專利名稱：一種低溫緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)添加劑領(lǐng)域，尤其涉及一種用于低溫冷凝部位抑制濕硫化氫腐蝕的低溫緩蝕劑。
背景技術(shù)：
原油中的硫化物在加工過程中轉(zhuǎn)化為對(duì)煉油裝置具有侵蝕性的H2S,當(dāng)H2S與液相水或含水物流共存時(shí)，形成濕硫化氫腐蝕環(huán)境。
濕硫化氫腐蝕通常存在于煉油裝置的低溫冷凝部位，貫穿于煉油全過程，當(dāng)硫化氫與其它腐蝕介質(zhì)一起時(shí)形成HCl-H2S-H2O, HCN-H2S-H2O, H2S-H2O和CO2-H2S-H2O等不同類型的濕硫化氫腐蝕環(huán)境。高溫硫腐蝕為化學(xué)腐蝕機(jī)理，常表現(xiàn)為均勻腐蝕，防護(hù)措施單一，控制起來相對(duì)容易，使用合理的金屬材料即可解決高溫硫的腐蝕問題；而濕硫化氫腐蝕為電化學(xué)腐蝕，常以材料開裂破壞的形式表現(xiàn)出來，腐蝕機(jī)理復(fù)雜，解決措施因腐蝕介質(zhì)和腐蝕條件的不同而千差萬別，預(yù)防難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠耐高濃度濕硫化氫和氯化物腐蝕并且安全衛(wèi)生、無污染的低溫緩蝕劑。本發(fā)明提供的一種低溫緩蝕劑，其組成及重量百分含量為水溶性咪唑啉化合物30 50%、炔醇化合物3 15%、含氮吸附型緩蝕劑12 45%、復(fù)配溶劑20 40%。所述低溫緩蝕劑還含有鈍化型緩蝕劑以及巰基取代羧酸，其中鈍化型緩蝕劑的重量含量占I 10%,巰基取代羧酸的重量含量占I 8%與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于水溶性咪唑啉化合、含氮吸附型緩蝕劑以及炔醇化合物中均含氮、硫、氧、或三鍵等功能團(tuán)，能在金屬表面上強(qiáng)烈吸附、足以阻礙金屬腐蝕的陰陽(yáng)極共軛過程，從而有效加強(qiáng)緩蝕效果，另外，水溶性咪唑啉化合物、炔醇化合物以及含氮吸附型緩蝕劑混合后之間會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，能在金屬表面形成物理吸附與化學(xué)配位吸附相結(jié)合的保護(hù)膜，因此能夠達(dá)到良好的緩蝕效果，有效抑制高濃度硫化氫的腐蝕。
具體實(shí)施例方式下面采用具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例I :本實(shí)施例公開了一種低溫緩蝕劑，其組成及質(zhì)量百分含量為
復(fù)配溶劑30%、水溶性咪唑啉化合物40%、炔醇化合物7%、含氮吸附型緩蝕劑15%、鈍化型緩蝕劑5%、巰基取代羧酸3% ；所述復(fù)配溶劑由水和甲醇混合而成，其中所述水的質(zhì)量含量為20%，所述甲醇的質(zhì)量含量為10% ；所述水溶性咪唑啉化合物由環(huán)烷酸咪唑啉組成；所述炔醇化合物由丙炔醇組成；所述含氮吸附型緩蝕劑由苯駢三氮唑組成；所述鈍化型緩蝕劑由亞硝酸鹽中的亞硝酸銨組成；所述巰基取代羧酸由二巰基丁二酸組成。 本實(shí)施例中所述低溫緩蝕劑制備方法如下首先將水、甲醇、環(huán)烷酸咪唑啉以及丙炔醇放入攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘，使他們充分溶解；然后將苯駢三氮唑以及亞硝酸銨加入到所述攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘；最后將二巰基丁二酸放入攪拌器中，攪拌均勻，大約攪拌I小時(shí)即可。