[发明专利]用来减少积垢的表面钝化技术

说明书

相关申请的交叉参考

无

关于联邦资助开发研究的声明

无。

发明背景

本发明涉及物质组合物，以及使用所述组合物对各种工业工艺设备钝化的方法，具体来说，本发明涉及某些组合物，发现这些组合物可以特别有效地减少石油工艺设备中污垢的沉积。

钝化是在一起使用两种材料之前，使其中的一种材料相对于另一种材料“呈惰性”(非活性)的方法。在以下文献中描述了钝化的一些例子：美国专利第4,024,050号，美国专利第3,522,093号，美国专利第6,228,253号，ASTM A-967和ASTM A-380。在石油工艺设备领域中，一种常规的钝化设备的方法是磷酸盐/酯钝化。磷酸盐/酯钝化包括在设备表面涂布一层磷酸盐/酯，所述磷酸盐/酯能够阻止石油材料和设备壁之间的反应。两种已知的磷酸盐/酯钝化方法是胺中和磷酸酯处理，以及酸式磷酸酯处理，如以下文献所述的那些：用于中性介质的含磷酸盐/酯抑制剂的比较特性(Comparative characteristics of phosphate-containing inhibitors for neutral media)，VF Sorochenko等著，Politekh.Inst.，基辅，乌克兰，Neftepererabotka i Neftekhimiya(基辅)(1993)，第44卷，第82-89页，出版公司：Naukova Dumka；以及物流分析，故障分析和实验室测试显示硫化氢和基于磷的抑制剂的效果(Stream analysis，failure analysis and laboratory tests show effect of hydrogen sulfide and phosphorous-based inhibitors)，Babaian-Kibala等著，Fuel Reformulation(1994)，第4(1)卷，第43-48页。但是这两种方法都会产生磷酸铁涂层，都存在缺点。所述胺中和的磷酸酯处理会产生薄膜，不幸的是，此种薄膜会很快劣化。所述酸式磷酸酯处理会形成活性多磷酸盐/酯涂层，该涂层与石油材料中的钠和钙阳离子反应，会促进不希望有的积炭形成。

因此，很明显人们需要和应用改进的方法，使用于加工石油材料的工业工艺设备钝化。除非明确说明，此部分所述的内容并不表示申请人承认本文中引用的任何专利、出版物或其它信息是本发明的“现有技术”。此外，此部分不应解释为已作了检索或不存在37C.F.R.§.1.56(a)规定的其它相关信息。

发明概述

本发明的至少一个实施方式涉及用来使石油加工设备的表面钝化的方法。所述方法包括以下步骤：在至少100℃的温度下对所述表面施涂第一混合物，在施涂第一混合物之后，在至少100℃的温度下施涂第二混合物。所述第一混合物包含酸式磷酸酯，所述酸式磷酸酯形成复合多磷酸铁层(complex iron polyphosphate layer)。所述第二混合物包含金属盐。这两种混合物的施涂都需要惰性载体油。所述金属盐可以选自羧酸盐、磺酸盐以及它们的任意组合。所述金属盐可以选自辛酸锆、辛酸钛、辛酸钒、辛酸铬、辛酸铌、辛酸钼、辛酸铪、辛酸钽、辛酸钨以及它们的任意组合。所述金属盐可以包括选自下组的金属：锆、钛、钒、铬、铌、钼、铪、钽、钨和它们的任意组合。所述方法还可以包括交替地施涂额外量的所述第一和第二混合物中的至少一种的步骤。所述方法还可以包括以下步骤：进行石油材料加工一段持续时间，所述持续时间比在存在钝化表面的情况下由石油材料工艺产生污垢的诱导时间短。

本发明的至少一个实施方式涉及一种使石油加工设备的表面钝化的方法，所述方法包括以下步骤：对所述表面施加磷酸酯处理，通过使得多磷酸盐/酯与金属盐反应，减少表面上多磷酸盐/酯的存在。

附图说明

以下将具体参照附图对本发明进行详细描述，附图中：

图1是显示用来计算本发明方法和设备中采用的反应剧烈程度的因子的曲线图。

图2是显示在本发明方法和设备中采用的各种反应剧烈程度条件下发生的污垢的曲线图。

图3是显示本发明方法和设备以及现有技术方法造成的污垢减少程度的柱状图。

图4A和4B是显示本发明方法和设备以及现有技术方法造成的污垢减少程度的柱状图。