一種抑制分餾塔頂循腐蝕的油溶性緩蝕劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種油溶性緩蝕劑的合成及使用，特別是用于抑制分餾塔頂循環(huán)回流 系統(tǒng)的腐蝕，屬于金屬防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著國(guó)內(nèi)外煉廠高酸原油加工量的增大，煉油設(shè)備及管道的腐蝕問(wèn)題日益突出， 尤其是分餾塔頂循環(huán)回流（簡(jiǎn)稱頂循）系統(tǒng)的腐蝕大大加劇，嚴(yán)重影響了裝置的正常運(yùn)行。 工業(yè)上通過(guò)對(duì)"一脫三注"工藝進(jìn)行優(yōu)化、設(shè)備及管線的材質(zhì)升級(jí)及加注緩蝕劑等措施，可 有效地抑制常減壓塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕，但目前對(duì)頂循系統(tǒng)的腐蝕尚缺乏深入的研究及有 效的對(duì)策。
[0003] 咪唑啉類緩蝕劑以其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于常減壓裝置的塔頂?shù)炔课?，?lái)抑 制酸性氣體HC1、H 2S等的腐蝕。如CN1091781A介紹了一種以有機(jī)酸和多乙烯多胺制備的 咪唑啉酰胺化合物，可用于煉油廠低溫輕質(zhì)油防腐部位，但未涉及與酯類的復(fù)配等問(wèn)題； US3510282、US3827874均報(bào)道了一種有機(jī)酸如脂肪酸、帶有取代基的二元羧酸與多胺合成 的咪唑啉緩蝕劑。目前尚未見(jiàn)有關(guān)用于分餾塔頂循環(huán)回流體系的緩蝕劑的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明是針對(duì)國(guó)內(nèi)外煉廠加工高酸原油的過(guò)程中分餾塔塔頂循環(huán)回流部位的腐 蝕情況，開(kāi)發(fā)一種油溶性的，適用于弱酸弱堿（pH值為5. 0-8. 0)環(huán)境下的緩蝕劑，以減輕分 餾塔塔頂循環(huán)回流部位的腐蝕情況。該緩蝕劑同樣也適用于其他類似環(huán)境下的金屬腐蝕。
[0005] 本發(fā)明所提供的緩蝕劑的各組分的組成如下：
[0006] 脂肪酸基咪唑啉酰胺20 % -60 %
[0007] 酯類 10%-40%
[0008] 溶劑 30%-60%
[0009] 其中，脂肪酸咪唑啉酰胺的分子式如下所示：
[0010]
[0011] 式中，札為c 1Q-C2。的直鏈烴基或者為芳烴基；1?2為C「C4的直鏈烴基；n為大于1 的整數(shù)。
[0012] 本發(fā)明所述的脂肪酸為C1(]_C2。的飽和及不飽和一元羧酸或芳烴基取代的飽和及 不飽和一元羧酸。
[0013] 所述的多乙烯多胺包含二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺以及以 上胺類的混合物多乙烯多胺。
[0014] 所述的有機(jī)酸酐為液體低級(jí)酸酐乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐。所述的有機(jī)溶劑攜水劑 為苯、甲苯、二甲苯或環(huán)己烷等烴類溶劑。
[0015] 所述的酯類復(fù)配物為單油酸甘油酯、雙油酸甘油酯、三油酸甘油酯、油酸丙二醇 酯、油酸甲酯、油酸乙酯或者是以上酯類的混合物。所述的復(fù)配溶劑為與油互溶的醇類、烴 類等，如乙醇、石油醚等。
[0016] 制備脂肪酸基咪唑啉酰胺，脂肪酸與多乙烯多胺的最佳摩爾比為1 :1. 2,在 150-170°C下以有機(jī)溶劑為攜水劑進(jìn)行?；撍?，然后程序升溫至220°C，在170-220°C下 進(jìn)行環(huán)化脫水生成脂肪酸基咪唑啉中間體，然后將咪唑啉中間體與有機(jī)酸酐在80-100°C水 浴加熱的條件下進(jìn)行酰胺化反應(yīng)得到油溶性脂肪酸基咪唑啉酰胺緩蝕劑。合成反應(yīng)的化學(xué) 方程式如下：
[0017]