由于水溶性咪唑啉化合、含氮吸附型緩蝕劑、巰基取代羧酸、以及炔醇化合物中均含氮、硫、氧、或三鍵等功能團(tuán)，能在金屬表面上強(qiáng)烈吸附、足以阻礙金屬腐蝕的陰陽(yáng)極共軛過程，而鈍化型緩蝕劑被看作氧化膜型緩蝕劑，其通過阻抑腐蝕反應(yīng)的陽(yáng)極過程來達(dá)到緩蝕的效果，并且其能夠促進(jìn)金屬表面形成鈍化被膜。另外，水溶性咪唑啉化合物、炔醇化合物、含氮吸附型緩蝕劑、巰基取代羧酸以及鈍化型緩蝕劑混合后之間會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，能在金屬表面形成物理吸附與化學(xué)配位吸附相結(jié)合的保護(hù)膜。因此，所述低溫緩蝕劑能夠有效抑制高濃度硫化氫和氯化物的腐蝕，避免金屬表面出現(xiàn)鼓泡與開裂，從而使得裝置的使用壽命延長(zhǎng)。除此之外，所述低溫緩蝕劑還能與乙二胺等有機(jī)胺中和劑直接復(fù)配使用，并且所述低溫緩蝕劑不含金屬，含氮量低，因此對(duì)催化劑不會(huì)造成中毒現(xiàn)象；此外，所述低溫緩蝕劑還具有良好的抗乳化性能，在烴類中不溶解不分散，使用后直接溶解到水相進(jìn)入含硫污水處理系統(tǒng)，因此對(duì)環(huán)境和油品質(zhì)量不會(huì)造成影響。實(shí)施例2 本實(shí)施例公開了一種低溫緩蝕劑，其組成及質(zhì)量百分含量為復(fù)配溶劑23%、水溶性咪唑啉化合物42%、炔醇化合物8%、含氮吸附型緩蝕劑20%、鈍化型緩蝕劑3%、巰基取代羧酸4% ；所述復(fù)配溶劑由水組成，所述水溶性咪唑啉化合物由油酸咪唑啉組成；所述炔醇化合物由丁炔二醇二乙氧基醚組成；所述含氮吸附型緩蝕劑由苯駢噻唑組成；所述鈍化型緩蝕劑由硝酸鹽中的硝酸銨組成；所述巰基取代羧酸由巰基乙酸組成。本實(shí)施例中所述低溫緩蝕劑制備方法如下首先，將水、油酸咪唑啉、丁炔二醇二乙氧基醚放入攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘，使他們充分溶解；然后將苯并噻唑以及硝酸銨加入到所述攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘；最后將巰基乙酸放入攪拌器中，攪拌均勻，大約攪拌I小時(shí)即可。
本實(shí)施例中所述低溫緩蝕劑同樣具有實(shí)施例I中的效果，在此不再敘述。實(shí)施例3 本實(shí)施例公開了一種低溫緩蝕劑，其組成及質(zhì)量百分含量為復(fù)配溶劑21 %、水溶性咪唑啉化合物45%、炔醇化合物6%、含氮吸附型緩蝕劑23%、鈍化型緩蝕劑3%、巰基取代羧酸2% ；所述復(fù)配溶劑有水組成，所述水溶性咪唑啉化合物由環(huán)烷酸咪唑啉組成；所述炔醇化合物由羥丙基炔丙基醚組成； 所述含氮吸附型緩蝕劑由烏洛托品組成；所述鈍化型緩蝕劑由硼酸銨組成；所述巰基取代羧酸由巰基丙酸組成。本實(shí)施例中所述低溫緩蝕劑制備方法如下首先將水、環(huán)烷酸咪唑啉以及羥丙基炔丙基醚放入攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘，使他們充分溶解；然后將烏洛托品以及硼酸銨加入到所述攪拌器中攪拌均勻，大約攪拌20分鐘；最后將巰基丙酸放入攪拌器中，攪拌均勻，大約攪拌I小時(shí)即可。本實(shí)施例中所述低溫緩蝕劑同樣具有實(shí)施例I中的效果，在此不再敘述。所述低溫緩蝕劑用除鹽水稀釋使用，使用時(shí)，所述低溫緩蝕劑加入量為原油重量的 5 15ppm。本發(fā)明低溫緩蝕劑的理化指標(biāo)見表I表I理化指標(biāo)
項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
外觀—棕黃色均勻液體—目測(cè)
溶解性__與水互溶__Ha_
