專利名稱：用于石油化學加工的防垢劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于石油化學加工的新型防垢劑。特別涉及一種用于石油化學加工的防垢劑，該防垢劑能有效地防止在石化工廠的工藝過程中諸如在乙烯生產(chǎn)廠的精制過程中生成污垢。
在石油化學工廠諸如乙烯生產(chǎn)廠中，對含有鏈烯烴諸如乙烯和丙烯以及二烯屬烴諸如丁二烯的流體進行蒸餾，在這樣流體的蒸餾過程中，該流體必然用熱加以改性，通過熱而形成淤渣，例如在預熱交換器或再沸器中，而這樣形成的淤渣就粘附在預熱交換器或再沸器的傳熱面上;或者粘附到管路的表面上而形成污垢。
作為污垢形成的機理有下列已知的現(xiàn)象在石油化學加工過程中，在工作流體中的有機化合物諸如不飽和烴中像鏈烯烴和二烯屬烴那樣的化合物易于氧化，這些化合物由于溶解氧而導致在工作流體中氫過氧化物的生成，該氫過氧化物然后受熱分解，特別是在有帶催化活性的物質諸如金屬的存在下形成酮、醛、羧酸等，這些化合物被聚合而形成低聚物和聚合物淤渣。
因此，使用抗氧化劑諸如酚類抗氧化劑和胺類抗氧化劑、聚合抑制劑諸如肟類抑制劑和亞硝基抑制劑、防止形成淤渣和沉淀物粘結的分散劑以及與這些藥劑結合使用的藥劑在石油化學加工過程中作為防垢劑，其目的就在于防止如上所述的污垢。例如(1)由苯胺和叔丁基兒茶酚結合而組成的防垢劑[日本特許公報、昭和59(1984)-24138;](2)由亞硝基苯酚組成的防垢劑[日本特許公開、平成3(1991)-350147];(3)由亞硝基化合物組成的防垢劑[日本特評公報，平成4(1992)-26639]以及(4)由胺類化合物組成的防垢劑[日本特許公開，昭和64(1989)-13041]均業(yè)已公開了。
然而，因為這些防垢劑直接加于操作過程中，它們的缺點是使產(chǎn)品著色;形成不適宜的副產(chǎn)物;進而它們不易處理;這些防垢劑;其防垢效果不充分，從而，在連續(xù)操作一段長時間諸如兩年或更長時間中出現(xiàn)問題。
如上所述，常用防垢劑往往不令人滿意，因此，人們強烈希望發(fā)展一種用于石油化學加工的防垢劑，該防垢劑易于處理;便宜;對工藝過程沒有反作用;在防止污垢形成上具有出色效果以及在良好穩(wěn)定性下能連續(xù)操作一段長時間。
本發(fā)明目的在于提供一種用于石油化學加工的防垢劑，該防垢劑克服用于石油化學加工的慣用防垢劑的缺點，易于處理，便宜，對于加工過程無反作用，在防止污垢形成上顯示出色效果，能夠使設備在良好穩(wěn)定性下連續(xù)操作一段長時間。
本發(fā)明人在發(fā)展具有上述優(yōu)良性能的用于石油化學加工的防垢劑上作了廣泛而深入的研究。如本研究結果所示那樣，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明目的能通過含有授氫氫化芳族化合物而達到，本發(fā)明就是在此發(fā)現(xiàn)上得以完成的。
因此，本發(fā)明提供一種用于石油化學加工的含有授氫氫芳族化合物的防垢劑。
本發(fā)明也提供一種防止在石油化學設備中生成污垢的方法，該方法包括將上述用于石油化學加工的防垢劑加到供應給生垢的石油化學加工過程的工作流體中。
本發(fā)明另一些目的，特性和優(yōu)點在以下說明中將更加完全清楚。
如上所述，污垢的形成是在工作流體中通過自由基鏈反應由諸如鏈烯烴和二烯屬烴的不飽和烴的氧化所致。在本發(fā)明中用作防垢劑的授氫氫化芳族化合物具有如下功能通過對在氧化中產(chǎn)生的基團授與質子而使鏈反應中止和有效地防止生垢。作為授氫氫化芳族化合物的例子包括1，2，3，4，-四氫化萘、9，10-二氫菲、1，2，3，4，5，6，7，8-八菲和氫化三聯(lián)苯，這些化合物可單獨使用或二種或二種以上化合物結合起來使用。
