專利名稱：一種急冷油減粘劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發明具體的涉及一種急冷油減粘劑及其應用。
背景技術：
乙烯裝置當中的急冷油是種熱載體，它一方面可以冷卻裂解爐出口的裂解氣；另 一方面又可加熱稀釋蒸汽發生器發生稀釋蒸汽，回收裂解氣的熱量，減少工藝水排放。急冷油系統正常運行時，急冷油粘度一般應控制在1500mm2/s (50°C )以下。如果急 冷油粘度超過1500mm2/S就會使其傳熱性能變差，不能有效地加熱稀釋蒸汽發生器發生稀 釋蒸汽，不利于減少工藝水排放量。另外急冷油粘度大，會影響急冷油循環泵的運行效率。 總之，急冷油粘度過高不利于乙烯裝置節能減排。國內外提出了多種降低急冷油粘度的方法。例如W099/41328公開了一種減粘劑， 該減粘劑主要成分為單烷基酚-甲醛樹脂或多烷基酚-甲醛樹脂或它們之間的混合物。這 種樹脂平均分子量為1000-30000，且至少一個烷基有4-24個碳原子，烷基可以是直鏈的或 支鏈的。US5824829所公開的減粘劑的主要成分為烷基苯磺酸(鹽)與芳胺、酚類、氫醌類中 的一種或幾種物質的混合物。US6096188所述的減粘劑則由烷基酚、烷基二酚、烷基聯酚、芳 胺、硝基氧化物中的一種或者幾種物質的混合物所組成。CN1566042A提出由阻聚劑和分散 劑制備一種減粘劑，其中阻聚劑由受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑組成，分散劑是分 子量為1000-3000的聚異丁烯制備的雙丁二酰亞胺。CN101062880A描述了一種由阻聚劑、 分散劑和金屬離子鈍化劑組成的急冷油減粘劑，其中阻聚劑由酚類抗氧劑和胺類抗氧劑組 成，分散劑由聚鏈烯基琥珀酸酰亞胺等組成，金屬離子鈍化劑由聚烷基硅氧烷等組成。本公 司專利CN1715380A公開的減粘劑由阻聚劑和舒展劑制備而成，其中阻聚劑選自鄰苯二酚、 仲辛基苯酚、對叔丁基苯酚、對叔丁基鄰苯二酚、對苯二胺中的一種或幾種。上述所及減粘劑采用的阻聚劑都是穩定的分子，其作用機理為 R ·自由基，AH阻聚劑。A ·和R ·相比要穩定些，不易引發新的鏈增長，但自由基A ·還會繼續反應下去，
即 這是一個動態平衡過程，平衡的結果是介質中多數自由基處于A ·狀態，少數自由 基處于R' ·狀態，從而只能得到相對阻聚的結果。由于這類阻聚劑難以迅速捕捉自由基，實現鏈終止，急冷油當中的不飽和化合物 還會聚合，急冷油平均分子量還會增大，粘度也會相應地增加，影響其傳熱性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的急冷油減粘劑中在應用時急冷油 當中的不飽和化合物還會聚合，急冷油平均分子量還會增大，粘度也會相應地增加，影響其 傳熱性能等缺陷，而提供了一種急冷油減粘劑及其應用。本發明的急冷油減粘劑可有效阻 止急冷油中的不飽和化合物聚合，與現有的急冷油減粘劑相比，在同等條件下能大大降低 急冷油粘度，有利于改善其傳熱性能。本發明人發現，在急冷油減粘劑中，以一類穩定的自由基化合物為阻聚劑，能迅速 捕捉自由基。如下所示 其中，R·為急冷油中的游離自由基，I ·為阻聚劑。該反應極快，幾乎不可逆，從而 基本上捕盡了介質當中的自由基，達到了比較完全的阻聚目的。由這類阻聚劑和舒展劑制 備而成的減粘劑在同等條件下能大大降低急冷油粘度，有利于改善其傳熱性能。因此本發明涉及一種急冷油減粘劑，其包括阻聚劑、舒展劑和烴類溶劑；其中，所 述的阻聚劑為氮氧自由基，較佳的為2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-羥基-2，2，6， 6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-氧代-2，2,6,6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-氨基-2，2， 6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-乙酰氧基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基和4-二 甲基氨基_2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基等氮氧自由基中的一種或多種。較佳的，所述的急冷油減粘劑由阻聚劑、舒展劑和烴類溶劑組成。其中，阻聚劑的 種類同前所述。本發明中，所述的阻聚劑的含量較佳的為重量百分比5-60%，更佳的為5-30%。本發明中，所述的舒展劑較佳的選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸 二異辛酯、磷酸三苯酯、亞磷酸二丁酯、亞磷酸苯二異辛酯和亞磷酸三苯酯中的一種或多 種；舒展劑的含量較佳的為重量百分比10-60%，更佳的為10-50%。本發明中，所述的烴類溶劑較佳的選自煤油、柴油、200#溶劑和抽余油中的一種或 幾種；烴類溶劑的含量較佳的為補足余量至重量百分比100%。本發明的急冷油減粘劑的制備方法為將上述各成分簡單混合即可。本發明還涉及上述急冷油減粘劑在控制急冷油的粘度中的應用。其中，急冷油減 粘劑的添加濃度較佳的為急冷油循環量的5-100ppm，更佳的為5-20ppm，在此范圍內能在 乙烯裝置急冷油塔正常運行的溫度范圍內，極其有效的控制急冷油的粘度上升。除特殊說明外，本發明涉及的原料和試劑均市售可得。本發明的積極進步效果在于本發明的急冷油減粘劑可有效阻止急冷油中的不飽 和化合物聚合，與現有的急冷油減粘劑相比，在同等條件下能大大降低急冷油粘度，有利于 改善其傳熱性能。
具體實施例方式下面用實施例來進一步說明本發明，但本發明并不受其限制。實施例1阻聚劑選擇4-羥基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇磷酸三苯酯，溶劑選擇200#溶劑，將阻聚劑30%、舒展劑20%和溶劑50%放入容器中加熱攪拌均勻，
