一种复合加氢阻垢剂及其制备方法与流程

本申请属于石油化工，特别是涉及一种复合加氢阻垢剂及其制备方法。

背景技术：

1、加氢精制、加氢裂化及渣油加氢处理装置是炼油工业实现油品质量升级和重油轻质化的核心工艺单元。随着原油质量日趋重质化和劣质化，加氢装置原料油中胶质、沥青质、硫、氮、重金属等杂质含量显著升高。在实际工业运行中，原料油中的多环芳烃、胶质与沥青质在受热后极易发生缩合反应，同时体系内的活性硫化氢与设备金属反应剥落生成的硫化亚铁颗粒会与这些有机大分子相互交联，并在换热器管壁上沉积，更会随着流体进入反应器，在催化剂床层中大量聚积，从而导致换热器结垢、反应器床层压降升高、加热炉管结焦等一系列问题，严重制约了装置的长周期稳定运行；垢物的积累还会导致换热器压差急剧上涨、加热炉热负荷增加、装置能耗上升。

2、为解决上述结垢问题，现有技术多采用加氢阻垢剂，通过不同作用的组分复配实现防垢与除垢。其中阻聚剂是通过受阻酚类或胺类化合物分子中的活泼氢捕获活性自由基以终止链式反应，从而抑制烯烃、二烯烃等不饱和烃的聚合结垢，然而，单一阻聚剂仅能针对自由基聚合这一条路径发挥作用；分散剂通过极性基团吸附垢物微粒、长链烷基提供空间位阻来阻止垢物微粒的聚集与沉积，但分散剂无法从根本上阻止垢物的化学形成；金属钝化剂主要通过与油品中游离的金属离子发生螯合作用或在设备表面形成钝化膜以减少金属离子的溶出，从而抑制金属对聚合反应的催化，但其功能单一，无法对已生成的垢物起到清除或分散作用。现有加氢阻垢剂多为上述各组分的简单复配，缺乏能够将多种功能集于同一分子骨架的复合功能组分。

技术实现思路

1、针对上述问题，为了进一步提高加氢阻垢剂的阻垢性能，本申请提供一种复合加氢阻垢剂及其制备方法。

2、本申请首先提供一种复合加氢阻垢剂，按重量份数包括以下组分：聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂8-15份、抗氧剂10-15份、阻聚剂5-8份、复合功能剂15-30份、溶剂30-50份；

3、所述复合功能剂由改性超支化聚酰胺-胺8-15份、硼酸三异辛酯5-10份、三异辛胺2-5份混合制得；

4、所述改性超支化聚酰胺-胺的制备方法包括如下步骤：s1，二乙烯三胺与丙烯酸甲酯在甲醇中反应制得中间体；s2，中间体与二乙烯三胺在甲醇中反应制得超支化聚酰胺-胺；s3，水杨酸与超支化聚酰胺-胺加热回流反应制得改性超支化聚酰胺-胺。

5、进一步的，所述s1中，二乙烯三胺与丙烯酸甲酯的摩尔比为1: 6-8。

6、进一步的，所述s2中，二乙烯三胺与中间体的摩尔比为1: 14-16。

7、进一步的，所述s3中，水杨酸与超支化聚酰胺-胺摩尔比为4-5: 1。

8、进一步的，所述硼酸三异辛酯的制备方法包括如下步骤：硼酐与氢化钙在搅拌下与无水异辛醇混合，加热反应纯化制得硼酸三异辛酯。

9、进一步的，所述抗氧剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺或二异辛基二苯胺。

10、进一步的，所述溶剂为重芳烃或柴油。

11、进一步的，所述阻聚剂为四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯或4-羟基-tempo。

12、进一步的，本申请提供一种复合加氢阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：按比例称取各组分，将改性超支化聚酰胺-胺与部分溶剂加入反应釜，升温搅拌至完全溶解后降温至60-70℃，加入硼酸三异辛酯和三异辛胺搅拌后再加入抗氧剂、阻聚剂、聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，继续搅拌1-2h，冷却至室温制得。

13、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

14、本申请复合功能剂是将改性超支化聚酰胺-胺、硼酸三异辛酯和三异辛胺复合制得，其中改性超支化聚酰胺-胺是采用酰胺反应将水杨酸封端改性超支化聚酰胺-胺制得，超支化聚酰胺-胺骨架具有高度支化的三维结构，使得水杨酸芳环的大π共轭平面能够与垢物中稠环芳烃/沥青质的芳环体系通过π-π堆积相互作用，锚定稠环芳烃垢物；另外水杨酸分子中的酚羟基可通过配位作用螯合金属离子，钝化其对聚合反应的催化活性；硼酸三异辛酯中的硼原子具有空p轨道，能够与改性超支化聚酰胺-胺的酚羟基形成b-o配位键，同时硼酸三异辛酯的长支链可以提供空间位阻共同抑制改性超支化聚酰胺-胺中水杨酸芳环π-π自聚集并提升油相分散稳定性，另外，在高温下，硼酸酯可分解生成硼的氧化物，在换热器金属表面形成钝化膜，从而抑制金属离子对油品中不饱和烃类自由基聚合结焦的催化作用；三异辛胺的氮原子能够与硼酸三异辛酯中的硼原子通过b-n配位键结合，提高硼酸三异辛酯水解稳定性，稳定配位结构，三者之间通过动态配位键结合，形成稳定分散网络，共同提升复合加氢阻垢剂的阻垢性能。

1.一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，按重量份数包括以下组分：聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂8-15份、抗氧剂10-15份、阻聚剂5-8份、复合功能剂15-30份、溶剂30-50份；

2.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述s1中，二乙烯三胺与丙烯酸甲酯的摩尔比为1: 6-8。

3.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述s2中，二乙烯三胺与中间体的摩尔比为1: 14-16。

4.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述s3中，水杨酸与超支化聚酰胺-胺摩尔比为4-5: 1。

5.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述硼酸三异辛酯的制备方法包括如下步骤：硼酐与氢化钙在搅拌下与无水异辛醇混合，加热反应纯化制得硼酸三异辛酯。

6.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述抗氧剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺或二异辛基二苯胺。

7.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述溶剂为重芳烃或柴油。

8.根据权利要求1所述的一种复合加氢阻垢剂，其特征在于，所述阻聚剂为四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯或4-羟基-tempo。

9.一种如权利要求1-8任一所述的复合加氢阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按比例称取各组分，将改性超支化聚酰胺-胺与部分溶剂加入反应釜，升温搅拌至完全溶解后降温至60-70℃，加入硼酸三异辛酯和三异辛胺搅拌后再加入抗氧剂、阻聚剂、聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，继续搅拌1-2h，冷却至室温制得。