CN109762601B - 阻焦剂 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种能够延缓废油蒸馏过程炉管、填料、换热器结焦，有效延长开工周期的阻焦剂，其充分利用其软化焦块、抑制稠合芳烃缩合和聚合、阻止或减少结焦物形成，废油常减压蒸馏过程加入本产品后有效降低酸值控制设备酸腐；极大的降低的结焦的速度，延长开工周期，由每月检修一次延长至三个月检修一次，增加了生产天数，降低了检修成本投入给工厂带来直接的经济利益。

Description

阻焦剂

技术领域

本发明涉及废油再生技术领域，具体涉及一种能够延缓废油蒸馏过程炉管、填料、换热器结焦，有效延长开工周期的阻焦剂。

背景技术

延迟焦化作为一种渣油深度加工工艺，在中国炼油工业中发挥着重要作用。随着世界原油的日趋重质化和劣质化，石油加工条件变得更加苛刻，炼油设备和管线的结焦问题日益突出。当今废油再生领域但凡使用常减压蒸馏工艺都无法避免炉管、填料、换热器等部位结焦导致压力上升、最终堵死，从而不得不停工检修的问题。尤其是延迟焦化装置原料油的劣质化，使得加热炉管极易结焦，降低加热炉热效率，有时还会堵塞管道，不仅缩短了装置运行周期，还给装置的安全带来隐患，严重影响了装置的正常生产。

国内几乎所有常减压工厂开工周期均在一个月左右，频繁的检修影响正常生产，降低了年度总生产天数，并且检修过程花费高昂。而本行业对抗此问题的手段几乎没有。

从50年代起国内外研究人员开始关注石油炼制过程中的结焦问题，并对结焦机理进行研究。目前普遍采用的是化学方法，通过在原料油中加入一定量的化学物质作为阻焦剂来抑制结焦。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学阻焦剂，充分利用其软化焦块、抑制稠合芳烃缩合和聚合、阻止或减少结焦物形成。

本发明提供一种化学阻焦剂，其包括氢氧化钾、氧化镁、十二烷基苯磺酸钠、二苯氧磷和十二烷基磺丙基甜菜碱。

所述各成分的用量质量比为氢氧化钾∶氧化镁∶十二烷基苯磺酸钠∶二苯氧磷∶十二烷基磺丙基甜菜碱＝50-80∶10-30∶5-15∶10-20∶2-5。

本发明提供的上述阻焦剂的制备方法为将各组分按比例混合在一起即可。

每吨废油(净油)使用上述阻焦剂2-3公斤。

本发明还提供上述阻焦剂的使用方法，其包括将阻焦剂加入3-4倍量的水，充分搅拌为悬浊液后泵送至油罐搅拌均匀，罐内废油进入蒸馏工段。

本发明还提供一种延缓废油蒸馏过程炉管、填料、换热器结焦的方法，通过向蒸馏前原料注入比例的本发明提供的化学阻焦剂，在搅拌罐搅拌均匀后，正常进料通过泵送至蒸馏塔器。

本发明的有益效果：

本发明提供一种化学阻焦剂，充分利用其软化焦块、抑制稠合芳烃缩合和聚合、阻止或减少结焦物形成，废油常减压蒸馏过程加入本产品后有效降低酸值控制设备酸腐；极大的降低的结焦的速度，延长开工周期，由每月检修一次延长至三个月检修一次，增加了生产天数，降低了检修成本投入给工厂带来直接的经济利益。

具体实施方式

本发明提供一种化学阻焦剂，其包括氢氧化钾、氧化镁、十二烷基苯磺酸钠、二苯氧磷和十二烷基磺丙基甜菜碱。

通过添加含磷化学物质二苯氧磷，在高温下可以分解产生自由基，与金属表面结合成膜，降低金属活性，钝化反应器器壁，从而抑制焦炭的形成。鉴于国内废油酸值均在2左右，通过加入碱性物质氢氧化钾，中和酸值，氧化镁和十二烷基苯磺酸钠的结合作用起到软化焦块的作用。

此外，沥青质是渣油中化学组成与结构最复杂的组分，具有极性强、相对分子质量大、芳香性高、杂原子含量高等特点，是渣油加工过程中最难轻质化的部分，是形成焦块的主要原因，沥青质分子是以稠合芳香环系为核心，周围带有若干环烷环，在芳香环和环烷环上连接有若干大小不等的烷基侧链组成，本发明中通过添加十二烷基磺丙基甜菜碱，在渣油胶体体系中，其可向沥青质表面吸附，头部磺酸基官能团与沥青质表面的羟基和氨基中的氢形成分子间氢键，从而起到稳定沥青质的作用。在加氢裂化反应过程中该物质可在沥青质位置硫化为活性金属，可更好地促进沥青质的加氢饱和，从而抑制稠环芳烃、沥青质的缩合和聚合、阻止或减少结焦物形成。

所述各成分的用量质量比为氢氧化钾∶氧化镁∶十二烷基苯磺酸钠∶二苯氧磷∶十二烷基磺丙基甜菜碱＝50-80∶10-30∶5-15∶10-20∶2-5，进一步优选为60∶20∶10∶15∶3。

