一种阻垢组合物及其应用的制作方法

本公开涉及石油加工领域，具体地，涉及一种阻垢组合物及其应用。

背景技术：

1、随着原油质量的不断劣质化，以减压瓦斯油为主要原料的加氢裂化装置也相应逐步变劣，从而给加氢裂化装置的正常运转带来一些新的问题。其中，高压换热器结垢引起换热效率下降，使得原料换热后温度达不到设计要求，只有提高加热炉负荷，这样就增加了装置的能量损耗，严重时导致装置反应器床层温度分布严重偏离正常，影响了装置的长周期安全运转。解决这个问题主要有两种方法：一种是工艺方法，可以通过增加辅助设备(如增加备用换热器或过滤器等)、改善工艺流程及操作(如改变原料流速等)和控制原料性质来实现：另一种是采用在原料油中加入一定量高效阻垢剂来抑制、延缓焦垢在原料换热器中的形成。加注阻垢剂的方法不改变工艺流程，不影响正常操作，加注方便、灵活，资金投入少，回收周期短。

2、对已公开专利的分析发现，低分子表面活性剂型阻垢剂的研究相对较多，并以磷酸或硫代磷酸酯铵盐为主；以聚异丁烯基马来酸衍生物为代表的高分子型分散剂出现的较晚，对其研究较少；随着世界石油资源的枯竭，可供开采的优质原油日趋减少，而沥青质、胶质含量高的劣质原油的加工量逐渐增大。因此，能够稳定分散胶质、阻止其在设备表面沉积的高分子型阻垢剂在石油加工中将得到越来越广泛的应用。

3、适用于高酸、高硫、重质原油加工的阻垢组合物还没有相关的报道。当原油中硫含量较高时，含硫化合物及酸性组分加重了设备腐蚀，导致大量无机焦垢的形成；无机焦垢中的金属离子能进一步促进油料在高温时的氧化形成有机焦垢，而有机焦垢的粘附作用反过来又加剧了无机焦垢的形成；另外，油料中的含硫、含氮化合物在氧的作用下容易发生自由基氧化，生成胶质及积炭，致使石油加工设备中焦垢的形成机理比较复杂，耐高温性都较差，分解产物对加工过程和催化剂有负面影响。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种阻垢组合物及其应用，该阻垢剂组合物的脱垢效率高、耐高温性能好，适用于高酸、高硫、劣质原油的加工。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种阻垢组合物，所述阻垢组合物包括稀释剂和清净分散剂，所述稀释剂包含沸点为180-410℃的烃类物质，所述清净分散剂具有式(1)所示的结构：

3、

4、其中，r1、r2、r3和r4彼此相同或不同，且分别独立地选自h、卤素基团、氰基和碳原子数为1-10的烷基；

5、n1表示r1的个数，n2表示r2的个数，n3表示r3的个数，n4表示r4的个数；n1、n2、n3和n4彼此相同或不同，且分别独立地选自1、2、3或4；

6、l选自单键或碳原子数为1-5的亚烷基；pib表示聚异丁烯基。

7、可选地，r1、r2、r3和r4相同，且选自h、卤素基团、氰基和碳原子数为1-10的烷基中的一种；n1、n2和n3相同，且选自1、2、3或4。

8、可选地，r1、r2、r3和r4各自为h，l为单键。

9、可选地，所述清净分散剂具有如下式(1-1)所示的结构：

10、

11、可选地，所述稀释剂包括柴油、航空煤油和重芳烃中的一种或几种。

12、可选地，相对于所述阻垢组合物的总重量，所述清净分散剂的含量为1-30重量％，优选为5-25重量％。

13、可选地，所述阻垢组合物还包含抗氧剂，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、酚酯类抗氧剂和硫代酚类抗氧剂中的一种或几种；

14、相对于所述阻垢组合物的总重量，所述抗氧剂的含量为0.05-2重量％。

15、可选地，所述阻垢组合物还包含防锈剂，所述防锈剂包括石油磺酸盐、咪唑类化合物、咪唑啉烯基丁二酸盐、烯基丁二酸、噻二唑类化合物和烯基丁二酸酯中的一种或几种；

16、相对于所述阻垢组合物的总重量，所述防锈剂的含量为0.1-5重量％。

17、本公开第二方面提供制备本公开第一方面所述的阻垢组合物的方法，该方法包括以下步骤：

18、s1使第一反应物和第二反应物在第一溶剂中接触反应，得到中间产物；

19、s2使所述中间产物和聚异丁烯马来酸酐在第二溶剂中接触反应，得到所述清净分散剂；

20、s3将所述清净分散剂、所述稀释剂与可选的添加剂混合；

21、其中，所述第一反应物具有如下式(2)所示的结构，所述第二反应物具有如下式(3)或式(4)所示的结构：

22、

23、r5选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为3-10的取代或未取代的环烷基和碳原子数为6-15的取代或未取代的芳基；

24、取代的芳基和取代的环烷基中的取代基各自独立地选自氘、卤素基团和碳原子数为1-5的烷基中的一种或几种。

25、可选地，所述第二反应物选自靛红酸酐、6-甲基靛红和6,8-二溴靛红酸酐中的一种；或者，

26、所述第二反应物选自对氨基苯甲酸戊烷酯、2-氨基苯甲酸乙酯、薄荷醇邻氨基苯甲酸酯和对氨基苯甲酸苄酯中的一种；

27、优选地，所述第二反应物为靛红酸酐。

28、可选地，步骤s1中，所述第一反应物与所述第二反应物的摩尔比为1：(3-3.5)，优选为1：(3-3.2)；

29、所述反应的条件包括：反应温度为80-100℃，优选为85-95℃；反应时间为8-12h，优选为9-10h，所述第一溶剂包括甲苯、苯和二甲苯中的一种或几种，优选为甲苯。

30、可选地，步骤s2中，所述中间产物与所述聚异丁烯马来酸酐的摩尔比为1：(3-3.5)，优选为1：(3-3.2)；

31、所述反应的条件包括：反应温度为140-160℃，优选为145-155℃；反应时间为4-8h，优选为5-7h；

32、所述聚异丁烯马来酸酐的数均分子量为800-2500，优选为1000-2300；所述第二溶剂为基础油，优选为150sn或白油，更优选为150sn。

33、可选地，步骤s3中，所述混合的条件包括：温度为20-60℃，时间为0.5-4h；

34、可选地，所述添加剂包括所述抗氧剂和/或所述防锈剂。

35、本公开第三方面提供本公开第一方面所述的阻垢组合物在原油加工装置阻垢中的应用。

36、可选地，所述原油加工装置阻垢的方法包括：将所述阻垢组合物与原油混合后通入所述所述原油加工装置中；相对于1kg所述原油，所述阻垢组合物的用量为100-1000mg；

37、所述原油中的硫含量为1.5-2.5重量％，酸值为0.15-0.25mgkoh/g；

38、所述原油加工装置包括输送管道和/或热交换器。

39、通过上述技术方案，本公开的清净分散剂包含具有中心对称结构的多酰胺化合物，其结构以n原子为中心，并包含多个位置对称的酰胺官能团和多个苯环，该化合物结构整体对称性高，包括该清净分散剂的阻垢组合物的阻垢效率高、耐高温性能好，适用于高酸、高硫、劣质原油的加工。本公开的制备方法工艺简单，合成效率高。

40、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。