一種非磷系高溫緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬腐蝕抑制領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及到一種抑制煉油裝置設(shè)備和管 道高溫環(huán)焼酸腐蝕的非磯系高溫緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前世界范圍內(nèi)原油資源向著劣質(zhì)化的方向發(fā)展，含酸、含硫原油加工量逐年增 加，劣質(zhì)原油加工已成為世界煉油企業(yè)共同面臨的課題。隨含酸、含硫原油加工量的不斷增 加，設(shè)備的腐蝕呈現(xiàn)加劇趨勢(shì)，設(shè)備腐蝕是困擾煉油裝置安全生產(chǎn)和長(zhǎng)周期運(yùn)行的一個(gè)難 題。其中，在含酸、高酸原油加工過(guò)程中高溫環(huán)焼酸腐蝕是困擾煉油裝置安全生產(chǎn)和長(zhǎng)周期 運(yùn)行的一個(gè)主要隱患。目前減緩環(huán)焼酸腐蝕的方法主要包括；①高、低酸值原油混合將酸值 降低到臨界值W下；②原油進(jìn)入蒸傭裝置前脫除原油中環(huán)焼酸；⑨升級(jí)高溫部位設(shè)備和管 道材質(zhì)；④在高溫部位加注高溫緩蝕劑。從方法的經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用的可能性方面對(duì)比，加注高 溫緩蝕劑被認(rèn)為是一種效果好、成本低、操作簡(jiǎn)單的處理方法，通常用于一般腐蝕情況、或 在腐蝕嚴(yán)重時(shí)與局部材質(zhì)升級(jí)配套使用。
[0003] 高溫緩蝕劑按照緩蝕劑類型可分為磯系、非磯系和混合型。通常情況下，磯系緩蝕 劑比非磯系緩蝕劑更為有效，但是在使用磯系緩蝕劑時(shí)，易導(dǎo)致后續(xù)深加工過(guò)程中的催化 劑中毒。專利USP5252254公開(kāi)了一種由烷基酪與H氧化硫或發(fā)煙硫酸反應(yīng)制備的礙化壬 基酪高溫緩蝕劑，但緩蝕劑用量大、緩蝕效果低。USP5630964、USP5863415、USP6583091和 USP7491318分別為有機(jī)聚硫化物、脈嗦、礙基鄰苯二甲酸和琉基駿酸醋類緩蝕劑，同樣存在 用量大和緩蝕效果差等缺點(diǎn)。因此開(kāi)發(fā)具有不含磯、用量小、緩蝕效率高等特點(diǎn)的緩蝕劑是 今后的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于抑制煉油裝置設(shè)備和管道高溫環(huán)焼酸腐蝕的非磯 系高溫緩蝕劑及其制備方法。該緩蝕劑是一種成膜緩蝕劑，是由多種具有緩蝕作用的非磯 有機(jī)化合物組成，通過(guò)相互協(xié)同作用與金屬表面的鐵反應(yīng)形成沉積，覆蓋于金屬表面，在高 溫環(huán)焼酸腐蝕環(huán)境下對(duì)金屬設(shè)備和管道的表面起到良好的保護(hù)作用。
[0005] 本發(fā)明提供一種非磯系高溫緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由下述組分組成：
[0006] (A) 曖嗤嘟類硫酸化合物 5~60重量％ (B) 有機(jī)聚硫化合物 1~50重量％ (C) 有機(jī)胺類化合物 1~30重量％ (D) 溶劑 10~70重量％
[0007]W非磯系高溫緩蝕劑總重量計(jì)。
[0008] 其中，所述喔哇晰類硫離化合物一般是W喔哇焼硫麗和二漠代姪為原料制備。其 結(jié)構(gòu)通式如式（I)所示：
[0009]
(1)
[0010] 式（1)中Rl為Cl~Cio的烷基；
[0011] R2為Cz~C。的烷基、帰姪基或芳香基。
[0012] 喔哇晰類硫離化合物優(yōu)選含量為10~50重量％，W緩蝕劑總重量計(jì)。
[0013] 所述有機(jī)聚硫化合物一般是W帰姪與硫礙為原料制備，其結(jié)構(gòu)通式如式（2)所 示：
[0014] R-Sx-R， 似
[001引式似中R和R'分別是C4~Cw的烷基、環(huán)烷基或芳香基，R和R'可W相同也可W不同；
[0016] X=I~8的整數(shù)。
[0017] 有機(jī)聚硫化合物優(yōu)選含量為5~40重量％，W緩蝕劑總重量計(jì)。
[0018] 所述有機(jī)胺類化合物是含有Ce~烷基的單胺、二胺、H胺中任意一種或兩種， 優(yōu)選含量為5~20重量％，W緩蝕劑總重量計(jì)。
[0019] 所述溶劑是Ce~Cw芳姪中任意一種或兩種，優(yōu)選含量為20~50重量％，W緩蝕 劑總重量計(jì)。
[0020] 本發(fā)明提供一種所述非磯系高溫緩蝕劑的制備方法，其特征在于包括下述步驟：
