多组份阻垢剂及其防止石油化工生产中产生污垢的方法与流程

本发明属于阻垢剂制备，更具体地，涉及一种多组份阻垢剂及其防止石油化工生产中产生污垢的方法。

背景技术：

1、原油的成份十分复杂，有些原油里面含有的重组分胶质沥青质，非常容易在换热器表面沉积，从而产生污垢最终导致换热器堵塞，装置换热效率下降，生产负荷下降，甚至导致停工。炼油厂一般会在容易结垢的装置，如减压塔塔底换热器、渣油加氢原料换热器、加氢裂化原料换热器、催化裂化油浆换热器等加注阻垢剂。然而，目前阻垢剂的除垢对象主要是钙镁离子盐沉积物，而对于沥青质的除垢研究较少，且相应的阻垢剂除垢效率低下。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有阻垢剂阻垢效率低的问题，并通过采用多组分阻垢剂协同作用从而提升阻垢剂的阻垢效率。

2、本发明的目的是提供一种多组份阻垢剂。

3、本发明的另一个目的是提供一种防止石油化工生产中产生污垢的方法。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、本发明提供一种多组分阻垢剂，多组分阻垢剂包括第一组分、第二组分、第三组分；

6、第一组分包括双烯基丁二酰亚胺、二仲丁基对苯二胺；

7、第二组分包括十二烷基苯磺酸有机胺盐；

8、第三组分包括2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基。

9、上述技术方案通过采用三组分体系的阻垢剂，具体的，以双烯基丁二酰亚胺、二仲丁基对苯二胺作为第一组分，由于二仲丁基对苯二胺具有优良的胺类抗氧性，能够有效防止双烯基丁二酰亚胺在储存中因高温发生氧化而影响阻垢效率，并以十二烷基苯磺酸有机胺盐作为第二组分，以2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基作为第三组分；

10、首先，在实际应用中，原油中沥青质的羧基会和原油中的钙离子形成稳定的配位化合物，同时沥青质还会吸附原油中的某些固体颗粒如催化剂等，从而使得沥青质更加稳定牢固地沉积在设备仪器中，当加入多组分阻垢剂时，第二组分的十二烷基苯磺酸有机胺盐中的有机胺能够与金属中的羟基结合从而使得十二烷基苯磺酸有机胺盐能够稳固在金属表面，并在金属表层形成极性表面，阻止非极性的沥青质吸附和沉积在金属表面，同时，第二组分的十二烷基苯磺酸有机胺盐中带负电的磺酸盐离子会吸附在沥青质中，使得沥青质整体附带负电荷，因同电相斥作用使得沥青质中的分子间隙扩大，从而有利于第三组分的2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基穿插在沥青质分子中并与沥青质的钙离子结合形成络合物，从而破坏沥青质的稳定结构，使得第一组分的双烯基丁二酰亚胺和二仲丁基对苯二胺能够更好地渗透、分散进入沥青质的片状分子层之间，并通过双烯基丁二酰亚胺和二仲丁基对苯二胺的胺基与沥青质中的羟基、羧基或胺基形成氢键，从而拆散沥青质分子平面重叠堆砌而成的聚集体，防止沥青质堆叠聚沉，同时，2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基还能作为阻聚剂，能够防止沥青质中的分子发生聚合而沉积；其次，在第一组分中双烯基丁二酰亚胺还可以吸附沥青质中的固体颗粒，使不溶性物质呈胶体悬浮状态，进一步使得沥青质整体结构更加松散，方便二仲丁基对苯二胺对沥青质的分散作用。

11、进一步的，多组分阻垢剂包括以下重量份数组分：

12、45-60份第一组分、20-30份第二组分、0.5-2份第三组分；

13、其中，第一组分中双烯基丁二酰亚胺与二仲丁基对苯二胺的质量比为1-2:1。

14、进一步的，多组分阻垢剂中的第二组分还包括溶剂；溶剂选自正丁醇、丙醇以及2-戊醇中的任意一种或多种混合。

15、进一步的，多组分阻垢剂中的第二组分还包括第二组分质量5-6％的吡咯烷酮，以及包括吡咯烷酮等质量的丙二醇。

16、上述技术方案通过添加吡咯烷酮和丙二醇，一方面可以通过两者中含有的羟基和沥青质的活性基团形成氢键，使得沥青质分子内部之间的氢键饱和，从而防止沥青质分子因自身氢键作用而发生沉积，另一方面可以通过吡咯烷酮和丙二醇两者所具有的润滑作用，从而协同十二烷基苯磺酸有机胺盐使得沥青质能够快速在金属表面脱落而分散在装置罐体系中。

