一种无磷型高温缓蚀剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种无磷型高温缓蚀剂的制备及应用，脂肪酸和溶剂摩尔比为1：2～4,加热至80～120℃，不断搅拌并滴加二胺，滴加时间控制在1～3h内；滴加完成后,将温度升至150‑180℃,继续搅拌3～6 h，脱水至反应完全；合成出脂肪酸氨基酰胺，采用质量比：脂肪酸氨基酰胺30～50%,硫化异丁烯（T321）20～30%，重芳烃溶剂油30～50%进行调配,复配制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂；用于炼油过程中高温腐蚀的设备和管道，使用初期加注量为100～200ppm，稳定后的加注量是10～20ppm；产品性能稳定，具有无磷、环保、抗氧化性强，适用于自动加药控制使用方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属化工应用领域，特别涉及一种无磷型高温缓蚀剂的制备及应用。
技术介绍
炼油厂金属设备的腐蚀可以分为低温腐蚀和高温腐蚀,其中高温腐蚀是发生在250℃以上的高温部分,以化学腐蚀为主,炼油设备在随着流体升温的过程中而腐蚀加剧；近年来，随着油田的不断深度开采及大量高酸原油的进口，我国原油日益重质化、劣质化，使其酸值不断提高对原油加工设备的腐蚀也越来越严重，最突出的问题就是由环烷酸及硫化物类的腐蚀介质引起的腐蚀问题，其中由环烷酸引起的腐蚀表现最为严重的是常减压蒸馏装置中的高温部位;高温腐蚀是发生在250℃以上的高温部分,以化学腐蚀为主,炼油设备在随着流体升温的过程中而腐蚀加剧；原油的组分中同时还含有大量的环烷酸,它是金属设备腐蚀最主要的问题至今对环烷酸的结构已经进行了许多研究,研究表明,环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸,其通式为CnHn+zO2,（其中n为碳原子数,z为0或负整数）；环烷酸作为一类有机酸，具有普通羧酸的化学性质，它的酸性比酚类要高，但比羧酸要低，正由于环烷酸是酸性物质,环烷酸会对金属设备造成腐蚀,特别是低分子环烷酸酸性还比较强,对设备造成腐蚀更为严重,尤其是在较大的酸值和较高的温度下同时作用下,设备腐蚀更加厉害。为抑制环烷酸的腐蚀作用,炼油厂采取了非常多的措施来进行防腐,缓解环烷酸腐蚀主要有以下几种方法:1.物理方法,包括对工艺及设备结构调整和升级设备材质合理调整炼油的工艺路线可以降低介质局部的腐蚀，在设备结构上尽量避免局部浓缩富集、流速过高、局部高温、流体直接冲刷等,以此可以减小环烷酸对金属设备的腐蚀；也可以通过选择适当的材质来升级设备以控制石油酸腐蚀。现代炼油工业面临着腐蚀性越来越强的生产环境,而使用的各种耐蚀合金材料却不能满足不同层次的耐蚀性要求\新型耐蚀奥氏体合金和双相不锈钢的应用有较明显的发展。完全升级材质费用很高,在实际生产应用中一般是采用表面改性技术,改变金属表面特性,以提高金属材质的防腐性能。2.化学方法,包括原油调和、去除环烷酸和使用缓蚀剂。当原油介质中酸值大于0.5mgKOH/g时会对金属设备产生明显的腐蚀,因此可以有选择地将酸值高的原油和酸值低的原油进行混合,使原油的总酸值小于0.5mgKOH/g,在原油炼化开始时,便能有效的减小原油中环烷酸腐蚀。由于这种方法不需要额外费用和投资,只需要在决策和计划时做出有利的分析判断,使用比较广泛。而去除环烷酸,是直接从原油中脱除环烷酸。含酸原油脱除环烷酸的方法主要有:碱中和法、吸附分离、加氢脱除、抽提分离、热处理脱酸、碱性金属氧化物脱酸等。这些方法各有其优缺点,都没有真正的工业化。目前,在炼油厂最常用、最有效的方法就是利用缓蚀剂来进行防腐以保护金属设备。高温缓蚀剂的品种很多,磷系高温缓蚀剂的缓蚀效果比较好,但会引起后续加工催化剂中毒和环保问题,使用受到限制,非磷系缓蚀剂缓蚀效果差,未见工业应用的报道。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，本专利技术目的在于提供了一种缓蚀效果良好并且适合工业生产的无磷高温缓蚀剂。为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是：一种无磷型高温缓蚀剂的制备,主要步骤如下：（1）在四口烧瓶中加入脂肪酸和溶剂,加热至80～120℃，不断搅拌并滴加二胺，所述脂肪酸与所述二胺的摩尔比为1：2～4,滴加时间控制在1～3h内；滴加完成后,将温度升至150-180℃,继续搅拌3～6h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂；（2）步骤（1）中合成的脂肪酸氨基酰胺,按照质量比：脂肪酸氨基酰胺30～50%,硫化异丁烯（T321）20～30%，重芳烃溶剂油30～50%进行调配,制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。优选的，所述脂肪酸为油酸、月桂酸或硬脂酸。优选的，所述溶剂为甲苯或二甲苯。优选的，所述二胺为环己二胺或甲基环戊二胺。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是：一种无磷型高温缓蚀剂的应用，该缓蚀剂用于炼油过程中高温腐蚀的设备和管道，使用初期加注量为100～200ppm，稳定后的加注量是10～20ppm。