CN1111683A - 用于hcl-h2s-h2o的腐蚀体系中的缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于HCl-H2S-H2O腐蚀体系的缓蚀剂，它主要由多元醇磷酸酯、磺酸盐、锌盐、多乙烯多胺和助溶剂组成。本发明的缓蚀剂兼有中和防腐的双重功能，用于炼油厂塔顶冷凝***中可控制腐蚀速度小于0.1毫米/年，可以单剂使用代替现有的两剂使用效果，且操作简单，产品成本低。
Description
本发明属于金属材料表面防腐蚀技术领域，具体地讲是涉及到一种用于炼油厂塔顶冷凝***的HCl-H2S-H2O腐蚀体系中的兼有中和防腐蚀双重作用的缓蚀剂。
目前随着原油的深度开发，进入炼油厂原油的性质逐渐恶化，致使炼油厂设备腐蚀问题日趋严重，塔顶冷凝***设备的腐蚀问题尤为突出。造成该部位腐蚀的主要原因是原油中有各种盐类和硫化物，在炼油加工过程中盐类分解产生HCl气体，硫化物受热分解产生H2S气体，这些腐蚀介质在蒸馏过程中随原油轻组份及水汽一齐进入塔顶冷凝***形成盐酸及硫氢酸，在塔顶冷凝***形成HCl-H2S、H2O腐蚀环境，对设备产生严重的腐蚀。
对于炼油厂塔顶冷凝***中的防腐问题，目前通常采用“一脱四注”的防护方法，即原油脱盐、注碱、注氨、注缓蚀剂、注水。原油电脱盐通常在炼油第一工序中使用，以减少原油氯化物的引入;原油中大剂量注碱，虽然能减轻腐蚀问题，但使渣油中钠含量增加，对后序加工艺和产品质量产生不良影响，现在已不采用原油注碱防腐措施。注氨用于中和塔顶挥发线介质中的HCl-H2S酸性物以减轻腐蚀，但是注氨生成的氯化氨盐易产生沉积物使管线堵塞，造成停工停产;同时氨中和酸时溶解慢、防腐效果不理想。注入缓蚀剂为的是在金属表面形成化学吸附保护膜、阻挡腐蚀性介质与金属接触。注水则可以冲洗冷凝区的酸浓度、同时可冲洗管线中的氯化胺盐等。
本发明的目的是提供一种新型的用于炼厂塔顶冷凝***中的缓蚀剂，该缓蚀剂既能起到中和塔顶挥发线介质中的酸性物的作用，又能同时在金属表面形成化学吸咐保护膜，即该缓蚀剂兼有中和和防腐双重功能，代替了现有的需要分别注氨和注缓蚀剂的工艺，一剂兼有两剂的功能，并且防腐效果明显、操作方便、价格便宜。
本发明的缓蚀剂具有如下的配方组成（重量百分比%）：
多元醇磷酸酯 13-25%
磺酸盐 8-16%
多乙烯多胺 10-28%
锌盐 2-12%
助溶剂 余量
其中的多元醇磷酸酯选自C2-C18的烷基多元醇的磷酸一酯、磷酸二酯或磷酸三酯和四酯的一种或二种混合物，如乙二醇二磷酸酯、丙二醇二磷酸酯、丁二醇二磷酸酯、甘油三磷酸酯、季戊四醇四磷酸酯。
其中的磺酸盐包括石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐（钠、钾盐）。
其中的锌盐为水溶性盐，如硝酸锌、硫酸锌、醋酸锌等。
其中的多乙烯多胺可选自三乙烯二胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺中一种或几种的混合物等。
其中的助溶剂可为表面活性剂，如OP乳化剂。
本发明的中和防腐双功能防蚀剂的制备工艺为：将多元醇磷酸酯、磺酸盐、锌盐按配比投入反应釜中，不断搅拌升温至40-45℃，反应3-5小时，则制得深棕色中间体，再将中间体移至已投人多烯多胺复配釜内，在不断搅拌下加入助溶剂后反应1-2小时则制得产品。所得产品质量达到如下技术指标：
外观：淡棕色透明液体
密度：1.0-1.1克/cm3（20℃）
PH：6.5-7.5
下面以实施例和实验结果来说明本发明缓蚀剂的效果。
实施例：
按下述成份和配比（重量百分比%），采用前述的方法制备本发明的缓蚀剂。
乙二醇二磷酸酯 20%
石油磺酸盐 12%
三乙烯二胺 25%
硝酸锌 8%
OP乳化剂 35%
为了检验中和防腐双功能缓蚀剂抑制HCl、H2S腐蚀的效果，采取了试验室动态缓蚀率评定法和现场实际应用试验评定方法对该缓蚀剂防腐效果进行了评价，评定结果如下。
试验室动态缓蚀效果评定，腐蚀介质为塔顶冷凝水，试件材质为A3钢，药剂用量控制PH6-7为止。
表1
表1说明进口的双剂型缓蚀剂和本发明的单剂型缓蚀剂均对塔顶冷凝水***有较好的防腐效果：但本发明的单剂型试剂效果更佳，且一剂顶二剂，使用方便，易于操作且价格便宜。
表二为对本发明的单剂型缓蚀剂在某炼油厂进行工业试验防腐效果对比。
表二现场应用几种药剂防腐效果对比
备注：Fe单位为mg/L、腐蚀单位为毫米/年
由上述可见：本发明防腐蚀剂防腐效果良好，塔顶冷凝水中铁离子含量均可控制在1mg/L以内，塔顶空冷器腐蚀速可控制小于0.1毫米/年，远远低于氨水（0.34毫米/年）、和注入进口N5151和N5185药剂（0.144毫米/年）的腐蚀速度。而且本发明防腐蚀剂价格便宜、操作简单、一剂顶进口N5151、N5185两剂使用。本发明防腐剂兼有中和、成膜双重功能。在石化***具有广阔的应用前景。
Claims (8)
1、一种用于抑制HCl-H2S-H2O腐蚀体系的兼有中和防腐双重功效的缓蚀剂，其特征在于该缓蚀剂由以下成份和重量百分组成：
(a)多元醇磷酸酯 13-25%
(b)磺酸盐 8-16%
(c)多乙烯多胺 10-28%
(d)锌盐 2-12%
(e)助溶剂 余量
2、权利要求1所述的缓蚀剂，其中的多元醇磷酸酯选自C2-C18的烷基多元醇的磷酸一酯、磷酸二酯、磷酸三酯和四酯其中一种或其任意比例的混合物。
3、权利要求2所述的缓蚀剂，其中的多元醇磷酸酯可选自乙二醇二磷酸酯、丙二醇二磷酸酯、丁二醇二磷酸酯、甘油三磷酸酯、季戊四醇四磷酸酯。
4、权利要求1所述的缓蚀剂，其中的磺酸盐包括石油磺酸盐、烷基苯磺酸的钠或钾盐。
5、权利要求1所述的缓蚀剂，其中的锌盐为硝酸锌、硫酸锌和醋酸锌。
6、权利要求1所述的缓蚀剂，其中的多乙烯多胺可选自三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯三胺中的一种或几种的混合物。
7、权利要求1所述的缓蚀剂，其中的助溶剂可为表面活性剂，如OP乳化剂。
8、一种制备权利要求1所述的抑制HCl-H2S-H2O腐蚀体系的缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：将多元醇磷酸酯、磺酸盐、锌盐按配比投入反应釜中，经不断搅拌升温至40-50℃，反应3-5小时，则制得深棕色中间体;再将中间体移至已投入多乙烯多胺复配釜中，在不断搅拌下加入助溶剂反应1-2小时则获得产品。
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