一種高溫緩蝕劑的合成和評價

1、.一種高溫緩蝕劑的合成和評價石油中的酸性組分一般是指環(huán)烷酸,其他羧酸,無機酸,酚類,硫醇等,其中環(huán)烷酸和其他有機酸可總稱為石油酸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,會對加工設備造成腐蝕,腐蝕程度隨其在原油中含量的增大而加重,尤其對常減壓蒸餾裝置中高溫部位設備的腐蝕最為嚴重。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)生強烈腐蝕,塔盤、塔壁、塔填料、轉油線彎頭往往遭受破壞或穿孔。近年來,對如何預防和控制環(huán)烷酸腐蝕,國內已進展了大量的研究,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)烷酸對原油加工設備的腐蝕。在國

2、內外煉廠中預防和抑制環(huán)烷酸腐蝕主要是從降低進人加工裝置原油的酸值、改變和優(yōu)化裝置的操作條件、改進原油加工設備的材質、采用在原油中加人緩蝕劑等方法進展,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防和降低環(huán)烷酸對設備的腐蝕且較經濟的方法和措施。歸結起來有以下幾種: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,經試驗說明,可以明顯降低腐蝕速率。2 實驗部分2.1 實驗原料本實驗所用的原料油有勝華煉廠減三線蠟油,環(huán)烷酸/白油。2.2 實驗儀器及試劑2.2.1 實驗儀器鐵架臺,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 實驗試劑二甲苯,甲苯,無水乙醇,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實驗圖示環(huán)烷酸腐蝕圖1 復配緩蝕劑裝置圖1-冷凝管; 2-攪拌裝置; 3-溫度計; 4-三口燒瓶; 5-電熱恒溫裝置。2.3.2 實驗步驟1 將一定量的 D和E溶劑放入裝有攪拌器、溫度計、冷凝器的四口燒瓶中。開動攪拌裝置同時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、苯同時加

4、到另一個裝有攪拌器、溫度計、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的反響產物,恒溫1小時,冷卻至室溫,然后將反響產物倒入蒸餾瓶中,用減壓蒸餾將溶劑蒸出,再經枯燥即得到復配緩蝕劑。2.4 靜態(tài)腐蝕實驗方法參照石油企業(yè)標準SY/T 5273-2019中的相關標準執(zhí)行。3 結果與討論3.1 緩蝕劑性能評價設計了靜態(tài)腐蝕試驗,對以上述實驗方法配制一種復配緩蝕劑的緩蝕性能需要做出評價。3.1.1緩蝕劑加注量對緩蝕性能的影響參加不同的緩蝕劑對緩蝕效率的影響見表 1。表1 緩蝕劑加注量對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,緩蝕劑的濃度對緩蝕效率影響較大 。在反響溫度、反響時間等確定條件下,緩蝕劑的濃度為2092g·g-1 時,緩蝕效率最大,到達92.67 %。由于試驗所合成的緩蝕劑是吸附型緩蝕劑,開場時緩蝕劑濃度為176g·g-1時,緩蝕效率較低,因為金屬外表緩蝕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和非極性基團沒有提供過多的可減少介質與金屬接觸的能量障礙和挪動障礙。當緩蝕劑參加量為2092g·g-1時,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,吸附分子之間的斥力和支鏈基團的空間障礙影響了已形成膜的致密性。在表 1關聯數據的環(huán)烷酸/白油介質的根底上,進展進一步的試驗,作了減三線蠟油介質的緩蝕試驗,試驗比較數據列于表 2。表 2 不同介質中緩蝕性能的比較介質緩蝕劑加注量/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的數據分析可以看出,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,復配緩蝕劑的加注量初始酸值和鐵含量較高時,4000g·g-1左右,當酸值和鐵含量較低至消費要求的較低值時,復配緩蝕劑的加注量也相應減少至300g