[发明专利]一种芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散剂

说明书

本发明提供一种芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散剂及其制备方法，本发明提供的芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散剂，除了具有高沸点和优良的高温稳定性，对炼油设备上的垢物具有更强的清净分散作用。分散剂中的胺基和咪唑啉基团能够与垢物中的N、S、O等原子形成氢键，同时苯甲基咪唑啉结构能与垢物中的大分子稠环形成π—π相互作用，进一步增强分散剂对垢物的吸附和稳定作用，从而能够更好的发挥分散作用，清除垢物。此外，咪唑啉单元可钝化炼油设备内表面，在壁面形成保护膜，有效阻碍污垢的附着。

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，具体涉及到一种用于炼油阻垢剂的芳基咪唑啉改性的聚 异丁烯胺分散剂。

背景技术

近年来，我国原油性质日趋重质化和劣质化，同时企业为了追求更高的轻质油品收率， 装置操作条件日趋苛刻，加工深度日益提升，由此给石油炼制带来很大的困难，如常减压装 置的一些设备，包括管线、加热炉管、换热器等设备极易结垢，使换热器、加热炉换热效率 下降，管线堵塞，不仅影响到炼油装置的节能降耗，还影响装置的安全生产和长周期运行。

采用向物料当中添加微量的阻垢剂来抑制设备表面结垢的方法具有不改变工艺流程、不 影响正常操作、添加方便灵活等优点，使其成为经济、有效地解决设备结垢问题的方法，目 前已广泛应用于炼油装置。阻垢剂的研究始于20世纪60年代，至今国内外仍有许多公司致 力于阻垢剂的开发。实践证明使用阻垢剂对于防止、减缓和在线除去石油炼制过程中形成的 垢物具有重要作。

阻垢剂的主要除垢成分是分散剂，专利US4775459使用硫代磷酸盐类化合物来清除垢物， 专利USP4835332、USP4900426和USP5171421使用聚异丁烯丁二酰亚胺或其衍生物用于对 形成的垢物进行分散和增溶，以减缓结垢；专利JP3115589使用噻吩和噻唑类化合物来控制 垢物的形成；CN103351888提出了一种炼油用阻垢剂及其制备方法，其分散成分为T154无 灰分散剂。

上述分散剂存在的主要缺点是耐高温性能差或沸点低，一些分散剂在大于300℃时就会 分解，使应用效果急剧下降，甚至失去应用效果；一些成分如噻吩、咪唑啉在温度大于300℃， 压力-100Kpa条件下易气化随着气相物料带走而使阻垢剂失去应有的作用。此外，含硫、磷 化合物还会对后续加工装置中的催化剂造成不利影响。

炼油装置某些设备具有高温高真空的特点，例如减压塔一般工艺条件为温度大于300℃， 压力-100Kpa左右，在此条件下一般分散剂要么易气化随气相物料带走，要么易分解成其它 化合物，总而言之易失去阻垢或除垢作用。因此发明一种能够适应高温高真空环境，又不会 对后续加工装置造成不利影响的炼油阻垢剂用分散剂很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于炼油阻垢剂的芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散 剂及其制备方法，聚异丁烯胺本身是一种性能优良的耐高温分散剂，引入芳基咪唑啉单元后， 仍具有优良的高温稳定性，同时具有更高的沸点。芳基咪唑啉单元能与垢物中的大分子稠环 形成π—π相互作用，进一步增强分散剂对垢物的结合力，除垢性能更加优异，同时咪唑啉单 元可钝化炼油设备内表面，在壁面形成保护膜，有效阻碍污垢的附着。制得的芳基咪唑啉改 性的聚异丁烯胺分散剂具有用量小，高温高真空条件下稳定性好，生物降解性优良，环保安 全等优点。能够在线清除加热炉管、换热器、管线、填料等设备中的垢物，为炼油装置的节 能降耗和长周期运行提供必要条件。特别的，本分散剂对炼油装置的其他非高温设备的油侧 结垢同样具有较好的除垢效果。

本发明的目的是提供一种芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散剂，其结构式如下：

其中PIB为聚异丁烯基，分子量为500～2000，n为0，1，2，更优选为n＝2。

本发明的另一个目的是提供一种芳基咪唑啉改性的聚异丁烯胺分散剂的制备方法，分为 三个步骤：

步骤(1)：苯甲基咪唑啉的制备