在本發(fā)明防垢劑中，除氫化芳族烴之外，還可按照需要使用常規(guī)防垢劑，諸如像胺類抗氧化劑和酚類防氧化劑那樣的抗氧化劑、像肟類抑制劑和亞硝基抑制劑那樣的聚含抑制劑、金屬減活化劑以及各種分散劑。分散劑將有機淤渣和無機淤渣分散于加工流體中，并防止沉淀物粘結到傳熱器或管路表面上。分散劑包括(1)具有分子量為約1000到10000的聚烷基(甲基)丙烯酸酯和由下列通式所表示的多亞乙基多胺環(huán)烷酸酰胺的混合物 其中，R1代表具有10到15個碳原子的烴基團、n代表1到5的整數(shù)，最好是1到3，m代表1到10的整數(shù)，最好1到3，混合物中各化合物的重量比在90∶10到10∶90范圍內;
(2)由下列通式之一所表示的琥珀酰亞胺衍生物 其中，R2表示具有原子量為400到3000的聚丁烯基團，R3表示具有1到5個碳原子、最好為1到3個碳原子的亞胺基團，R4和R5表示各為氫原子或具有碳原子為1到5、最好1到3個碳原子的烷基團，P代表1到10的整數(shù)。
(3)由下列通式所代表的硫代磷酸酯衍生物或者是它的環(huán)氧乙烷加成物 其中，R6是具有原子量為500到2000的聚丁烯基團;以及(4)具有原子量為10，000到1，000，000的苯乙烯和馬來酸酯共聚物，其代表通式如下 其中，R7和R8各代表具有12到18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或鏈烯基，q和r代表數(shù)字，該數(shù)字表示兩種單元的摩爾比(q∶r)在1∶9到9∶1范圍內，可按照需要使用二種或兩種以上的分散劑。
用于上述分散劑(1)的聚烷基(甲基)丙烯酸酯的例子包括具有碳原子數(shù)為5到18烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯均聚物，通過兩種或兩種以上所說的烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚合作用獲得的共聚物，以及通過一種或一種以上所說的烷基(甲基)丙烯酸酯同一種或一種以上的具有烯的不飽鍵的不飽和單體諸如N-乙烯基-2吡咯烷酮和二乙氨乙基(甲基)丙烯酸酯的共聚合作用而獲得的共聚物。
在防垢劑中的各種組分的量按照需要使用，諸如抗氧化劑，聚合的抑制劑、金屬減活化劑和分散劑都不特別予以限制，只要適當加以選擇即可。加入本發(fā)明防垢劑的工作流體也不特別加以限制，本發(fā)明防垢劑可加于任何種類的待處理的油中，在該油中，在石油化學加工中進行處理時形成污垢。本發(fā)明防垢劑最好施加于在預熱交換器或在蒸餾塔中的再沸器內處理的工作油中，諸如在乙烯裝置上的脫丙烷器、脫乙烷器、脫丁烷器或者冷凝汽提塔中。
以下對施加本發(fā)明防垢劑的最佳方法例進行說明。將授氫氫化芳族化合物和其它組分諸如其它防垢劑以及按照需要另外使用的附加組分溶解于適當?shù)娜軇┲?，以便配制成具有濃度約0.5到60(重量)%的溶液。將如此配制的溶液連續(xù)地添加于在石油化學加工中形成污垢的裝置中，諸如熱交換器、再沸器或管路;或者一次全量地加到原料油槽中。本發(fā)明防垢劑在工作流體中的添加量一般按照工作流體量每升0.5到50000毫克的范圍加以選擇，最好30到200毫克。
因為本發(fā)明防垢劑具有防垢的出色性能，因此使設備在良好穩(wěn)定性下連續(xù)操作一段長時間諸如二年到三年成為可能，與常規(guī)防垢劑相對比，后者連續(xù)操作時間僅三個月。結果可期望節(jié)能和減低維修費用，進而可防止伴隨著突發(fā)事件所引起的停工。
