专利名称：一种炼油装置高温缓蚀剂的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学防腐蚀技术领域，为一种炼油装置防止高温部位设备和管线腐蚀的高温缓蚀剂的制备方法及其缓蚀剂的应用。
背景技术：
近年来，随着原油变重质量变差，石油加工过程中的设备和管线的腐蚀日益严重。其中的原因主要是硫腐蚀和环烷酸的腐蚀，并且环烷酸的腐蚀比高温硫腐蚀更为严重。因为原油变重，酸值不断升高，从而增加了炼油设备的腐蚀和冲击。目前，仅中国重质原油的产量已接近40Mt/a，重质原油加工已扩到20个炼油厂29套蒸馏装置，这些装置都不同程度的发生了环烷酸的腐蚀。
对于酸值较高腐蚀性较强的原油来说，在腐蚀部位可选用316L等钢；设计上可增大转油线管径，降低流速；在施工上，对管道和设备内壁焊道磨平，防止产生涡流；而最简单易行且成本较低的方法就是投加耐高温缓蚀剂。因此，一种高效缓蚀剂成为迫切需要。
传统的预防环烷酸腐蚀的缓蚀剂制备，主要是制备出官能团单一化缓蚀剂，稳定性差、缓蚀效果不够理想。因此，高温缓蚀剂的发展趋势是耐高温化和多官能团化。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，缓蚀性能不稳定、缓蚀效果不好的特点，提供一种用于炼油装置防止高温部位设备和管线腐蚀的高效的耐高温缓蚀剂的制备方法。
本发明为一种炼油装置高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤①磷化物与脂肪醇在有机溶剂中，于常压、温度为110～170℃条件下生成的结构式(1)的硫代磷酸酯类化合物
其中R1、R2、R3代表H或C4～C20的烃基，且R1、R2、R3中至少有一个不是H；X代表S或O。所述的脂肪醇为正辛醇、异辛醇、正丁醇、正戊醇和异戊醇。
②烯基琥珀酸酐、有机胺在无机盐催化剂作用下，于常压、温度为190～260℃条件下生成结构式(2)的螺双酯类化合物
其中R4、R5代表C6～C20的烃基，烯基琥珀酸酐是指C10～C20的烯基琥珀酸酐、二烯基琥珀酸酐，有机胺是指C10～C20的伯胺，无机盐指氯化钙、氟化钾、氧化钙、氯化钠。
③将步骤①所得的化合物(1)与步骤②所得的化合物(2)在100～140℃、常压反应60～100分钟得到结构式为所述式(3)的化合物，即为本发明高温缓蚀剂产品；
其中R1、R2、R3代表H或C4～C20的烃基，且R1、R2、R3中至少有一个不是H；R4、R5代表C6～C20的烃基；X代表S或O。
按照上述的高温缓蚀剂的制备方法，其进一步特征在于所述高温缓蚀剂的应用，该缓蚀剂用于炼油过程中高温腐蚀的设备和管道，使用初期加注量为100～200ppm，稳定后的加注量是10～20ppm。
上述工作的流体可以是常压炉进料、减压炉进料、常压塔进料、减压塔进料、常减压侧线回流进料、催化裂化分馏塔回流进料。
具体实施例方式 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1 ①称取200g正辛醇、400g重芳烃，加入一搅拌容器中，待温度升高到110℃时，缓慢加入已称取好的250g五硫化二磷，并始终保持温度110～120℃，继续搅拌1小时以上；②称取200g十二烯基琥珀酸酐、2g氯化钙、200g十六胺，加入一搅拌容器中，待温度升高到195℃时，保持温度1小时以上；③将①和②的产物混合均匀，加热至105℃，保持温度1小时以上，然后冷却至室温，即得缓蚀剂。
实施例2 ①称取190g正辛醇、400g重芳烃，加入一搅拌容器中，待温度升高到115℃时，缓慢加入已称取好的240g五硫化二磷，并始终保持温度115～120℃，继续搅拌1.5小时以上；②称取200g十二烯基琥珀酸酐、1.5g氯化钙、190g十六胺，加入一搅拌容器中，待温度升高到200℃时，保持温度1.5小时以上；③将①和②的产物混合均匀，加热至110℃，保持温度1小时以上，然后冷却至室温，即得缓蚀剂。
