专利名称：一种咪唑啉衍生物及其制备方法和含有该化合物的用于石油炼制的助剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种咪唑啉衍生物及其制备方法和含有该化合物的用于石油炼制的助剂。 近年来，我国原油性质日趋重质化，催化剂选择性变差，使焦炭、干气产率增加，而 高含硫、酸的原油不仅引起设备的腐蚀、影响安全、平稳、长周期的生产，也造成了大气污 染。在FCC工艺中，炼油厂要追求最大经济效益，则需延长操作周期，尽可能提高总液收，降 低油浆、焦炭产率。而随着环保要求的呼声日趋高涨，炼油厂必须降低尾气排放中的有害 物。为达此目的，炼油厂需采用高性能的催化剂，提高其活性、选择性，改进设备，采用高效 雾化喷嘴，快速分离，高效、完全再生。但这两项投资较大，在CN1429881A中介绍了一种嵌 段聚醚类强化剂，该剂可提高总液收，改善产品分布，但其功能单一。在现有技术中，前苏联 在这方面的报道较多，但其助剂加入量较大，相应的减少了生产能力，降低了经济效益。综 合现有文献及专利的共同特点，可以发现，尽管现有技术的发展力求做到一剂多效，但仍存 在很大局限，功能较单一。而在工业应用中，一套作业流程中要面对的问题却是多方面的， 须同时克服。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的原油炼制技术中助剂的功能单一，更好的改善原油
炼制过程中的雾化效果、降低干气产率、提高总液收，提高设备的防腐能力，从而提供一种
咪唑啉衍生物及其制备方法和含有该咪唑啉衍生物的用于石油炼制的助剂。 本发明的技术解决方案是 —种结构通式为(I)的咪唑啉衍生物 其中，R表示通式为_CnHm有机酸烷基链，n > 12， m = 2n-l ; R'表示通式为_(CH2CH2NH)n—#的胺基，n > 2的整数。 上述的结构通式为(I)的咪唑啉衍生物中的R表示C12 C17的烷基。 上述的结构通式为(I)的咪唑啉衍生物中的R表示C17的烷基。 上述的结构通式为(I)的咪唑啉衍生物中的R' = _CH2CH2NH2，-CH2CH2NHCH2CH2NH，
_(CH2CH2NH)n—iCH^^NH^n > 3的整数，或_CH2CH20H。 —种将上述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物与改性羧酸反应得到的结构通式 为(II)的化合物:
背景技R
—N 其中，R表示通式为_CnHm有机酸烷基链，n > 12， m = 2n_l ; R'表示CH厂CH厂O-CO-Rp &为改性羧酸烷基链。 上述的结构通式为(II)的化合物中的R表示C12 C17的烷基。 上述的结构通式为(II)的化合物中的R表示C17的烷基。 上述的改性羧酸是丙烯酸。 上述的结构通式为(II)的化合物中的&表示丙烯基。 —种将上述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物中与环氧乙烷反应得到的结构通
式为(III)的化合物
1^N 其中，R表示通式为-(;ii有机酸烷基链，其中，n > 12， m = 2n_l ; R'表示(-CH2-CH2-0-)n的羟基，n = 3 9的整数。 上述的结构通式为(III)的化合物中的R表示C12 C17的烷基。 上述的结构通式为(III)的化合物中的R表示Cu的烷基即具有17个碳原子的烷基。 上述的C12 C17的烷基表示就具有12 17个碳原子的烷基。
—种制备上述的结构通式为(I)的咪唑啉衍生物的方法，其特殊之处在于，按摩 尔比l : 1.0称取多胺和有机酸于反应釜中，开启搅拌，油浴加热，升温至120 15(TC，抽 真空，缓慢升温至220 25(TC，持续时间约为5小时，冷却。 上述的有机酸为十二烯酸、十四烯酸、环烷酸、油酸，有机酸为油酸时，结构通式为 (I)中的1 = (:17烷基即具有17个碳原子的烷基；有机酸为环烷酸时，结构通式为(I)中的
尺=(:17环烷基；有机酸为十二烯酸时、结构通式为(I)中的R表示Q烷基；有机酸十四烯
酸时，结构通式为(I)中的R表示Cm焼基即具有14个碳原子的烷基。 上述的多胺是二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺或羟乙基二胺。 —种制备上述的结构通式为(II)的化合物的方法，其特殊之处在于，将结构通式
为(i)的咪唑林衍生物与一种改性羧酸、按摩尔比i : i.o反应，先将结构通式为(i)的咪
唑林衍生物加入反应釜中，加热至60 80°C时，滴加所述的改性羧酸，在20 40分钟内滴 加完毕，然后在100 13(TC持续反应2 3小时，冷却。 —种制备上述的结构通式为(III)的化合物的方法，其特殊之处在于，将结构通
式为(i)的咪唑林衍生物与环氧乙烷以质量比i : i i : 3反应，先将结构通式为(i)
