[发明专利]一种抗稀盐酸和硫化氢腐蚀的炼油蒸馏塔顶缓蚀剂

说明书

本发明公开了一种抗稀盐酸和硫化氢腐蚀的炼油蒸馏塔顶缓蚀剂，按照质量百分比，包括：大于等于98％的吡啶基离子液体，剩余为NaBr，吡啶基离子液体为N‑烷基吡啶四氟硼酸盐或N‑烷基吡啶六氟磷酸盐。本发明缓蚀剂在工业化生产和应用过程中，具有抗腐蚀效果好、用量少、成本低、水溶性好、环境友好的特点。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种抗稀盐酸和硫化氢腐蚀的炼油蒸馏塔顶缓蚀剂。

背景技术

常减压蒸馏是原油在石油炼化过程中的第一道工，是整个石油炼化的基础。根据API 571-2011《炼油厂设备损伤机理》，常减压蒸馏装置涉及到的损伤类型一共有20种之多，常压蒸馏塔顶系统就有8种。常减压蒸馏装置塔顶系统的HCl腐蚀和H₂S腐蚀一直是困扰国内外炼厂的重要问题，制约炼化企业长周期运行的瓶颈。根据蒸馏塔顶物性分析可知，塔顶油水混合物中水的酸性偏低，甚至pH达到1～1.3，可能存在严重的液态酸性水腐蚀。特别是在露点位置，HCl含量更高，甚至有报道称在露点位置HCl在液态水中的含量可达1～3wt.％，碳钢在该酸性环境将发生快速的露点腐蚀。

目前，针对蒸馏塔顶系统的腐蚀，炼厂工艺防腐为主，材料防腐为辅。最常见的防腐方法为“一脱三注”，即电脱盐、注水、注缓蚀剂、注中和剂。其中，缓蚀剂以喹啉季铵盐或者吡啶季铵盐为主，复配硫脲及其衍生物等来提高喹啉季铵盐或者吡啶季铵盐的缓蚀性能，同时为了满足理化性能需要添加有机溶剂、表面活性剂、有机碱等。随着新型环保法的颁布，有机溶剂对环境有明显的污染。表面活性剂一般为有机氯，属于有毒有害的物质，对环境不友好。因此，添加溶剂、增效剂、表面活性剂的复配型缓蚀剂均属于环境不友好的化工产品，大大影响了其未来的发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抗稀盐酸和硫化氢腐蚀的炼油蒸馏塔顶缓蚀剂，适用于较高温度和HCl与H₂S共存的环境，其缓蚀效果好、无溶剂、环境友好、水溶性好、用量少。

本发明采用以下技术方案：

一种抗稀盐酸和硫化氢腐蚀的炼油蒸馏塔顶缓蚀剂，按照质量百分比，包括：大于等于98％的吡啶基离子液体，剩余为NaBr，吡啶基离子液体为N-烷基吡啶四氟硼酸盐或N-烷基吡啶六氟磷酸盐。

具体的，吡啶基离子液体的制备过程如下：

S1、将溴代烷烃加入三口圆底烧瓶中，将含有吡啶的恒压滴液漏斗和带干燥管的冷凝回流装置固定于超声波清洗器的换能器上端；

S2、对溴代烷烃进行超声处理，并向溴代烷烃中滴加吡啶，经超声波间歇反应后使得澄清液变浑浊，继续超声产生白色絮状物，继续反应后过滤得淡黄色固体；

S3、将步骤S2获得的淡黄色固体与丙酮及四氟硼酸钠或六氟磷酸钠混合，室温下搅拌反应，然后过滤去除滤液中的白色沉淀NaBr；

S4、向步骤S3过滤后的滤液加入二氯甲烷生成白色沉淀，经过滤和旋转蒸发去除丙酮和二氯甲烷，经真空干燥处理得到N-烷基吡啶四氟硼酸盐或N-烷基吡啶六氟磷酸盐。

进一步的，步骤S1中，溴代烷烃为溴甲烷、溴丁烷或溴代十二烷烃，吡啶和溴代烷烃的摩尔比为1:(1.1～1.3)。

进一步的，步骤S2中，在Ar保护下超声处理，滴加吡啶的速度小于或等于10mL/min，超声波间歇操作时间为5～10min，产生白色絮状物后继续反应1.8～2.2h后停止。

进一步的，步骤S3中，淡黄色固体：丙酮：(四氟硼酸钠或六氟磷酸钠)的摩尔比为1：(1.8～2.0)：(1.05～1.15)。

更进一步的，室温下磁力搅拌反应12～13h后过滤。