[0021] (a)喔哇晰類硫離化合物的制備方法：
[0022] 將烷基喔哇焼硫麗和氨氧化鐘按照1 : 1摩爾比混合，然后加入上述物質(zhì)4~8 倍總重量的無(wú)水己醇，在室溫下混合攬拌?；旌暇鶆蚝缶徛尤攵鷬?，二漠代姪按照與 烷基喔哇焼硫麗1 : 2到1 : 5的摩爾比加入。加入完畢后在30~7(TC條件下攬拌反應(yīng) 20~60小時(shí)，反應(yīng)完畢向反應(yīng)產(chǎn)物中加入蒸傭水后靜置，蒸傭水按照與反應(yīng)產(chǎn)物1 : 2的 體積比加入，靜置一段時(shí)間有沉淀析出，然后抽濾、干燥即得到喔哇晰類硫離化合物。
[0023] 其中所述的烷基喔哇焼硫麗的結(jié)構(gòu)式如式（3)所示：
[0024] (3)
[00幼式做中Rl為Cl~Cl。的烷基。
[0026] 所述二漠代姪為二漠代焼姪、二漠代帰姪或二漠代芳香姪中任意一種。
[0027] 化）緩蝕劑的制備：
[0028] 將步驟（a)制備的喔哇晰類硫離化合物、有機(jī)聚硫化合物、有機(jī)胺類化合物與溶 劑按照比例混合即得非磯系高溫緩蝕劑。
[0029] 本發(fā)明提供的非磯系高溫緩蝕劑可用于煉油裝置高溫環(huán)焼酸腐蝕環(huán)境，在加入量 為10~100Ug/g的條件下，緩蝕劑中含有S、N等雜原子與金屬原子化配位形成牢固的保 護(hù)膜，覆蓋于金屬表面，從而可顯著抑制環(huán)焼酸腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬設(shè)備和管道的腐蝕。
[0030] 本發(fā)明提供的高溫緩蝕劑同時(shí)含有多個(gè)S、N雜原子為中必的極性基團(tuán)，送些W雜 原子為中必的極性基團(tuán)相互協(xié)同作用，增強(qiáng)了高溫緩蝕劑與金屬表面化原子的結(jié)合強(qiáng)度 和穩(wěn)定性，大大提高了緩蝕劑的緩蝕效率。同時(shí)該緩蝕劑不含磯元素，對(duì)后續(xù)加工裝置不產(chǎn) 生危害，是一種低毒高效的高溫緩蝕劑。
[0031] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是，送些實(shí)施例并不是用 來(lái)W任何方式限制本發(fā)明的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 評(píng)價(jià)方法
[0033] 采用腐蝕掛片失重法對(duì)本發(fā)明所述的緩蝕劑進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體方法如下：將SOOmL 含有環(huán)焼酸介質(zhì)的工業(yè)白由或傭分油加入到IL高溫高壓反應(yīng)蓋中，加入一定濃度的本發(fā) 明所述緩蝕劑，然后將經(jīng)過(guò)預(yù)處理并準(zhǔn)確稱重的20#碳鋼試片用特制掛鉤侵入油品中，在 試驗(yàn)260~380°C、轉(zhuǎn)速80化pm、試驗(yàn)周期48~96虹的條件下進(jìn)行緩蝕劑性能評(píng)價(jià)試 驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后冷卻至室溫，取出試片后按照標(biāo)準(zhǔn)ASTMG1-2003步驟處理后稱重，精確到 0.OOOlg?？瞻自囼?yàn)操作方法同上，只是在試驗(yàn)過(guò)程中不添加任何緩蝕劑。
[0034] 緩蝕劑的緩蝕效率n:
[0035] n= (CRo-CRi)/CRoX100%
[003引式中CR。為為加入緩蝕劑時(shí)碳鋼的腐蝕速率；
[0037] CRi為加入緩蝕劑后碳鋼的腐蝕速率。
[0038] 其中實(shí)施例1~實(shí)施例5為緩蝕劑的制備，實(shí)施例6和7為緩蝕劑的緩蝕性能評(píng) 價(jià)試驗(yàn)。
[00測(cè) 實(shí)施例
[0040] 實(shí)施例1
[0041] (1)將5-己基-2-喔哇焼硫麗和氨氧化鐘按照1 : 1摩爾比混合，然后加入上述 物質(zhì)4倍總重量的無(wú)水己醇，在室溫下混合攬拌?；旌暇鶆蚝缶徛尤?,9-二漠代壬焼， 1,9-二漠代壬焼按照與烷基喔哇焼硫麗1 : 3的摩爾比加入。加入完畢后在5(TC條件下 攬拌反應(yīng)48小時(shí)，然后加入反應(yīng)產(chǎn)物1/2體積的蒸傭水后靜置，有沉淀析出后抽濾、干燥即 得到喔哇晰類硫離化合物A。
[0042] (2)將步驟（1)制備的喔哇晰類硫離化合物A、了基聚硫化合物、異辛胺與二甲苯 溶劑按照35 : 20 : 10 : 35質(zhì)量比混合即得高溫緩蝕劑肥01。
[004引 實(shí)施例2
[0044] (1)將5-辛基-2-喔哇焼硫麗和氨氧化鐘按照1 : 1摩爾比混合，然后加入上述 物