一種用於抑制環烷酸腐蝕的有效的新型聚合物添加劑及其使用方法

2023-10-08 01:33:14

專利名稱：一種用於抑制環烷酸腐蝕的有效的新型聚合物添加劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及對高溫酸性烴中金屬腐蝕的抑制領域，其中酸性來自環烷酸。本發明特別涉及用於抑制高溫環烷酸腐蝕的聚合物添加劑及把提議的聚合物添 加劑用於抑制環烷酸腐蝕的方法。特別的，本發明涉及用於抑制高溫環烷酸腐蝕的聚合物添加劑，其中所述聚合物 添加劑為聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯或者聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物。
背景技術：
在本技術領域中，眾所周知，由於環烷酸的腐蝕作用，原油及其各組分會對管道和 其它相關設備造成損害。還會對用於蒸餾、萃取、運輸和處理原油的設備造成腐蝕。解決環烷酸腐蝕問題的困難在於，首要困難是獲得環烷酸在原油中的濃度，現在 通過是通過總酸數(TAN)或中和值來估算。一般而言，當被處理的原油中含有0.2以上的 中和值或總酸數(TAN)時會產生環烷酸腐蝕，所述中和值或總酸數(TAN)表現為中和1克 樣品中含有的所有酸時所需要的氫氧化鉀的毫克數。通常，環烷酸是指各種原油中存在的某些有機酸的集合，主要包括沸程為從350° 至650° F的單環或雙環羧酸。雖然原油中還存在較少量的其它有機酸，但是應該理解的 是，原油中的大多數酸為環烷酸，即具有如下所示的飽和環結構的酸
權利要求
1.一種聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯，其可作為環烷酸緩蝕劑，抑制含有環烷酸的原 油/原料/烴流的環烷酸腐蝕，且所述聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯在約200 400°C (約 400 750 T)的高溫下表現出較高的熱穩定性。
2.如權利要求1所述的緩蝕劑，其中所述聚磷酸酯選自具有以下結構I、II或III之 一的聚磷酸酯
3.一種聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物，其可作為環烷酸緩蝕劑，抑制含 有環烷酸的原油/原料/烴流的環烷酸腐蝕，且所述氧化衍生物在約200 400°C(約400 750 T)的高溫下表現出較高的熱穩定性。
4.如權利要求3所述的緩蝕劑，其中所述的氧化衍生物，可選自具有以下結構A或B之一的聚磷酸酯
5.如前面任一項權利要求所述的緩蝕劑，其中所述緩蝕劑具有熱穩定性根據在約 350 400°C的溫度範圍的熱重分析可知該緩蝕劑的失重為約50%。
6.如前面任一項權利要求所述的緩蝕劑，所述緩蝕劑的酸度變化範圍約為1 80mg KOH/gm，該酸度通過普通的醇類氫氧化鉀樣品滴定法測定。
7.如前面任一項權利要求所述的緩蝕劑，其中所述緩蝕劑中的磷含量約為2 5%。
8.如權利要求1或2所述的緩蝕劑，其中所述緩蝕劑是通過以下方法製備聚異丁烯 丁二酸酐[PIBSA]和二醇反應生成端羥基聚異丁烯丁二酸酯，該端羥基聚異丁烯丁二酸酯 再與五氧化二磷反應生成聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯。
9.如權利要求8所述的緩蝕劑，所述二醇可選自單二醇、脂肪族二醇、芳基二醇、二二 醇、脂肪族二二醇、芳基二二醇，優選單二醇、脂肪族二醇、芳基二醇，更優選乙二醇。
10.如權利要求8或9所述的緩蝕劑，其中所述二醇和聚異丁烯丁二酸酐的摩爾比約為 1:0. 4 1:1。
11.如權利要求8所述的緩蝕劑，其中所述五氧化二磷和端羥基聚異丁烯丁二酸酯的 摩爾比為0. 01 4 1。
12.如權利要求8所述的緩蝕劑，其中所述聚異丁烯丁二酸酐是由高反應活性的聚異 丁烯和馬來酸酐製備的。
13.如權利要求12所述的緩蝕劑，其中所述高活性聚異丁烯與馬來酸酐的摩爾比約為 1:0. 5 1:1。
