专利名称：一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种阻垢剂及其使用方法，尤其涉及一种使用注水系统的乙烯装置压 缩机阻垢剂及其使用方法。
背景技术：
乙烯生产过程中，裂解气经压缩机压缩后，送入分离系统将各组分分离。压缩常由 四段或五段的同轴压缩机进行。由于裂解气含有浓度较高的苯乙烯等不饱和芳烃化合物， 这些组分在压缩机内易被氧化和聚合，形成类似焦油的聚合物，沉积在叶轮、隔板、机壳流 道上，导致压缩机效率下降、负荷降低。乙烯装置中裂解气压缩机结垢问题几乎存在于现有所有乙烯装置。目前常用的减 缓结垢的方法是向压缩机内注油或注水，注油或注水可起到两个作用，其一是冷却裂解气， 减缓聚合结垢；其二是冲刷，把附着在压缩机叶轮及腔体等部位上的聚合物冲刷掉。但是 仅仅注油或注水仍然难以阻止压缩机内聚合结垢，难以满足裂解气压缩机长周期运行的要 求。为了进一步延长裂解气压缩机运行周期，在注油或注水系统当中添加压缩机阻垢剂是 种有效的方法。国内外提出了多种阻止裂解气压缩机结垢的方法。例如，美国专利US6797329公 开了将多烷基多胺、烷基酚以及醛类化合物反应制得的聚合物和聚烷基丙烯酸酯的复配 物作为压缩机阻垢剂，可以有效抑制裂解气压缩机系统中生成垢物。中国专利CN1733623 采用亚磷酸酯类化合物和芳香族胺类化合物等作为裂解气压缩机的阻垢剂。中国专利 CN1778880A公开了一种采用酚类抗氧剂、有机磷化合物和胺类阻聚剂复配而成裂解气压缩 机抗垢剂，将其加入压缩机洗油中使用。但是上述这些压缩机阻垢剂都不是水溶性的，若添 加到使用注水系统的裂解气压缩机，由于阻垢剂不溶于水，不能随水流经整个压缩机系统， 会影响阻垢效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有乙烯装置压缩机阻垢剂都无法溶于水， 添加到注水系统时无法随水流经整个压缩机系统起到减缓结垢的作用，而提供了一种乙烯 装置压缩机阻垢剂及其使用方法。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题， 能够有效抑制压缩机当中垢物的生成，延长压缩机运行周期。本发明的乙烯装置压缩机阻垢剂，其含有5% -30%金属离子钝化剂、10% -60% 阻聚剂和10% -60%分散剂，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。本发明的金属离子钝化剂能钝化压缩机表面金属离子，阻止金属离子引发产生自由基；所述的阻聚剂能捕捉系统当中已产生的自由基，迅速终止其链增长，防止聚合物的生 成；所述的分散剂而且能够将系统当中已经生成的聚合物分散到介质当中，不致于粘附在 压缩机表面，或者能够将压缩机表面已经生成的垢物分散到介质当中，使其随着介质排出 压缩机界外，从而延长压缩机系统的运行周期。本发明人针对使用注水系统的乙烯装置压缩机筛选出金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂之间的最佳质量配比，从而使这三种物质之 间产生协同效果，实现对使用注水系统的乙烯装置压缩机产生良好的阻垢效果。本发明的 乙烯装置压缩机阻垢剂添加到使用注水系统的乙烯装置压缩机除垢效果良好。其中，所述的金属离子钝化剂较佳的为对叔丁基苯磺酸铵盐、对叔戊基苯磺酸铵 盐、间叔戊基苯磺酸铵盐、邻叔戊基苯磺酸铵盐、十二烷基苯磺酸铵盐和2-巯基苯并噻唑 钠中的一种或多种。所述的金属离子钝化剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳的为质 量百分比10% -20%。其中，所述的阻聚剂较佳的为乙基羟胺、N，N’ - 二乙基羟胺、异丙基羟胺和N， N’- 二羟丙基羟胺中的一种或多种。所述的阻聚剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳 的为质量百分比30% -60%。其中，所述的分散剂较佳的为数均分子量500-3000的聚环氧琥珀酸，数均分子量 400-2000的水解聚马来酸酐，数均分子量300-2000的丙烯酸-马来酸酐共聚物，数均分子 量2000-4000的丙烯酸-衣康酸共聚物，以及数均分子量2000-4000的马来酸酐-苯乙烯 磺酸共聚物中的一种或多种。所述的分散剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量较佳的为质 量百分比30% -60%。本发明所述的乙烯装置压缩机阻垢剂中还可含有本领域阻垢剂中常规添加的各 种其他添加剂，只要其不显著影响本发明阻垢剂的阻垢效果即可。本发明中，较佳地，所述的乙烯装置压缩机阻垢剂由5% -30%金属离子钝化剂、 10% -60%阻聚剂和10% -60%分散剂组成，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。 所述的金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂的种类和优选含量均如前所述。本发明的乙烯装置压缩机阻垢剂的制备方法，较佳地将金属离子钝化剂、阻聚剂 和分散剂按预定的质量比均勻混合后，冷却至室温并过滤，即可。本发明还提供了一种所述乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其将所述的乙烯装 置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，其中所 述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度较佳的为乙烯装置压缩机进料量的5-500ppm，更佳的 为 5_100ppmo本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各 较佳实例。