的咪唑林衍生物加入反应釜中，再将环氧乙烷缓慢投加，反应温度为120 14(TC，压力为 0. 4Mpa，压力至常压时，反应结束，真空脱水即可。 —种用于石油炼制的助剂，其特殊之处在于该助剂是结构通式为(IV)的化合物
(!!!)<formula>formula see original document page 6</formula> 其中，R表示通式为_CnHm的有机酸烷基链，其中，n > 12的整数，m = 2n_l ;R'
表示-CH2CH2NH2 ;-CH2CH2NHCH2CH2NH ;-(CH2CH2NH)n—iCH^^NH^ n > 3的整数；_CH2CH20H ;
CH^CHfO-CO-Rp &表示丙烯基；或(_CH2-CH2-0-)n， n = 3 9的整数。 上述的助剂中R优选C12 C17的烷基，即具有12 17个碳原子的烷基。 将结构通式为(I)的咪唑林衍生物作为催化裂化加工过程中乳化剂的应用。 将结构通式为(II)的化合物作为石油炼制过程中的设备的缓蚀剂的应用。 将结构通式为(III)的化合物作为石油炼制过程中的设备的缓蚀剂的应用。 —种用于石油炼制的乳化剂，其特殊之处在于，该助剂的重量百分比组成是结构
通式为(I)咪唑林衍生物2% 10% ;钝化剂0% 50% ;溶剂65% 95%。 —种用于石油炼制的缓蚀剂，其特殊之处在于，该缓蚀剂的重量百分比组成是结
构通式为(II)的化合物2% 10% ;中和胺0% 30% ;水65% 95%。
上述的用于石油炼制的缓蚀剂的重量百分比组成还可以是结构通式为(III)的
化合物2% 10% ;中和胺0% 30% ;水65% 95%。 本发明的结构通式为(I)咪唑林衍生物由于其具有优良的表面活性可使原油充 分乳化，从而提升喷嘴雾化效果，抑制胶质生成，降低催化剂上积炭的生成，从而有利于降 低干气和提高总液收；结构通式为(II)或(III)的化合物由于其具有优良的成膜性，将其 用于石油加工过程中设备的防腐。因此，用发明的结构通式为(I)咪唑林衍生物或结构通 式为(II)或(III)制成的石油加工过程中的多功能助剂，具有很好的雾化效果和防腐性 能，从而减少对设备的性能要求、延长设备使用寿命。
具体实施例方式结构通式为(I)的咪唑啉衍生物的制备 按摩尔比l : l.O称取多胺和有机酸于反应釜中，开启搅拌，油浴加热，升温至 120 150。C，抽真空，约5小时内缓慢升温至220 250。C，冷却。 上述的有机酸为十二烯酸、十四烯酸、环烷酸、油酸，有机酸为油酸时，结构通式为
(i)中的1 = (:17烷基；有机酸为环烷酸时，结构通式为(i)中的1 = (:17环烷基；有机酸为
十二烯酸时、结构通式为(I)中的R表示Q烷基；有机酸十四烯酸时，结构通式为(I)中的
R表不C14院基。 上述的多胺是二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺或羟乙基二胺，此时，结构通
式为(I)中R'表示乙胺基、二乙胺基、多乙胺基或羟乙基。
制备结构通式为(II)的化合物将结构通式为(I)的咪唑林衍生物与至少一种改性羧酸、按摩尔比i : i.o反应，
先将权利要求1所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物加入反应釜中，加热至60 80°C 时，滴加所述的改性羧酸，在20 40分钟内滴加完毕，然后在100 13(TC持续反应2 3 小时，冷却。
上述的改性羧酸是丙烯酸，此时，结构通式(II)中的&表示丙烯基。
制备结构通式为(III)的化合物 将结构通式为(i)的咪唑林衍生物与环氧乙烷以质量比i : i i : 3于反应，
先将权利要求1所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物加入反应釜中，再将环氧乙烷缓慢
投加，反应温度为120 14(TC，压力为0. 4Mpa，压力至常压时，反应结束，真空脱水即可。 结构通式(III)中的R，表示(_CH2-CH2-0-)n， n = 3 9的整数，n的取值决定于
反应物中环氧乙烷的量的多少，环氧乙烷的反应量多则n的取值大。 结构通式为(I)咪唑林衍生物用于石油炼制的乳化剂 例1 :结构通式为(I)咪唑林衍生物8% ;钝化剂35% ;柴油57%。 该剂用于某炼厂催化裂化装置，加剂量30卯m，总液收提高1.08X，积炭降低
37%。
例2 :结构通式为(I)咪唑林衍生物10% ;钝化剂20% ;柴油70%。 该剂用于某炼厂催化裂化装置，加剂量50卯m，总液收提高1.29X，积炭降低
25%。
结构通式为(II)的化合物作为石油炼制过程中的设备的缓蚀剂的应用
例3 :结构通式为(II)的化合物5% 中和胺28% 水66% 该剂用于常减压冷凝冷却系统，加剂量20卯m，污水中[Fe2+]《3卯m，达到企业标 准，缓蚀率为92%。