17、进一步的，吡咯烷酮选自n-甲基-2-吡咯酮、γ-吡咯烷酮以及α-吡咯烷酮中任意一种。

18、进一步的，多组分阻垢剂中的第一组分还包括第一组分质量8-9％的增溶剂。

19、上述技术方案通过添加增溶剂，而增溶剂的长链结构使得沥青质分子呈现纵向延伸，形成易梳理的平面线状结构，避免了出现立体堆积结构的形成，进而防止沥青质发生聚沉堆积。

20、进一步的，增溶剂选自聚氧乙烯月桂醇酯、聚氧乙烯硬脂酸酯以及聚氧乙烯棕榈酸酯中的任意一种。

21、本发明还提供一种防止石油化工生产中产生污垢的方法，所述方法包括以下步骤：

22、将第二组分和第三组分的物料加入到第一组分中，搅拌混合后，输入加热箱中，加热后通过管道注入或喷头喷射送入石油化工生产装置中进行除垢。

23、进一步的，所述加热箱的温度为40-50℃；时间20-30min。

24、进一步的，所述加热箱中还包括抗氧化剂；所述抗氧化剂选自3-羟基-2,4,6-三甲基吡啶、对叔丁基苯酚以及对二甲苯酚中的任意一种。

25、有益效果：(1)本技术方案通过采用三组分体系的阻垢剂，具体的，以双烯基丁二酰亚胺、二仲丁基对苯二胺作为第一组分，由于二仲丁基对苯二胺具有优良的胺类抗氧性，能够有效防止双烯基丁二酰亚胺在储存中因高温发生氧化而影响阻垢效率，并以十二烷基苯磺酸有机胺盐作为第二组分，以2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基作为第三组分；

26、首先，在实际应用中，原油中沥青质的羧基会和原油中的钙离子形成稳定的配位化合物，同时沥青质还会吸附原油中的某些固体颗粒如催化剂等，从而使得沥青质更加稳定牢固地沉积在设备仪器中，当加入多组分阻垢剂时，第二组分的十二烷基苯磺酸有机胺盐中的有机胺能够与金属中的羟基结合从而使得十二烷基苯磺酸有机胺盐能够稳固在金属表面，并在金属表层形成极性表面，阻止非极性的沥青质吸附和沉积在金属表面，同时，第二组分的十二烷基苯磺酸有机胺盐中带负电的磺酸盐离子会吸附在沥青质中，使得沥青质整体附带负电荷，因同电相斥作用使得沥青质中的分子间隙扩大，从而有利于第三组分的2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基穿插在沥青质分子中并与沥青质的钙离子结合形成络合物，从而破坏沥青质的稳定结构，使得第一组分的双烯基丁二酰亚胺和二仲丁基对苯二胺能够更好地渗透、分散进入沥青质的片状分子层之间，并通过双烯基丁二酰亚胺和二仲丁基对苯二胺的胺基与沥青质中的羟基、羧基或胺基形成氢键，从而拆散沥青质分子平面重叠堆砌而成的聚集体，防止沥青质堆叠聚沉，同时，2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基还能作为阻聚剂，能够防止沥青质中的分子发生聚合而沉积；其次，在第一组分中双烯基丁二酰亚胺还可以吸附沥青质中的固体颗粒，使不溶性物质呈胶体悬浮状态，进一步使得沥青质整体结构更加松散，方便二仲丁基对苯二胺对沥青质的分散作用。

27、(2)本技术方案通过添加吡咯烷酮和丙二醇，一方面可以通过两者中含有的羟基和沥青质的活性基团形成氢键，使得沥青质分子内部之间的氢键饱和，从而防止沥青质分子因自身氢键作用而发生沉积，另一方面可以通过吡咯烷酮和丙二醇两者所具有的润滑作用，从而协同十二烷基苯磺酸有机胺盐使得沥青质能够快速在金属表面脱落而分散在装置罐体系中。

28、(3)本技术方案通过添加增溶剂，而增溶剂的长链结构使得沥青质分子呈现纵向延伸，形成易梳理的平面线状结构，避免了出现立体堆积结构的形成，进而防止沥青质发生聚沉堆积。