密度(2O°C )，g/cm3__報(bào)告值__GB/T 4472-1984
凝點(diǎn)，V5GB/T 510-1983
pH 值(1%水溶液) ~^ 7. 5GB/T 9724-2007
閉口閃點(diǎn)，V—^ 28GB/T 261-2008
緩蝕率，％一5 90QB/WRN062-2010
銅片腐蝕(100°C，3h) I I 級(jí)GB/T 5096-1985所述低溫緩蝕劑可用于不同的腐蝕環(huán)境中，包括如下(I)、由HCl-H2S-H2O或H2S-H2O引起的酸性腐蝕環(huán)境，HCl-H2S-H2O通常存在于常減壓蒸餾塔頂，H2S-H2O通常存在于加氫精制裝置的汽提冷凝系統(tǒng)；(2)、由 HCN-H2S-H2O-NH3 或 CO2-H2S-H2O-NH3 弓丨起的堿性腐蝕環(huán)境，HCN-H2S-H2O-NH3通常存在于催化裂化裝置、焦化裝置的分餾塔頂冷卻系統(tǒng)中，CO2-H2S-H2O-NH3通常存在于脫硫裝置塔頂系統(tǒng)中。針對(duì)HCl-H2S-H2O引起的酸性腐蝕環(huán)境，可將本發(fā)明所述低溫緩蝕劑與有機(jī)胺(乙二胺)按3 7的比例并且加適量水復(fù)配，制成堿值為250mgHCl/g左右的中和緩蝕劑來使用；針對(duì)H2S-H2O引起的酸性腐蝕環(huán)境，可將本發(fā)明所述低溫緩蝕劑與有機(jī)胺(乙二胺)按8 5的比例并且加適量水復(fù)配，制成堿值為150mgHCl/g左右的加氫緩蝕劑來使用； 針對(duì)HCN-H2S-H2O-NH3或CO2-H2S-H2O-NH3的堿性腐蝕環(huán)境，可直接使用本發(fā)明所述低溫緩蝕劑。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)參考《JB/T 7901-1999金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸泡試驗(yàn)方法》。試驗(yàn)方法將盛有250mL腐蝕介質(zhì)的錐形瓶放入到90°C ± 1°C的多孔水浴中，待溫度與水浴溫度一致后，在錐形瓶?jī)?nèi)掛入已清洗、稱量A20碳鋼試片。靜止6h，取出試片觀察表面情況，并根據(jù)試片失重測(cè)定腐蝕速度，計(jì)算緩蝕率。一、用本發(fā)明低溫緩蝕劑配制成中和緩蝕劑的效果如下低溫緩蝕劑乙二胺 3 7的比例復(fù)配，加適量水做溶劑，得到堿值為250mgHCl/g左右的中和緩蝕劑。 腐蝕介質(zhì)1000mg/L的HCl-H2S-H2O酸性腐蝕體系。用中和緩蝕劑(或氨水)調(diào)腐蝕介質(zhì)的pH為6. 0±0. I后，同條件下測(cè)定試片腐蝕速度和緩蝕率。表2本發(fā)明低溫緩蝕劑配制成中和緩蝕劑的效果
緩蝕劑濃度腐蝕速率^ 緩蝕率 / mg . L'1/mm a'1/%
未添加任何緩蝕劑，只加’，
/3. 52/
氨水調(diào)pH_____
添加中和緩蝕劑直接調(diào)。
35000. 05898. 35
_pH_____由表2可知，對(duì)于HCl-H2S-H2O腐蝕體系，當(dāng)中和緩蝕劑的質(zhì)量濃度為3500mg/L時(shí)，腐蝕速率為0. 058mm a—1，緩蝕率在98%以上。二、用本發(fā)明低溫緩蝕劑配制成加氫緩蝕劑的效果如下低溫緩蝕乙二胺^ 8 5的比例復(fù)配，加適量水做溶劑，得到堿值為150mgHCl/g左右的加氫緩蝕劑。腐蝕介質(zhì)=H2S-H2O酸性水腐蝕體系。用加氫緩蝕劑(或氨水)調(diào)腐蝕介質(zhì)的pH6. 0±0. I后，同條件下測(cè)定試片腐蝕速度和緩蝕率。表3本發(fā)明低溫緩蝕劑配制成加氫緩蝕劑的效果
緩蝕劑濃度腐蝕速率緩蝕率
/ mg . I/1/mm a-1/%
未添加任何緩蝕劑，丨^ ^丨
