[发明专利]烯基琥珀酸或酐作为金属表面的腐蚀抑制剂

说明书

发明领域

本发明涉及在苯干燥塔和化学加工反应器中通过进料烯基琥珀酸或酐(ASA)以接触包含在塔或反应器中的腐蚀性介质来抑制腐蚀的方法。

发明背景

通常采用苯干燥柱或塔来纯化苯以用于诸如将苯烷化为乙基苯(EB)的过程。在一些情况中，苯供给物含有氯化物盐和有机氯化合物。氯化物盐在塔(存在水)的直燃加热器或再沸器中水解。有机氯化合物可在存在水的情况下经历亲核取代以形成醇和HCl。HCl和水由于它们的沸点随后移动到塔顶。若不经处理，来自这些苯柱或塔的塔顶线路具有高度腐蚀性，导致塔顶导管和与这些导管流体连接的冷凝器、换热器、泵、收集器等的损害。

一般，可采用的腐蚀抑制剂为胺或胺基以中和腐蚀性酸性物类。胺基成膜腐蚀抑制剂在塔和辅助装置的金属表面形成保护性阻挡层。可惜，这些含氮产物使苯烷化过程中常用的沸石催化剂中毒。本发明涉及采用不含氮的抑制剂提供有效的腐蚀抑制，所述不含氮的抑制剂不会负面影响在下游过程(如用乙烯烷化苯以形成EB)起作用的沸石催化剂。EB的生产在商业中是重要的，因为它是苯乙烯单体的前体。

发明概述

在本发明的一个示例性方面中，提供了抑制与酸性腐蚀性介质接触的金属表面的腐蚀的方法。将有效量的烯基琥珀酸或酐(本文中将酸和酐形式两者称为“ASA”)加入到腐蚀性酸性介质中。在某些实施方案中，基于1百万份的该介质，将约1-500ppm的ASA加入到腐蚀性酸性介质中。在本发明另外的方面中，ASA没有氮。

总的来说，ASA为C₈-C₃₂烯烃或其混合物与马来酸或酐的反应产物。在本发明的某些优选的实施方案中，烯烃可为C₁₂、C₁₆、C₁₈烯烃或其混合物。

酸性腐蚀性介质可包含苯干燥柱等的塔顶部分中的苯流。一般，腐蚀性酸性介质包含占主导的气态苯与低水平的水蒸汽以及腐蚀性物类如包含在其中的HCl。一般，这些介质的酸性pH约为1-7，并且在一些情形下，这些腐蚀性介质具有约为2或更小的高度酸性pH范围。

苯干燥塔可适用于纯化苯，随后将纯化的苯进料至下游化学过程如苯烷化反应器以由纯化的苯反应物和乙烯反应物形成乙烯苯(EB)。在这些反应流程中，将反应物与沸石催化剂相接触。

将结合说明性附图进一步描述本发明。

附图简述

图1为苯干燥和轻端去除塔的示意图，塔中可采用本发明的腐蚀抑制处理。

详述

在本发明的一个示例性实施方案中，采用ASA作为苯干燥柱等中的腐蚀抑制剂，其中加工苯以纯化并随后进料至多个过程。在一方面，将纯化的苯连同乙烯(即乙烯)进料至反应器以将苯烷化为乙基苯。这些苯烷化过程可在液相或气相中实施，并且反应通常通过催化剂辅助，如沸石催化剂。由于一部分存留有苯的腐蚀抑制剂进料到过程中，增加了催化剂中毒的潜在可能。这种中毒问题当在苯干燥塔中使用含氮腐蚀抑制剂或成膜胺时尤其严重。依照本发明使用的ASA不含氮，提供改进的腐蚀抑制结果，并且不会使苯烷化过程等采用的沸石催化剂中毒。

对于可用作腐蚀抑制剂的ASA化合物，这些通常通过涉及将C_8-C₃₂烯烃或其混合物与马来酸酐加热的烯反应制备。烯烃对马来酸酐的摩尔比率可变化但通常在约1:1-2:1的范围内。将试剂在温度约为180℃-230℃下在惰性气氛中加热并搅拌数小时。ASA的合成细节可通过回顾美国专利7455751(Ward等人)和美国专利6867171(Harrison等人)(两者都以引用方式结合到本文)找到。

可使用ASA的酐形式，但是为了有效，应将这些水解为酸形式。一般这种水解将发生在塔顶。优选ASA的酸形式并通过烯烃与不饱和酸性试剂的反应制备(参见美国专利6867171)。‘171专利中列出的不饱和酸性试剂之一为马来酸或其酐。除不饱和酸性试剂外，反应中也可采用pK_a低于约4的强酸催化剂以形成酸形式ASA。