生。只能起到暂时的延缓和减少结垢对生产的影响。80年代，国外出现了在加工介质内加入微量的化学试剂以达到抑制结垢生成的方法(如US5211834，US4456526等)，这种微量化学试剂被称为防垢剂。这种使用防垢剂来抑制结垢的方法具有使用方便、用量少、效果好的优点。现在国外有关专利很多，其中较多专利报导的防垢剂是由金属盐组成，或其中含有磷元素(如CN87106648，US5194620，US5593568等)。这些金属元素、磷元素可能会对石油加工工艺中的催化剂产生不利影响。另外有些专利报到的防垢剂大多为单体化合物(US5593568，US5211834，US5221462等)，现在也出现了用复合物作为防垢剂(US4927519，US5368777等)。单体化合物的缺点是难以对由多种原因引起的设备和管线结垢都有抑制作用。并且国外的原油性质和加工工艺于我国又有很大差别，因此国外的防垢剂很难用于我国的石油加工过程，故迫切需要研制适合我国工业生产装置和油品性质的防垢剂，以从根本上解决设备和管线的结焦问题，确保安全，平稳，长周期操作，并填补我国石油加工过程防垢剂的空白。

本发明的目的在于研制一种适合我国石油加工工艺和原料特点的防垢剂，该防垢剂应具有合成路线简单、原料价廉易得、制作成本低、高效、无毒，并具有使用方法简单，仅需加入少量该剂即可有效抑制结垢产生，而对产品的性质和后继加工过程无任何不利影响等特性。

本发明的防垢剂是针对石油加工过程中不同生产装置、不同部位的结垢机理研制的。从结垢机理出发，防垢剂应具有良好的分散性，以减少沉降结垢；良好的抗氧化性，以防止油品因氧化聚合而产生结垢；良好的阻聚性，以减少稠环芳烃缩合生成焦炭；良好的抗腐蚀性和表面改性功能，以减少材质表面对生焦的影响。具备以上性能的化合物可以通过人工合成或非人工合成的方法得到，并根据配伍性、油溶性和高温使用性等按一定的配比配制而成。

(1)本发明的防垢剂由以下化合物组成：

A．聚异丁烯基酰亚胺类化合物，基本结构式如下：

其中n代表20～46的整数，R是碳数为8～10的烷基；

B．叔丁基苯酚类化合物，如2，6-二叔丁基对甲酚，2，6-二叔丁基苯酚，4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)，2，6-二叔丁基苯二酚等；

C．聚氧烯烃基胺类化合物，其中聚氧烯烃基是聚氧乙烯基、聚氧丙烯基或聚氧丁烯基；胺为一胺或二胺；

D．仅含有C、H、O的有机酸酯，其中碳数从4～10；

E．二亚水杨烷基二胺化合物，其中烷基是乙基、丙基或丁基：

其中R为碳数从2～4的烷基。

(2)上述各化合物的在防垢剂中的配比是：必须含有有机酸酯D，且其含量一般为5～60％(wt％)，最好为10～30％(wt％)，其他各化合物的总含量一般为40～95％(wt％)，最好为70～90％(wt％)。

(3)本发明防垢剂中，除有机酸酯D外的其他化合物间的配比在0～95％(wt％)范围内组合。

(4)本发明防垢剂的合成方法：按比例称取各组分，在一搅拌器中，先加入已称量好的一定量的D，升温到70～80℃时，在搅拌的情况下，分别加入一定量的其余组分，其加入的顺序应为B、C、A、E。

(5)本防垢剂适用的加工工艺包括原油蒸馏、催化裂化、加氢裂化、减粘裂化、延迟焦化、加氢精制、加氢脱硫等。

(6)本防垢剂适用的的加工物料包括原油、减压馏分油、常压渣油、减压渣油、脱沥青油、焦化蜡油、减粘渣油、焦化柴油、催化裂化的回炼油、催化裂化油浆、石油气及其它油品等。