本发明的原料和试剂均市售可得。本发明的积极进步效果在于本发明提供了一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用 方法。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题，能够有效抑制压缩机当中垢 物的生成，延长压缩机运行周期，使用效果良好。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。本发明阻垢剂的阻垢性能评价方法是根据传热学原理进行的采用一根热管，让介质在热管内连续流动，起始时，由于介质尚未在热管结垢，此时总传热热阻只是热管管壁 传热热阻；随着运行时间的加长，不断有垢物在热管表面上沉积，形成了垢物层，阻止了热量的传递，此时传热总热阻为管壁热阻和垢物热阻之和。如果保持介质组成、流速和入口温度恒定，随着垢物在热管内壁上形成，介质出口 温度就下降，添加阻垢剂后就会减少垢物的生成，从而使介质出口温度下降幅度减少。不同 的阻垢剂的阻垢效果不同，因而介质出口温度也各不相同，显然阻垢剂效果好的介质出口 温度高；反之，则介质出口温度就低，从而达到了评价阻垢剂性能优劣的目的。本发明的评价装置的工作方法为试验时用计量泵将介质输入热管，用加电热丝 加热热管，并控制加热温度，保持热管外壁温度恒定。介质入口温度由热电偶测定。介质流 出热管后不回用。阻垢剂阻垢效果可以用阻垢率A来表示 式中TQt为空白试验(不加阻垢剂)时运行t时间的介质出口温度；Tt为加阻垢 剂时运行t时间的介质出口温度；为热管外壁温度。下述实施例中除另有说明的以外，所述的百分比皆为质量百分比。实施例1 4按表1中的配方制备实施例1 4的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为将金 属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表1中的配方均勻混合后，冷却至室温，过滤即可。阻垢剂的使用方法将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的 水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机 进料量的1 OOppm。阻垢性能评价时的具体条件评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间 吸入罐中的水样。介质入口温度为70°C，热管外壁温度90°C，介质流量lOOml/min，试验时 间48小时。对比例1 2按表1中的配方制备对比例1、2的阻垢剂，其制备方法为将金属离子钝化剂、阻 聚剂和分散剂按表1中的配方均勻混合后，冷却至室温，过滤即可。阻垢剂的使用方法将阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙 烯装置压缩机，所述阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的lOOppm。阻垢性能评价时的具体条件评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间 吸入罐中的水样。介质入口温度为70°C，热管外壁温度90°C，介质流量lOOml/min，试验时 间48小时。表1实施例1 4及对比例1、2的配方及性能评价结果 从表1中经性能评价测得的阻垢率数据可知，本发明实施例1 4制得的乙烯装 置压缩机阻垢剂与对比1、2相比，阻垢效果较好，其中含有的金属离子钝化剂、阻聚剂和分 散剂产生了协同作用。实施例5 6按表2中的配方制备实施例5 6的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为将金 属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均勻混合后，冷却至室温，过滤即可。阻垢剂的使用方法将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的 水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机 进料量的5ppm。阻垢性能评价时的具体条件评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间 吸入罐中的水样。介质入口温度为70°C，热管外壁温度90°C，介质流量lOOml/min，试验时 间48小时。经检测，实施例5 6配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在75%以上。
