一種高溫緩蝕劑的合成和評(píng)價(jià)

1、.一種高溫緩蝕劑的合成和評(píng)價(jià)石油中的酸性組分一般是指環(huán)烷酸,其他羧酸,無(wú)機(jī)酸,酚類,硫醇等,其中環(huán)烷酸和其他有機(jī)酸可總稱為石油酸1-4。環(huán)烷酸是一種珍貴的自然資源,其鹽類具有多種用處。但它在原油的加工過程中,會(huì)對(duì)加工設(shè)備造成腐蝕,腐蝕程度隨其在原油中含量的增大而加重,尤其對(duì)常減壓蒸餾裝置中高溫部位設(shè)備的腐蝕最為嚴(yán)重。原油中的環(huán)烷酸含量超過0.5 mgKOH.g-1,在270400的高溫下可發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕,塔盤、塔壁、塔填料、轉(zhuǎn)油線彎頭往往遭受破壞或穿孔。近年來(lái),對(duì)如何預(yù)防和控制環(huán)烷酸腐蝕,國(guó)內(nèi)已進(jìn)展了大量的研究,從不同的角度提出了不同的解決方案,在一定程度上緩解了環(huán)烷酸對(duì)原油加工設(shè)備的腐蝕。在國(guó)

2、內(nèi)外煉廠中預(yù)防和抑制環(huán)烷酸腐蝕主要是從降低進(jìn)人加工裝置原油的酸值、改變和優(yōu)化裝置的操作條件、改進(jìn)原油加工設(shè)備的材質(zhì)、采用在原油中加人緩蝕劑等方法進(jìn)展,尤其在研制高溫環(huán)烷酸緩蝕劑方面已做了大量的研究工作,得到一些能較有效預(yù)防和降低環(huán)烷酸對(duì)設(shè)備的腐蝕且較經(jīng)濟(jì)的方法和措施。歸結(jié)起來(lái)有以下幾種:降低原油酸值、操作條件優(yōu)化、高溫緩蝕劑等使用高溫緩蝕劑是一種較好的方法。本研究配制了一種在高溫高酸條件下緩蝕性能良好的混合型緩蝕劑,經(jīng)試驗(yàn)說明,可以明顯降低腐蝕速率。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 實(shí)驗(yàn)原料本實(shí)驗(yàn)所用的原料油有勝華煉廠減三線蠟油,環(huán)烷酸/白油。2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器鐵架臺(tái),攪拌器,水冷凝

3、管,250ml四口燒瓶,500ml三口燒瓶,電熱恒溫裝置,減壓蒸餾裝置,枯燥器,烘箱。2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑二甲苯,甲苯,無(wú)水乙醇,石油醚,濃鹽酸,六甲基四胺,二乙烯三胺,四乙烯五胺,異辛醇,正丁醇,腐蝕試片,勝華煉廠緩蝕劑,硬脂酸,溶劑D,溶劑E。2.3 緩蝕劑的配制2.3.1實(shí)驗(yàn)圖示環(huán)烷酸腐蝕圖1 復(fù)配緩蝕劑裝置圖1-冷凝管; 2-攪拌裝置; 3-溫度計(jì); 4-三口燒瓶; 5-電熱恒溫裝置。2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟1 將一定量的 D和E溶劑放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的四口燒瓶中。開動(dòng)攪拌裝置同時(shí)開啟冷凝器的冷凝水,再參加適量五硫化二磷,升溫至反響溫度。2將一定量的硬脂酸、二乙烯三胺、苯同時(shí)加

4、到另一個(gè)裝有攪拌器、溫度計(jì)、分水器、冷凝器的 四口燒瓶中。 升溫到反響溫度,脫水、脫溶劑,恒溫6h,冷卻至120,參加步驟1的反響產(chǎn)物,恒溫1小時(shí),冷卻至室溫,然后將反響產(chǎn)物倒入蒸餾瓶中,用減壓蒸餾將溶劑蒸出,再經(jīng)枯燥即得到復(fù)配緩蝕劑。2.4 靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)方法參照石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5273-2019中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。3 結(jié)果與討論3.1 緩蝕劑性能評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)了靜態(tài)腐蝕試驗(yàn),對(duì)以上述實(shí)驗(yàn)方法配制一種復(fù)配緩蝕劑的緩蝕性能需要做出評(píng)價(jià)。3.1.1緩蝕劑加注量對(duì)緩蝕性能的影響參加不同的緩蝕劑對(duì)緩蝕效率的影響見表 1。表1 緩蝕劑加注量對(duì)緩蝕效率的影響緩蝕劑加注量 /g·g-1緩蝕率 /wt

5、%1767.96209292.67420791.81從表1中可以看出,緩蝕劑的濃度對(duì)緩蝕效率影響較大 。在反響溫度、反響時(shí)間等確定條件下,緩蝕劑的濃度為2092g·g-1 時(shí),緩蝕效率最大,到達(dá)92.67 %。由于試驗(yàn)所合成的緩蝕劑是吸附型緩蝕劑,開場(chǎng)時(shí)緩蝕劑濃度為176g·g-1時(shí),緩蝕效率較低,因?yàn)榻饘偻獗砭徫g劑分子的吸附量較少,在金屬外表沒有形成防止腐蝕的吸附膜,緩蝕劑分子上極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)沒有提供過多的可減少介質(zhì)與金屬接觸的能量障礙和挪動(dòng)障礙。當(dāng)緩蝕劑參加量為2092g·g-1時(shí),緩蝕效率最高,說明了金屬外表被吸附膜完全覆蓋,有效地抑制了腐蝕分子的侵襲

6、,繼續(xù)增加緩蝕劑的量,緩蝕效率稍有下降并趨平緩,可能是由于緩蝕劑濃度過大時(shí),吸附分子之間的斥力和支鏈基團(tuán)的空間障礙影響了已形成膜的致密性。在表 1關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的環(huán)烷酸/白油介質(zhì)的根底上,進(jìn)展進(jìn)一步的試驗(yàn),作了減三線蠟油介質(zhì)的緩蝕試驗(yàn),試驗(yàn)比較數(shù)據(jù)列于表 2。表 2 不同介質(zhì)中緩蝕性能的比較介質(zhì)緩蝕劑加注量/g·g-1緩蝕率/wt%TAN鐵含量/g·g-1環(huán)烷酸/白油420791.816.0251.8減三線蠟油309900.0785.3由表 2的數(shù)據(jù)分析可以看出,隨著油分的酸值和鐵含量的降低,緩蝕劑的加注量也大幅降低,而緩蝕率根本不變,因此,復(fù)配緩蝕劑的加注量初始酸值和鐵含量較高時(shí),4000g·g-1左右,當(dāng)酸值和鐵含量較低至消費(fèi)要求的較低值時(shí),復(fù)配緩蝕劑的加注量也相應(yīng)減少至300g