14.如權利要求3或4所述的緩蝕劑，其中所述聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍 生物由權利要求1或2的聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯與環氧化合物反應，生成聚異丁烯 丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物而製備。
15.如權利要求14所述的緩蝕劑，其中所述環氧化合物選自環氧乙烷、環氧丙烷和環 氧丁烷，優選環氧丁烷，更優選1，2-環氧丁烷。
16.如權利要求14或15所述的緩蝕劑，所述緩蝕劑具有按如下方式測定的約50%失重 的熱穩定性通過約350 400°C的溫度範圍內的熱重分析來測定失重；所述緩蝕劑的酸度 變化範圍約為1 20mg KOH/gm，該酸度通過普通的醇類氫氧化鉀樣品滴定法測定；所述緩蝕劑的磷含量約為1 5%。
17.一種用於抑制處理裝置金屬表面上的環烷酸腐蝕的方法，所述處理裝置處理反應 器中含有環烷酸的液流，所述方法包括以下步驟a)加熱含有環烷酸的液流，使其部分蒸發；b)使液流蒸汽上升至蒸餾塔；c)濃縮一部分通過所述蒸餾塔的液流蒸汽，以產生餾分；d)向餾分中加入足量的環烷酸緩蝕劑，以抑制環烷酸腐蝕；e)允許含有環烷酸緩蝕劑的餾分與蒸餾裝置的整個金屬表面充分接觸，以在所述表面 上形成保護膜，從而所述表面具有抗腐蝕性；其中，所述方法的特點是加入緩蝕劑量的環烷酸緩蝕劑，所述環烷酸緩蝕劑選自聚異 丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯和聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物。
18.如權利要求17所述方法，其中所述環烷酸緩蝕劑的緩蝕劑量約為1 2000ppm。
19.如權利要求17所述方法，其中所述聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯選自具有以下結 構I、II或III中之一的化合物
20.如權利要求17所述方法，其中所述聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物選 自具有以下結構A或B之一的化合物
21.如權利要求17 20中任意一項所述方法，所述液流包括原油、原料、烴流和/或其 組分。
22.如權利要求17 20中任意一項所述方法，其中將所述緩蝕劑添加到餾分中，所述 溜分隨後回流到反應器中，或者與反應器的金屬內表面接觸，以便於金屬表面免受環烷酸 腐蝕。
23.如權利要求1或2所述的聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯添加劑作為環烷酸緩蝕劑 來抑制原油/原料/烴流中的環烷酸腐蝕的用途。
24.如權利要求3或4所述的聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物添加劑作為 環烷酸緩蝕劑來抑制原油/原料/烴流中的環烷酸腐蝕的用途。
25.一種如前面實施例所述的緩蝕劑。
26.一種如前面實施例所述的抑制環烷酸腐蝕的方法。
27.如前面實施例所述的緩蝕劑的用途。
全文摘要
本發明涉及對高溫酸性烴中金屬腐蝕的抑制領域，其中酸性來自環烷酸。本發明特別涉及用於抑制高溫環烷酸腐蝕的聚合物添加劑，其中所述聚合物添加劑為聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯或聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯的氧化衍生物。本發明公開了一種可作為環烷酸緩蝕劑的聚異丁烯丁二酸酯的聚磷酸酯，該聚合物可作為環烷酸緩蝕劑，抑制含有環烷酸的原油/原料/烴流的環烷酸腐蝕，並且該聚合物在約200～400℃(約400～750°F)的高溫下顯示出較高的熱穩定性。
文檔編號C08F8/14GK102131834SQ200980133054
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月26日 優先權日2008年8月26日
發明者馬赫什·蘇布拉馬尼亞姆 申請人:多爾夫凱塔爾化學製品(I)私人有限公司