[发明专利]一种用于炼油工艺过程的阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种抑制炼油工艺设备结垢形成的阻垢剂，特别涉及一种用于加氢装置的阻垢剂及其制备方法。

技术背景

近年来，我国原油性质日趋重质化、劣质化，沿江、沿海炼厂还大量掺炼中东高硫、高残炭原油，同时为了追求更高的轻质油品收率，装置操作条件的日益苛刻，加工深度日益提高，给石油炼制及石油化工加工带来很大的困难，如渣油加氢处理、加氢裂化、汽柴油加氢精制、原油蒸馏和重油催化裂化、延迟焦化、裂解制乙烯等装置的管线、加热炉管、换热器等设备结焦结垢问题日益突出，使换热器、加热炉换热效率下降，管线堵塞，严重影响了工业装置的正常运行，限制了装置的处理量，缩短了装置的运转周期，增加了装置的能耗及维修费用，使装置操作的灵活性变差，经济效益得不到充分发挥。可见，石油加工设备和管线的结垢问题已成为影响装置安全、平稳、长周期、满负荷生产运行的一大障碍，研究能够有效防止或减轻结垢的阻垢技术已是迫在眉捷。

目前，解决上述炼油设备焦垢的方法主要有两种，一是采用工艺及设备方法，主要是通过增加辅助设备，改善工艺流程和操作条件，控制原料油性质指标等途径来实现。该方法一次性投资大，随物料变化灵活性差，投资回收周期较长；二是采用化学方法，通常是在原料油中加入一定量的化学助剂，即阻垢剂来抑制、延缓焦垢的形成。该方法具有不改变工艺流程、不影响正常操作、加注方便、资金投入少、回收周期短等优点，使其成为经济、有效地解决设备结焦积垢问题的方法，因此在国内外得到了广泛的应用。

石油加工过程中焦垢的形成机理比较复杂，主要是由胶质、沥青质缩合、氧、硫、氮等杂原子引发的自由基聚合反应和金属催化聚合反应，以及高硫引起的腐蚀产物和无机盐沉积形成。因此，用于抑制炼油工艺过程结垢形成的阻垢剂应具备较强的分散清洗、抗氧化、阻聚、钝化金属离子及金属表面改性等功能。此外，还应具有良好的油溶性，能与加工油料均匀混合；粘度小、易流动，便于使用；在使用温度下不分解，无毒等理化性质；以及对后续加工工艺和产品性质不会产生不良的影响。

目前工业使用的炼油阻垢剂，种类少、效果差、适用范围窄且多含硫、磷等环境不友好元素，耐高温性能也较差，在加氢裂化装置等大于300℃运行条件时易发生分解，这对加工过程和催化剂都有负面影响。因此，研制一种适用于各种炼油工艺的高效环保阻垢剂是当前阻垢剂研发领域的一个热点。

发明内容

针对目前我国炼油工艺过程阻垢剂种类少、效果差、污染严重等现状，本发明提供一种复合型炼油阻垢剂。本发明产品阻垢效果好、耐高温、适用范围广，尤其适合裂解汽油加氢系统，同时能减少污染物的排放。

本发明用于炼油工艺过程的阻垢剂主要由分散清洗剂、抗氧剂、阻聚剂、金属离子钝化剂和成膜剂等组成，可以通过以下技术方案来实现：

一种用于炼油工艺过程的阻垢剂，其组分质量百分比为:

优选的组分质量百分比为:

进一步的，所述的分散清洗剂为聚异丁烯胺、聚醚胺或马来酰亚胺/α-烯烃共聚物的一种或任意几种的混合物，所述的聚异丁烯胺和聚醚胺的分子量在800至2000之间，而马来酰亚胺/α-烯烃共聚物的分子量在3000至20000之间。分散清洗剂对设备表面形成的焦垢有增溶、清除作用，同时对原料中夹带的腐蚀产物、盐类和杂质颗粒有分散作用，以防止其聚集、沉积在设备表面。

进一步的，所述的抗氧剂为N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、N-异己基-N’-苯基对苯二胺、二烷基二苯胺或4，4’-二异辛基二苯胺中的一种或任意几种的混合物。抗氧剂可消除系统中的痕量氧气，或与被氧化的烃自由基形成惰性分子，阻止氧气引发聚合反应。

进一步的，所述的阻聚剂为2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶氮氧自由基(TEMPO)、对叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚或2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚中的一种或任意几种的混合物。阻聚剂能快速捕捉系统当中的活性自由基，阻止烃分子的聚合，减少有机垢的生成。

进一步的，所述的金属离子钝化剂为N，N’-双(邻羟基苯次甲基)乙二酰基二肼、二乙酰基己二酸二酰肼或N，N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的一种或任意几种的混合物。金属离子钝化剂通过络合油料中镍、铁、镉、铜等金属离子，钝化其对不饱和化合物聚合的催化作用，同时也阻止了金属表面对聚合反应的催化作用。

进一步的，所述的成膜剂为具有以下结构的咪唑啉衍生物中的一种或任意几种的混合物：