例4 :结构通式为(II)的化合物7% 中和胺18% 水75% 该剂用于催化裂化装置，加剂量20卯m，污水中[Fe2+]《3ppm，达到企业要求，缓蚀
率为93. 5%。 结构通式为(III)的化合物作为石油炼制过程中的设备的缓蚀剂的应用 例5 :结构通式为(III)的化合物4% 中和胺30% 水65%该剂用于
常减压冷凝冷却系统，加剂量25卯m，污水中[Fe2+]《3卯m，达到企业标准，缓蚀率为92% 。
例6 :结构通式为(III)的化合物8% 中和胺15%水77% 该剂用于加氢裂化装置，加剂量30卯m，污水中[Fe2+]《3ppm，达到企业要求，缓蚀 率为93. 5%。
权利要求
一种结构通式为(I)的咪唑啉衍生物其中，R表示通式为-CnHm有机酸烷基链，n≥12的整数，m＝2n-1；R’表示通式为-(CH2CH2NH)n-1H的胺基，n≥2的整数。F2008102319054C0000011.tif
2. 如权利要求l所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物，其中R表示C^ (^的烷基。
3. 如权利要求1或2所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物，其中R' = _CH2CH2NH2，-CH2CH2NHCH2CH2NH， _(CH2CH2NH)n—iCH^^NH^ n > 3的整数，或_CH2CH20H。
4. 一种将权利要求1或2所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物与改性羧酸反应得到 的结构通式为(n)的化合物其中，R'表示CH厂CH厂O-CO-Rp &为改性羧酸烷基链。
5. 如权利要求4所述的将权利要求1或2所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物与改 性羧酸反应得到的结构通式为(IT)的化合物，其特征在于所述改性羧酸为丙烯酸，所述Ri表示丙烯基。
6. —种将权利要求1或2所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物与环氧乙烷反应得到 的结构通式为(m)的化合物其中R'表示(_CH2-CH2-0-)n， n = 3 9的整数。
7. —种制备权利要求l所述的结构通式为(I)的咪唑啉衍生物的方法，其特征在 于按摩尔比l : l.O称取多胺和有机酸于反应釜中，开启搅拌，油浴加热，升温至120 15(TC，抽真空，约5小时内缓慢升温至220 25(TC，之后冷却。
8. —种制备权利要求4所述的结构通式为(n)的化合物的方法，其特征在于将权利要求i所述的结构通式为(i)的咪唑林衍生物与一种改性羧酸、按摩尔比i : i.o反应，先将权利要求l所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物加入反应釜中，加热至在60 8(TC 时，滴加所述的改性羧酸，在20 40分钟内滴加完毕，然后在100 13(TC持续反应2 3 小时，冷却。
9. 一种制备权利要求6所述的结构通式为(m)的化合物的方法，其特征在于将权利要求i所述的结构通式为(i)的咪唑林衍生物与环氧乙烷以质量比i : i i : 3反应，先将权利要求1所述的结构通式为(I)的咪唑林衍生物加入反应釜中，再将环氧乙烷缓慢投加，反应温度为120 140°C ，压力为0. 4Mpa，压力至常压时，反应结束，真空脱水即可。
10. —种用于石油炼制的助剂，其特征在于该助剂是结构通式为(IV)的化合物(!!!)其中，R表示C12 C17的烷基；R'表示-CH2CH2NH2 ;_CH2CH2NHCH2CH2NH ;-(CH2 CH2NH)n—,H2CH2叫、n > 3的整数；_CH2CH20H ;CHrCH^O-CO-I^， 1^表示丙烯基； 或(_CH2-CH2-0-)n， n = 3 9的整数。
全文摘要
本发明涉及一种结构通式为(I)的咪唑啉衍生物，其中R表示通式为-CnHm有机酸烷基链，n≥12的整数，m＝2n-1；R’表示通式为-(CH2CH2NH)n-1H的胺基，n≥2的整数。本发明还涉及结构通式为(I)的咪唑林衍生物的制备方法，以该咪唑林衍生物为原料和改性羧酸或环氧乙烷分别制备结构通式为(II)、(III)的化合物，以及用于石油炼制的助剂。本发明具有很好的雾化效果和防腐性能，石油炼制中可使原油充分乳化，从而提升喷嘴雾化效果，抑制胶质生成，降低催化剂上积炭的生成，从而有利于降低干气和提高总液收，减少对设备的性能要求、延长设备使用寿命。
文档编号C10G75/02GK101723899SQ20081023190
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者党土利, 惠恭让, 杨亚妮, 王育斌 申请人:西安万德化工有限公司