本发明提供的上述阻焦剂的制备方法为将各组分按比例混合在一起即可。

鉴于国内废油酸值均在2左右，阻焦剂的使用量为每吨废油(净油)2-3公斤，具体加剂量以工厂化验室对油罐采样化验所得酸值决定。

本发明还提供上述阻焦剂的使用方法，其包括将阻焦剂加入3-4倍量的水，充分搅拌为悬浊液后泵送至油罐搅拌均匀，罐内废油即可进入蒸馏工段，此时酸值已完全中和，蒸馏过程中加热炉产生的微观焦粒在氧化镁和十二烷基苯磺酸钠的存在下很难聚集在炉管表面，被分散在整个废油体系随塔底原料泵送入蒸馏塔进行侧线分离，而十二烷基磺丙基甜菜碱限制了沥青质的缩合，减少结焦物的形成，二苯氧磷，在高温下可以分解产生自由基，与金属表面结合成膜，降低金属活性，钝化反应器器壁。

本发明还提供一种延缓废油蒸馏过程炉管、填料、换热器结焦的方法，通过向蒸馏前原料注入比例的本发明提供的化学阻焦剂，在搅拌罐搅拌均匀后，正常进料通过泵送至蒸馏塔器，在蒸馏过程中通过中和酸值、分散刚生成的焦粒，降低渣油分子间的相互作用力达到中和酸性、延缓结焦、的目的。

以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

化学阻焦剂

将氢氧化钾、氧化镁、十二烷基苯磺酸钠、二苯氧磷、十二烷基磺丙基甜菜碱混合在一起，获得化学阻焦剂，用于进行如下测试，具体用量如表1所示。

表1各阻焦剂用量(单位：g)

试验原料为克拉玛依石化公司提供的减压渣油，密度0.96g/cm³(20℃)，粘度1180mm²/s(100℃)，组成成分饱和组分37.43％，芳香组分31.49％，胶质30.46％。

实验方法：通过向蒸馏前减压渣油注入实施例1提供的提供的化学阻焦剂，在搅拌罐搅拌均匀后，正常进料通过泵送至蒸馏塔器，在反应过程中按照预定的时间间隔在线取出凝聚相产物油样，然后测定所取油样中的结焦率。

检测仪器：在索氏提取器中用甲苯作溶剂，按照油样与溶剂体积比为1∶30抽提分离焦炭。油样抽提12h后，不溶物为焦炭。重油的组分分离使用冲洗吸附柱法。称取约15g样品油，用索氏提取器分离出正庚烷沥青质和正丁醇硬胶质，在中性氧化铝柱中分离出饱和组分、芳香组分和胶质。

在温度不太高时，油渣热转化的结焦诱导期内并没有明显的结焦现象，而往往要经过一段时间后开始明显结焦，因此，对减压渣油进料在高温500℃下的结焦情况进行了考察。

比较添加各种阻焦剂对结焦率和油样组成的影响，结果见表2。

表2阻焦剂对结焦率和油样组成的影响

		芳烃+石蜡总量(％)	结焦率(％)
				1	未添加阻焦剂	36.35％	45.29％
2	添加实施例1阻焦剂	45.63％	27.18％
				3	添加实施例2阻焦剂	43.23％	38.62％
4	添加实施例3阻焦剂	49.18％	26.17％
				5	添加比较例1阻焦剂	44.93％	36.11％
6	添加比较例2阻焦剂	43.18％	33.16％
				7	添加比较例3阻焦剂	43.95％	37.17％

从表2可以看出，添加阻焦剂的油样的结焦率要显著低于没有添加阻焦剂的油样的结焦率，而添加阻焦剂后，油样的结焦率显著下降，而通过比较芳烃和石蜡(液体组分)在整个油样中的总白分量可以看出，添加十二烷基磺丙基甜菜碱能够抑制焦化反应中的缩合反应和二次反应的进行，使液体组分增加。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种化学阻焦剂，其特征在于：由氢氧化钾、氧化镁、十二烷基苯磺酸钠、二苯氧磷和十二烷基磺丙基甜菜碱组成；

所述各成分的用量质量比为氢氧化钾：氧化镁：十二烷基苯磺酸钠：二苯氧磷：十二烷基磺丙基甜菜碱=50-80:10-30:5-15:10-20:2-5。

2.权利要求1所述阻焦剂的制备方法，其特征在于：将各组分按比例混合在一起即可。

3.权利要求1所述阻焦剂的使用方法，其特征在于：将上述阻焦剂加入3-4倍量的水，充分搅拌为悬浊液后泵送至油罐搅拌均匀，罐内废油进入蒸馏工段。

4.一种延缓废油蒸馏过程炉管、填料、换热器结焦的方法，其特征在于：通过向蒸馏前原料按比例注入权利要求1所述化学阻焦剂，在搅拌罐搅拌均匀后，进料通过泵送至蒸馏塔器，每吨废油使用上述阻焦剂2-3公斤。