總結本發(fā)明優(yōu)點如下用于石油化學加工的防垢劑易于處理，便宜，對加工過程無反作用，在防止形成污垢上顯示出色的效果，使設備在良好穩(wěn)定性下連續(xù)操作一段長時間成為可能，并且節(jié)能和降低維修費用。
參考下列實施例將對本發(fā)明更加易于理解，然而，這些實施例用于闡述本發(fā)明而不能被認為是限制本發(fā)明范圍。
實施例1到6和比較例1到4如下將示于表1的各種類和各數(shù)量的藥劑加到取自一個正在運轉中裝置的脫丙烷器底部流體中，將該混合物倒入SUS304不銹鋼制200毫升高壓釜中，在100℃下處理20小時，然后在減壓下蒸餾該被處理流體，干燥后得到蒸發(fā)殘渣量(形成的聚合物量)。污垢形成的抑制率是按照上述所得值對得自不含上述藥劑的相應值的比率計算，用來估價其防垢性能。
在表1中，所用分散劑是具有原子量為15000的苯乙烯和馬來酸酯的共聚物以及以TBC表示的叔丁基兒茶酚。
比較例1和2在污垢形成的抑制率上顯示良好結果，然而，對位一硝基-0-甲酚實際上不能使用，因為它在處理上有問題。

權利要求
1.用于石油化學加工的防垢劑含有授氫氫化芳族化合物。
2.按照權利要求1所說的用于石油化學加工的防垢劑，其中，授氫氫化芳族化合物是選自下列一組化合物的一種化合物1，2，3，4，-四氫化萘、9，10-二氫菲、1，2，3，4，5，6，7，8-八氫菲和氫化三聯(lián)苯。
3.按照權利要求1所說的用于石油化學加工的防垢劑，其中，所說的防垢劑含有分散淤渣用的分散劑。
4.按照權利要求3所說的用于石油化學加工的防垢劑，其中，所說的分散淤渣用的分散劑至少選自下列一組化合物中的一種聚烷基(甲基)丙烯酸酯和多亞乙基多胺環(huán)烷酸酰胺的混合物、琥珀酸酰胺衍生物、硫代磷酸酯衍生物或它的環(huán)氧乙烷加成物以及苯乙烯和馬來酸酯的共聚物。
5.防止在石油化學裝置中生垢的方法，其中包括將權利要求1所說的防垢劑加到供應給生垢的石油化學加工過程的工作流體之中。
6.按照權利要求5所說的防止在石油化學裝置中生垢的方法，其中，將用于石油化學加工的防垢劑以0.5到50，000毫克/升范圍的量加到工作流體之中。
7.按照權利要求5所說的防止在石油化學裝置中生垢的方法，其中，將用于石油化學加工的防垢劑在形成污垢的裝置進入石油化學設備之前連續(xù)地添加于工作流體之中。
8.按照權利要求5所說的防止在石油化學設備中生垢的方法，其中，將用于石油化學加工的防垢劑添加于石油化學設備的工作流體的原料槽中。
9.按照權利要求5所說的防止在石油化學設備中生垢的方法，其中，所說的石油化學設備是乙烯設備。
10.按照權利要求5所說的防止在石油化學設備中生垢的方法，其中，所說的防垢劑含有用于分散淤渣的分散劑。
11.按照權利要求10所說的防止在石油化學設備中生垢的方法，其中，所說的用于分散淤渣的分散劑至少選自下列一組藥劑中的一種聚烷基(甲基)丙烯酸酯和多亞乙基多胺環(huán)酸酰胺的混合物、琥珀酸酰胺衍生物、硫代磷酸酯衍生物或它的環(huán)氧乙烷加成物以及苯乙烯和馬來酸酯的共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及由授氫氫化芳族化合物組成的用于石油化學加工的防垢劑。本發(fā)明防垢劑易于處理，便宜，對加工過程無反作用，具有出色的防止污垢形成的作用，并且能在良好穩(wěn)定性下連續(xù)使設備操作一段長時間。
文檔編號C10G9/16GK1102848SQ9410784
公開日1995年5月24日 申請日期1994年7月1日 優(yōu)先權日1993年7月1日
發(fā)明者田中浩一, 入江勝利 申請人:栗田工業(yè)株式會社