[发明专利]一种用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂

说明书

技术领域

本发明涉及化工助剂领域，具体地说是涉及一种用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂。

背景技术

乙烯生产中，轻烃及石脑油等原料经过高温裂解和急冷所得到的裂解气再经过压缩、碱洗和分离，最终得到聚合级乙烯及丙烯等产品。分离系统脱丙烷塔的物料，主要是C3~C9的烃类化合物，其中丁二烯的摩尔分数约为20~40%，丁二烯经常因热、氧以及金属离子等因素产生聚合，从而造成脱丙烷塔及再沸器结垢，不仅使装置中换热器的传热能力下降，增加能耗，而且使得设备运转周期大为缩短，甚至导致装置非计划停工检修，给安全生产带来很大隐患。

中石化石科院曾对一些乙烯装置脱丙烷塔及再沸器的垢样进行过详细分析，结果证明结垢物的主要成分是聚丁二烯，其中含有少量的烃类氧化物。20世纪末全世界普遍采用丁二烯阻聚剂来解决这一问题。国外乙烯装置阻聚剂的发展都大致经历了三个阶段：（1）单独使用抗氧剂：20世纪70年代以前，主要用了具有抑制烯烃自聚的化合物，通常是一些经典的抗氧剂，如2,6-二叔丁基对甲基苯酚等酚类抗氧剂及二烷基苯二胺等胺类抗氧剂。（2）多功能复合剂：这类阻聚剂使用了多组分的配方，如HK-18是含有酚类和胺类的复合阻聚剂。20世纪80年代以后，这类阻聚剂逐渐取代了以往使用的单剂。（3）高效阻聚剂：这是近年国外生产的一种新型阻聚剂，采用完全新配方，其中的组分除具备高效特征外，因各组分间的配伍性、综合性能更好，使用量大大降低。但进口产品的价格较高。国内石油化工科学研究院、北京化工大学、大庆石化公司研究院先后对丁二烯阻聚剂都曾有过一定研究，但都没有形成规模应用。大庆石油学院曾对丁二烯抽提阻聚剂进行了研制，合成了对丁二烯具有良好阻聚性能的4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基，并加入与哌啶氮氧自由基有协同作用的缓聚剂，再适当添加少量的清净分散剂，得到阻聚性能优异的阻聚剂配方。但其应用在丁二烯抽提工艺过程中，由于没有考虑到金属离子对丁二烯聚合反应的催化作用等因素，不能充分发挥理想的阻聚作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种价格合理、阻聚效果好、能有效防止乙烯装置分离系统结垢的用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂，由下述重量百分比的原料制作：自由基捕捉剂 2%~10%，抗氧剂2%~15% ，金属钝化剂2%~10%，有机溶剂60%~92% ，清净分散剂2%~15%。

在常温常压下，将上述重量百分比的有机溶剂先加入容器，在搅拌条件下依次加入上述重量百分比的自由基捕捉剂、抗氧剂、金属钝化剂和清净分散剂，混合均匀完全溶解成液体，制得用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂。其中：

自由基捕捉剂为1,1-二苯基-2-三硝基苯肼或4-羟基2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基；

抗氧剂为2，6二叔丁基对苯二酚、N-苯基-N-仲丁基对苯二胺及N-苯基-α萘胺中的一种或两种或三种；

金属钝化剂为N，N’-二亚水杨丙二胺；

清净分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺及聚异丁烯胺的一种或两种或三种；

有机溶剂为200号溶剂油、石油混合二甲苯、煤油及重芳烃的一种或两种或三种。

本发明提供的用于乙烯装置分离系统的丁二烯阻聚剂组方合理，具有下述特点：

1、它含有自由基捕捉剂，自由基捕捉剂会与系统中存在的活泼自由基反应，生成没有引发丁二烯聚合反应作用的化合物，迅速终止不期望发生的聚合反应。

2、它含有与自由基捕捉剂具有协同作用的抗氧剂。

3、它含有金属钝化剂，可与系统中的金属离子螯合，使金属离子不能催化丁二烯的聚合反应。

4、它含有清净分散剂，可在物料中已经存在的结垢前生物，包括由物料从上游携带过来的和在脱丙烷系统中形成的微小聚合物和机械杂质表面形成吸附膜，阻止小颗粒聚集成大颗粒，不使其沉积在金属设备表面上。清净分散剂还能使结垢物松软，容易清除。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的阻聚剂除了高效自由基捕捉剂组分外，在组分配伍时还特别考虑具有增效作用和协同作用，从而可以提高阻聚效果，并减少阻聚剂的用量。