实施例3 ①称取200g正辛醇、410g重芳烃，加入一搅拌容器中，待温度升高到120℃时，缓慢加入已称取好的260g五硫化二磷，并始终保持温度115～125℃，继续搅拌2小时以上；②称取180g十四烯基琥珀酸酐、2g氯化钙、210g十六胺，加入一搅拌容器中，待温度升高到205℃时，保持温度2小时以上；③将①和②的产物混合均匀，加热至110℃，保持温度2小时以上，然后冷却至室温，即得缓蚀剂。
实施例4 ①称取190g正辛醇、390g重芳烃，加入一搅拌容器中，待温度升高到110℃时，缓慢加入已称取好的250g五硫化二磷，并始终保持温度110～120℃，继续搅拌1小时以上；②称取210g十四烯基琥珀酸酐、2g氧化钙、200g十六胺，加入一搅拌容器中，待温度升高到210℃时，保持温度1.5小时以上；③将①和②的产物混合均匀，加热至115℃，保持温度1.5小时以上，然后冷却至室温，即得缓蚀剂。
实施例5 缓蚀剂评价实验实例 试验原料模拟侧线油(酸值为4.0mgKOH/g) 试验装置缓蚀剂实验室评价装置 试验温度280±5℃(环烷酸腐蚀最严重的温度区间) 测评方式密闭循环 试验时间72小时 试验用缓蚀剂由实施例4得到的缓蚀剂 测评结果如下 表一 模拟侧线油(酸值为4.0mgKOH/g)腐蚀实验数据
评价完成后，试件表面吸附了一层致密的保护膜、表面光滑、无局部腐蚀。由上述数据可以看出，本发明的缓蚀剂对20#钢的缓蚀效率达到了95％以上。其技术指标接近国际同类型高温缓蚀剂水平。
权利要求
1.一种炼油装置高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤
①磷化物与脂肪醇在有机溶剂中，于常压、温度为110～170℃条件下生成的结构式(1)的硫代磷酸酯类化合物
其中R1、R2、R3代表H或C4～C20的烃基，且R1、R2、R3中至少有一个不是H；X代表S或O；所述的脂肪醇为正辛醇、异辛醇、正丁醇、正戊醇和异戊醇；
②烯基琥珀酸酐、有机胺在无机盐催化剂作用下，于常压、温度为190～260℃条件下生成结构式(2)的螺双酯类化合物
其中R4、R5代表C6～C20的烃基，烯基琥珀酸酐是指C10～C20的烯基琥珀酸酐、二烯基琥珀酸酐，有机胺是指C10～C20的伯胺，无机盐指氯化钙、氟化钾、氧化钙、氯化钠；
③将步骤①所得的化合物(1)与步骤②所得的化合物(2)在100～140℃、常压反应60～100分钟得到结构式为所述式(3)的化合物，即为本发明高温缓蚀剂产品；
其中R1、R2、R3代表H或C4～C20的烃基，且R1、R2、R3中至少有一个不是H；R4、R5代表C6～C20的烃基；X代表S或O。
2.按照权利要求1所述的高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于所述高温缓蚀剂的应用，该缓蚀剂用于炼油过程中高温腐蚀的设备和管道，使用初期加注量为100～200ppm，稳定后的加注量是10～20ppm。
全文摘要
本发明为一种炼油装置高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤①磷化物与脂肪醇在有机溶剂中，于常压、温度为110～170℃条件下生成硫代磷酸酯类化合物；②烯基琥珀酸酐、有机胺在无机盐催化剂作用下，于常压、温度为190～260℃条件下生成螺双酯类化合物；③将步骤①所得的化合物与步骤②所得的化合物在100～140℃、常压反应60～100分钟得到结构式为所述式(3)的化合物，即为本发明高温缓蚀剂产品；如上所示，其中R1、R2、R3代表H或C4～C20的烃基，且R1、R2、R3中至少有一个不是H；R4、R5代表C6～C20的烃基；X代表S或O。
文档编号C07F9/09GK101367836SQ200810223670
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者黄占凯, 顾锡慧, 滕厚开, 军 陈 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院