[发明专利]一种用于抑制环烷酸腐蚀的有效的聚合物添加剂及其使用方法

说明书

本发明涉及对高温酸性烃中金属腐蚀的抑制领域，其中酸性来自环烷酸。本发明特别涉及用于抑制高温环烷酸腐蚀的聚合物添加剂，其中所述聚合物添加剂为聚异丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯或聚异丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物。本发明公开了一种可作为环烷酸缓蚀剂的聚异丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯，该聚合物可作为环烷酸缓蚀剂，抑制含有环烷酸的原油/原料/烃流的环烷酸腐蚀，并且该聚合物在约200～400℃(约400～750°F)的高温下显示出较高的热稳定性。

技术领域

本发明涉及对高温酸性烃中金属腐蚀的抑制领域，其中酸性来自环烷酸。

本发明特别涉及用于抑制高温环烷酸腐蚀的聚合物添加剂及把提议的聚合物添加剂用于抑制环烷酸腐蚀的方法。

特别的，本发明涉及用于抑制高温环烷酸腐蚀的聚合物添加剂，其中所述聚合物添加剂为聚异丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯或者聚异丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物。

背景技术

在本技术领域中，众所周知，由于环烷酸的腐蚀作用，原油及其各组分会对管道和其它相关设备造成损害。还会对用于蒸馏、萃取、运输和处理原油的设备造成腐蚀。

解决环烷酸腐蚀问题的困难在于，首要困难是获得环烷酸在原油中的浓度，现在通过是通过总酸数(TAN)或中和值来估算。一般而言，当被处理的原油中含有0.2以上的中和值或总酸数(TAN)时会产生环烷酸腐蚀，所述中和值或总酸数(TAN)表现为中和1克样品中含有的所有酸时所需要的氢氧化钾的毫克数。

通常，环烷酸是指各种原油中存在的某些有机酸的集合，主要包括沸程为从350°至650°F的单环或双环羧酸。虽然原油中还存在较少量的其它有机酸，但是应该理解的是，原油中的大多数酸为环烷酸，即具有如下所示的饱和环结构的酸：

在原油蒸馏的过程中，所述酸往往集中在处于炉管、传输线、分馏塔内部、塔的进料和回流段、热交换器、塔板底部和冷凝器不同位置的重组分中，并且所述酸会腐蚀该塔的上述位置。

环烷酸的分子量可能在很大范围内变化。不过，大多数来自原油中的环烷酸均发现于瓦斯油和轻润滑油中。环烷酸的腐蚀行为和物理性能随分子量和原油来源的不同而变化。因此，适用于含有环烷酸的一种类型的原油的缓蚀剂不一定适用于另一种含有环烷酸的原油。

此外，当存在含硫化合物时，环烷酸的腐蚀性会变得异常严重，所述含硫化合物例如硫化氢、硫醇、单质硫、硫化物、二硫化物、聚硫化物和苯硫酚。

有报道称在碳钢或铁素体钢炉管和塔底也会发生所述环烷酸腐蚀。该合金含有1.25～12％的Cr，或者不幸的是即使更高的剂量也没有表现出对环烷酸腐蚀的抵抗性。含有2.5％钼的奥氏体不锈钢被提议可抵消硫和环烷酸的腐蚀效果，但这似乎不符合成本效益。(美国专利5,630,964)

人们也知道，当含有烃类/原油/原料的环烷酸的温度处于约200～400℃(约400°F～750°F)时，环烷酸的腐蚀作用是严重的。在较低温度下，该环烷酸腐蚀不会发生，但是在约200～400℃的温度范围时，环烷烃的腐蚀是严重的，因此，应该更加关注该温度范围。

在石油精炼操作中和原油中的环烷酸成分和含硫化合物有关的腐蚀问题多年前已为人所知。如上所述，这种腐蚀在温度为约400～790℉的常压或减压蒸馏装置中尤为严重，这确认了所述环烷酸腐蚀具有高度的温度依赖性。

据观察，在高温下，缓蚀剂显示了差的热稳定性，且分解并沉积于反应器/蒸馏装置的表面，从而造成结垢问题。因此，在高温下具有热稳定性、不会分解并沉积于反应器/蒸馏装置的缓蚀剂将是行业中理想的选择。

促成原油或原料中存在的环烷酸的腐蚀行为的其他因素包括：

a)待处理的原油或原料中存在的环烷酸的量；

b)待处理的原油或原料中存在的含硫化合物的浓度；