[发明专利]一种中和缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属腐蚀抑制领域，特别涉及到一种抑制原油蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统设备和管线腐蚀的缓蚀剂。

背景技术

近年来随着原油劣质化的趋势日趋明显，国内炼油厂加工高硫、高酸值及高含盐原油的比例越来越大，加速了蒸馏装置低温轻油和高温重油部位的腐蚀，使装置的腐蚀防护面临着较多的困难。常减压蒸馏装置塔顶冷凝系统的腐蚀主要由原油中的氯化物和硫化物受热分解产物，与水冷凝后形成HCl-H₂S-H₂O腐蚀环境。其中腐蚀最严重的部位在相变区域，此时极少量水蒸气冷凝，大量的HCl进入少量的初期冷凝水中，盐酸的浓度可达1wt％～2wt％，使露点位置的初期冷凝水pH值很低，形成一个腐蚀性很强的“稀盐酸腐蚀环境”。

常减压蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统的腐蚀防护方针是以工艺防腐为主，材料防腐为辅。工艺防腐措施指的是传统的“一脱四注”，即原油电脱盐、脱后原油注碱以及塔顶冷凝冷却系统注水、注中和剂、注缓蚀剂。其中加注缓蚀剂是一种最简单有效和经济的方法，目前应用在蒸馏装置塔顶缓蚀剂主要为长碳链酰胺、吡啶衍生物、咪唑啉衍生物、季铵盐类型化合物，能够有效抑制蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统设备和管线的腐蚀，但不能有效控制塔顶冷凝冷却系统初凝区露点部位管线的腐蚀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种中和缓蚀剂及其制备方法，不仅能够有效抑制原油蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统设备和管线腐蚀，并且能有效控制塔顶冷凝冷却系统初凝区露点部位管线的腐蚀。

为解决上述问题，本发明提供一种中和缓蚀剂，其特征在于该中和缓蚀剂由下述组分组成：

(A)双咪唑烷硫酮衍生物  10～80重量％

(B)有机胺化合物        10～50重量％

(C)溶剂                10～50重量％

以中和缓蚀剂总重量计，中和缓蚀剂中各组分重量百分含量为100重量％。

其中，所述双咪唑烷硫酮衍生物的结构通式如式(1)所示：

式中，n为2～8；所述双咪唑烷硫酮衍生物的含量优选为30～70重量％，以中和缓蚀剂总重量计。

本发明所述有机胺化合物为乙胺、乙二胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、单戊胺、乙醇胺、二甲基乙胺、二甲基乙醇胺、二甲基异丙醇胺、甲氧基丙胺中的任意两种或两种以上混合物；优选异丁胺、仲丁胺、二甲基乙醇胺、二甲基异丙醇胺、甲氧基丙胺中的任意两种或两种以上混合物。所述有机胺化合物的含量优选为20～40重量％，以中和缓蚀剂总重量计。

本发明所述溶剂是水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇异丁醇中任意一种或一种以上混合物，优选水、乙醇和异丙醇中任意一种或一种以上混合物。

本发明提供一种所述中和缓蚀剂的制备方法，其特征在于：

(a)双咪唑烷硫酮衍生物的制备：

将硫脲和二乙烯三胺按照1∶1～1∶1.2的摩尔比混合搅拌，升温至120～200℃，最好是150～180℃，反应2～8小时，最好是3～5小时，得到1-(2-胺乙基)-2-咪唑烷硫酮；冷却到90℃以下后按照摩尔比1∶0.5～1∶1，最好是1∶0.5～1∶0.8的摩尔比加入二元有机羧酸，并加入占上述混合物总重量0.05～2重量％，最好是0.1～0.5重量％的催化剂，加入完毕后在120～200℃，最好是140～180℃的温度下，反应1～6小时，最好是2～4小时，冷却后得到如结构式(1)所示的双咪唑烷硫酮衍生物。

(b)中和缓蚀剂的制备：

将步骤(a)制备的双咪唑烷硫酮衍生物、有机胺化合物与溶剂按照所述比例混合均匀即得本发明中和缓蚀剂。

本发明所述的二元有机羧酸是碳链为C₂～C₈烷基的二元羧酸中任意一种，优选戊二酸、己二酸、辛二酸中任意一种。

本发明所述催化剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)、N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)、N，N-二异丙基碳二亚胺(DIC)、氯甲酸甲酯中任意一种。

本发明提供的中和缓蚀剂可用于抑制常减压装置塔顶冷凝冷却系统设备和管线腐蚀，尤其能减缓塔顶冷凝冷却系统初凝区露点部位管线的腐蚀。缓蚀剂可采取原剂注入，或者与水混合的方式注入。