实施例7 8按表2中的配方制备实施例7 8的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为将金 属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均勻混合后，冷却至室温，过滤即可。阻垢剂的使用方法将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的 水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机 进料量的200ppm。阻垢性能评价时的具体条件评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间 吸入罐中的水样。介质入口温度为70°C，热管外壁温度90°C，介质流量lOOml/min，试验时 间48小时。经检测，实施例7 8配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在85%以上。实施例9 12按表2中的配方制备实施例9 12的乙烯装置压缩机阻垢剂，其制备方法为将 金属离子钝化剂、阻聚剂和分散剂按表2中的配方均勻混合后，冷却至室温，过滤即可。阻垢剂的使用方法将乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的 水混合后加入乙烯装置压缩机，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机 进料量的500ppm。阻垢性能评价时的具体条件评价介质为采集到的添加阻垢剂前后的压缩机段间 吸入罐中的水样。介质入口温度为70°C，热管外壁温度90°C，介质流量lOOml/min，试验时 间48小时。经检测，实施例9 12配方制备得到的阻垢剂阻垢率均在90%以上。表2实施例5 12的配方
权利要求
一种乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于其含有5％-30％金属离子钝化剂、10％-60％阻聚剂和10％-60％分散剂，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。
2.如权利要求1所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于其由5%-30%金属离子 钝化剂、10% -60%阻聚剂和10% -60%分散剂组成，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量 百分比。
3.如权利要求1或2所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的金属离子钝 化剂为对叔丁基苯磺酸铵盐、对叔戊基苯磺酸铵盐、间叔戊基苯磺酸铵盐、邻叔戊基苯磺酸 铵盐、十二烷基苯磺酸铵盐和2-巯基苯并噻唑钠中的一种或多种。
4.如权利要求1 3任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的阻聚 剂为乙基羟胺、N，N’ - 二乙基羟胺、异丙基羟胺和N，N’ - 二羟丙基羟胺中的一种或多种。
5.如权利要求1 4任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的分散 剂为数均分子量500-3000的聚环氧琥珀酸，数均分子量400-2000的水解聚马来酸酐，数均 分子量300-2000的丙烯酸-马来酸酐共聚物，数均分子量2000-4000的丙烯酸-衣康酸共 聚物，以及数均分子量2000-4000的马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物中的一种或多种。
6.如权利要求1 5任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的金属 离子钝化剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比10-20 %。
7.如权利要求1 6任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的阻聚 剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比30% -60%。
8.如权利要求1 7任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂，其特征在于所述的分散 剂在乙烯装置压缩机阻垢剂中的含量为质量百分比30% -60%。
9.如权利要求1 8任一项所述的乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其特征在 于将所述的乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙 烯装置压缩机，其中，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的 5_500ppmo
10.如权利要求9所述的乙烯装置压缩机阻垢剂的使用方法，其特征在于所述乙烯装 置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5-100ppm。
全文摘要
本发明公开了一种乙烯装置压缩机阻垢剂及其使用方法。该乙烯装置压缩机阻垢剂含有5％-30％金属离子钝化剂、10％-60％阻聚剂和10％-60％分散剂，百分比为各成分占阻垢剂总量的质量百分比。该使用方法为将所述的乙烯装置压缩机阻垢剂与乙烯装置压缩机注水系统当中的水混合后加入乙烯装置压缩机，其中，所述乙烯装置压缩机阻垢剂的添加浓度为乙烯装置压缩机进料量的5-500ppm。该阻垢剂针对使用注水系统的裂解气压缩机结垢问题，能够有效抑制压缩机当中垢物的生成，延长压缩机运行周期。
文档编号C10G75/00GK101838552SQ20091024800
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者刘殿凤, 史美红, 吴斌, 程珠龙, 黎益明, 黎益观 申请人:上海良田化工有限公司