本专利技术的积极效果表现在:本专利技术的缓蚀产品符合行业内缓蚀率大于85％的要求，该复配产品在添加量与含磷缓蚀剂相当的情况下，大大提高缓蚀效果；而且产品性能稳定，具有无磷、环保、抗氧化性强，适用于自动加药控制使用方便等优点。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：在四口烧瓶中加入282g油酸和40g二甲苯,加热至80～100℃，不断搅拌并滴加230g环己二胺,2h内滴加完成；滴加完成后,将温度升至150～180℃,继续搅拌3～6h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂。按照脂肪酸氨基酰胺30%,硫化异丁烯（T321）20%，重芳烃溶剂油50%的比例进行调配,制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。实施例2：在四口烧瓶中加入284g硬脂酸和30g甲苯,加热至100～120℃，不断搅拌并滴加345g环己二胺,3h内滴加完成；滴加完成后,将温度升至180～200℃,继续搅拌3～6h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂。按照脂肪酸氨基酰胺35%,硫化异丁烯（T321）25%，重芳烃溶剂油40%的比例进行调配,制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。实施例3：在四口烧瓶中加入200g月桂酸和40g二甲苯,加热至80～100℃，不断搅拌并滴加230g甲基环戊二胺，2h内滴加完成；滴加完成后,将温度升至160～180℃,继续搅拌3～5h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂。按照脂肪酸氨基酰胺30%,硫化异丁烯（T321）25%，重芳烃溶剂油45%的比例进行调配,制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。实施例4：在四口烧瓶中加入282g油酸酸和30g甲苯,加热至100～120℃，不断搅拌并滴加345g甲基环戊二胺，3h内滴加完成；滴加完成后,将温度升至180～200℃,继续搅拌4～6h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂。按照脂肪酸氨基酰胺35%,硫化异丁烯（321）30%，重芳烃溶剂油35%的比例进行调配,制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。缓蚀剂评价实验实例：利用高温高压釜模拟现场环境，对合成缓蚀剂产物进行室内评价,试验所用腐蚀介质溶液由精炼工业白油与环烷酸配制而成，最终配制液的酸值为12mgKOH/g，试样材质为20#碳钢，它被加工成30mm×10mm×5mm的条形试片。,试验温度选择环烷酸严重腐蚀敏感区域270℃-320℃。具体操作方法如下：在1000mL动态高温高压釜中注入含有一定量缓蚀剂的环烷酸／白油溶液，将2个已打磨称重的条形试样装在夹具上放入釜中,检查高压釜的气密性，进行通氮除氧2h后关闭气源,打开搅拌,升温至270℃～320℃左右进行恒温试验6h，待温度降至室温时取出试样，将试验后的试样放人石油醚中除去表面油污,用橡皮打磨掉表面缓蚀剂膜,然后用丙酮擦拭干净,晾干称重,并计算腐蚀速率及缓蚀率。实施例1～4缓蚀性能评价结果：评价完成后，试件表面吸附了一层致密的保护膜、表面光滑、无局部腐蚀。由上述数据可以看出，本专利技术的缓蚀剂对20#钢的缓蚀效率达到了90％以上。通过大量的实验及缓蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无磷型高温缓蚀剂的制备方法,其特征在于，主要步骤如下：（1）在四口烧瓶中加入脂肪酸和溶剂, 加热至80～120℃，不断搅拌并滴加二胺，所述脂肪酸与所述二胺的摩尔比为1：2～4 ,滴加时间控制在 1～3h内；滴加完成后, 将温度升至150‑180℃, 继续搅拌3～6 h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂；（2）步骤（1）中合成的脂肪酸氨基酰胺, 按照质量比：脂肪酸氨基酰胺30～50%, 硫化异丁烯（T321）20～30%，重芳烃溶剂油30～50%进行调配, 制成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂。

【技术特征摘要】
1.一种无磷型高温缓蚀剂的制备方法,其特征在于，主要步骤如下：（1）在四口烧瓶中加入脂肪酸和溶剂,加热至80～120℃，不断搅拌并滴加二胺，所述脂肪酸与所述二胺的摩尔比为1：2～4,滴加时间控制在1～3h内；滴加完成后,将温度升至150-180℃,继续搅拌3～6h，脱水至反应完全；最后蒸出反应中的溶剂；（2）步骤（1）中合成的脂肪酸氨基酰胺,按照质量比：脂肪酸氨基酰胺30～50%,硫化异丁烯（T321）20～30%，重芳烃溶剂油30～50%进行调配,制成脂肪酸氨基酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎士刚，石肖，张永，张健，
申请(专利权)人：宿迁明江化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32