只力口氨水調(diào)pH____
添加加氫緩蝕劑直接調(diào)pH丨 12000. 119l75%
由表3可知，對(duì)于H2S-H2O酸性水腐蝕體系，當(dāng)加氫緩蝕劑的質(zhì)量濃度為1200mg/L時(shí)，腐蝕速率為0. Ilmm a—1，緩蝕率為91. 5%。三、用本發(fā)明所述低溫緩蝕劑直接應(yīng)用情況腐蝕介質(zhì)含HCN-H2S-H2O-NH3腐蝕體系，用氨水調(diào)腐蝕介質(zhì)的pH為9. 0±0. I后，再添加不同濃度的本發(fā)明低溫緩蝕劑比較測(cè)定試片腐蝕速率和緩蝕率。表4本發(fā)明緩蝕劑直接應(yīng)用效果
權(quán)利要求
1.一種低溫緩蝕劑，其特征在于，其組成及重量百分含量為 水溶性咪唑啉化合物30 50 %、 炔醇化合物3 15%、 含氮吸附型緩蝕劑12 45%、 復(fù)配溶劑20 40%。
2.如權(quán)利要求I所述低溫緩蝕劑，其特征在于所述低溫緩蝕劑還含 有鈍化型緩蝕劑以及巰基取代羧酸，其中鈍化型緩蝕劑的重量含量占I 10%，巰基取代羧酸的重量含量占I 8!%。
3.如權(quán)利要求I所述低溫緩蝕劑，其特征在于水溶性咪唑啉化合物由環(huán)烷酸咪唑啉或油酸咪唑啉組成； 炔醇化合物由丙炔醇、己炔醇、辛炔醇、丁炔二醇二丙氧基醚、羥乙基炔丙基醚、丁炔二醇二乙氧基醚或羥丙基炔丙基醚組成； 含氮吸附型緩蝕劑由苯駢三氮唑、苯駢噻唑或?yàn)趼逋衅方M成； 復(fù)配溶劑由水、或水與甲醇混合、或水與乙醇混合組成。
4.如權(quán)利要求2所述低溫緩蝕劑，其特征在于鈍化型緩蝕劑由亞硝酸鹽、硝酸鹽或硼酸鹽組成；巰基取代羧酸由巰基乙酸、巰基丙酸或二巰基丁二酸組成。
5.如權(quán)利要求I所述低溫緩蝕劑，其特征在于水溶性咪唑啉化合物最佳重量含量占35 45%;炔醇化合物最佳重量含量占5 12%;含氮吸附型緩蝕劑最佳重量含量占16 30%。
6.如權(quán)利要求2所述低溫緩蝕劑，其特征在于所述鈍化型緩蝕劑最佳重量含量占I 5%,巰基取代羧酸最佳重量含量占2 6%。
7.如權(quán)利要求I所述低溫緩蝕劑，其特征在于所述低溫緩蝕劑用于催化裂化裝置、焦化裝置的分餾塔頂冷卻系統(tǒng)，常減壓蒸餾塔頂，加氫精制裝置的汽提塔冷凝系統(tǒng)，催化重整裝置的汽提塔塔頂，加氫裂化裝置的高分、低分、脫丁烷塔、脫乙烷塔頂冷凝系統(tǒng)，或渣油加氫的冷高分、冷低分及分餾塔頂冷凝系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求I所述低溫緩蝕劑，其特征在于所述低溫緩蝕劑用除鹽水稀釋使用，使用時(shí)，所述低溫緩蝕劑加入量為原料油重量的5 15ppm。
9.一種制造如權(quán)利要求2所述低溫緩蝕劑的方法，其特征在于首先將復(fù)配溶劑、水溶性咪唑啉化合物以及炔醇化合物放入攪拌器中攪拌均勻；然后將含氮吸附型緩蝕劑和鈍化型緩蝕劑放入攪拌器中攪拌均勻，使氮吸附型緩蝕劑和鈍化型緩蝕劑充分溶解；最后將巰基取代羧酸放入攪拌器中攪拌均勻。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)添加劑領(lǐng)域，公開了一種低溫緩蝕劑，該低溫緩蝕劑包括如下重量百分比的組分水溶性咪唑啉化合物占30～50％、炔醇化合物占3～15％、含氮吸附型緩蝕劑占12～45％、復(fù)配溶劑占20～40％。本發(fā)明低溫緩蝕劑能夠耐高濃度濕硫化氫和氯化物腐蝕并且安全衛(wèi)生、無污染。
文檔編號(hào)C23F11/14GK102732894SQ201110081128
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者吳宇鋒, 崔小剛, 徐文剛, 朱瓊 申請(qǐng)人:武漢潤(rùn)爾華科技有限公司