[0018] 式中，&為C 1()-C2。的飽和及不飽和一元羧酸或芳經(jīng)基取代的飽和及不飽和一元羧 酸成為C i-C4的直鏈烴基；n為大于1的整數(shù)。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有緩蝕劑的技術(shù)相比，采用油溶性的脂肪酸基咪唑啉酰胺與酯類進(jìn)行 復(fù)配，并用與油體系互溶的溶劑將其溶解后加入油體系中，增強(qiáng)了該緩蝕劑的油溶性與成 膜性能，適用于分餾塔塔頂循環(huán)回流系統(tǒng)。同時(shí)，該緩蝕劑具有熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性高的 優(yōu)點(diǎn)，適合于煉油廠分餾塔塔頂循環(huán)回流系統(tǒng)較高溫度條件與弱酸弱堿的環(huán)境。 實(shí)施例：
[0020] 實(shí)施例1 :
[0021] 在三口燒瓶中加入12. 3804g(0. 12mol)二乙烯三胺和28. 246g(0. lOmol)油酸，摩 爾比為1.2:1，加入10. 1566g二甲苯作攜水劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% )，分水器中加滿二甲苯。 在隊(duì)保護(hù)下加熱到170°C，開(kāi)始酰化脫水，反應(yīng)2h至分水器中無(wú)水分出。采用程序升溫法， 緩慢升溫至220°C進(jìn)行環(huán)化脫水，在190-220°C溫度下反應(yīng)6h至不再有水分出，在N 2保護(hù) 氛圍下降溫；減壓蒸餾蒸出多余的原料，冷卻得到淡黃色油狀液體，油酸咪唑啉中間體，產(chǎn) 率為 96. 57%。
[0022]取合成出的中間體8. 7408g(0. 025mol)和乙酸酐1. 5314g(0. 015mol)，摩爾比為 1:0. 6,加入3mL的DMF作溶劑，在80°C水浴加熱下反應(yīng)2h。減壓蒸餾除去雜質(zhì)，冷卻得到 棕色油狀液體產(chǎn)物為油酸二乙烯三胺咪唑啉酰胺，產(chǎn)率為89. 05%。將其與油酸甘油酯按一 定比例復(fù)配，簡(jiǎn)記為復(fù)配物I。
[0023] 將復(fù)配物I以醇類化合物溶解，加入到200 y g/gHCl-100 y g/g(NH4)2S-100 y g/ g phOH的模擬油體系中，加入量為100yg/g，90°C下電磁攪拌加熱8h，通過(guò)失重法考察 得出，復(fù)配物I的緩蝕效率為80. 33 %，遠(yuǎn)高于煉廠常用市售塔頂緩蝕劑NJZ的緩蝕效率 (52. 76% )，說(shuō)明復(fù)配物I具有較好的緩蝕效果。
[0024] 實(shí)施例2 :
[0025] 將例1中的復(fù)配物I以醇類化合物溶解，加入到200 y g/gHCl-100 y g/ g (NH4) 2S-100 y g/gphOH的分餾塔頂循油體系中，加入量為100 y g/g，90°C下電磁攪拌加熱 8h，通過(guò)失重法對(duì)復(fù)配物I進(jìn)行緩蝕效果評(píng)價(jià)，復(fù)配物I的緩蝕效率可達(dá)到79. 65%，說(shuō)明 復(fù)配物I在該分餾塔頂循油體系中具有良好的緩蝕效果。
[0026] 實(shí)施例3 :
[0027] 采用 800 y g/gHCl-100 y g/g(NH4)2S-100 y g/gphOH 的模擬油體系在 130°C條件下 對(duì)例1中的復(fù)配物I緩蝕劑進(jìn)行高溫評(píng)價(jià)，復(fù)配物I的緩蝕效率可達(dá)到91. 78%，在130°C 的高溫條件下，仍具有良好的緩蝕效果。說(shuō)明該緩蝕劑具有良好的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性， 可以適用于高溫體系。
[0028] 實(shí)施例4 :
[0029] 在三口燒瓶中加入17. 5476g(0. 12mol)三乙烯四胺和20. 0g(0. lOmol)月桂酸，摩 爾比為1. 2:1，加入11. 25g甲苯作攜水劑（