冷卻至室溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g從乙烯裝置取回 的急冷油樣品，再加入上述減粘劑50ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在80°C下測定 運動粘度，試驗結果如表1所示。實施例2阻聚劑選擇4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇亞磷酸二丁 酯，溶劑選擇200#溶劑，將阻聚劑35%、舒展劑15%和溶劑50%放入容器中加熱攪拌均勻， 冷卻至室溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑50ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在80°C下測定運動粘度，試驗結 果如表1所示。對比例1阻聚劑選擇對苯二胺，舒展劑選擇磷酸三苯酯，溶劑選擇200#溶劑，將阻聚劑 30%、舒展劑20%和溶劑50%放入容器中加熱攪拌均勻，冷卻至室溫后，過濾即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑50ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在80°C下測定運動粘度，試驗結 果如表1所示。對比例2阻聚劑選擇鄰苯二酚與仲辛基苯酚，舒展劑選擇亞磷酸二丁酯，溶劑選擇200#溶 齊U，將阻聚劑35%、舒展劑15%和溶劑50%放入容器中加熱攪拌均勻，冷卻至室溫后，過濾 即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑50ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在50°C下測定運動粘度，試驗結 果如表1所示。表1實施例與對比例的粘度數據 由表1可知，按照本發明制備的減粘劑比CN1715380A發明制備的減粘劑具有更好 的減粘效果。在工業化裝置考核結果也如此，更能滿足乙烯裝置對減粘劑性能的要求。實施例3阻聚劑選擇2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇亞磷酸苯二異辛酯，溶劑選擇煤油，將阻聚劑5%、舒展劑60%和溶劑35%放入容器中加熱攪拌均勻，冷卻至室 溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑5ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在50°C下測定運動粘度，試驗結 果如表2所示。實施例4
阻聚劑選擇4-氧代-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇亞磷酸三苯 酯，溶劑選擇柴油，將阻聚劑60%、舒展劑10%和溶劑30%放入容器中加熱攪拌均勻，冷卻 至室溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑5ppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在50°C下測定運動粘度，試驗結 果如表2所示。實施例5阻聚劑選擇2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇亞磷酸二異辛酯，溶 劑選擇抽余油，將阻聚劑5%、舒展劑60%和溶劑35%放入容器中加熱攪拌均勻，冷卻至室 溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑lOOppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在50°C下測定運動粘度，試驗 結果如表2所示。實施例6阻聚劑選擇4-氧代-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基，舒展劑選擇磷酸三丁 酯，溶劑選擇抽余油，將阻聚劑60%、舒展劑10%和溶劑30%放入容器中加熱攪拌均勻，冷 卻至室溫后，過濾得濾液，即得樣品。在IOOOml四口燒瓶上加裝電動攪拌、冷凝管和溫度計，加入400g急冷油樣品，再 加入上述減粘劑lOOppm，在215°C下恒溫24小時，然后取樣，在50°C下測定運動粘度，試驗 結果如表2所示。表2實施例3-6的粘度數據 由表2可知，使用本發明制備的減粘劑其減粘效果較佳，測定到的粘度均低于 700mm2/so
權利要求
一種急冷油減粘劑，其特征在于其包括阻聚劑、舒展劑和烴類溶劑；其中，所述的阻聚劑為氮氧自由基。
2.如權利要求1所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的阻聚劑為2，2，6，6-四甲 基_哌啶氮氧自由基、4-羥基-2，2,6,6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-氧代-2，2,6,6-四 甲基_哌啶氮氧自由基、4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-乙酰氧基-2，2，6， 6-四甲基-哌啶氮氧自由基和4- 二甲基氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基中的一 種或多種。
3.如權利要求1或2所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的阻聚劑的含量為重量 百分比5-60%。
4.如權利要求3所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的阻聚劑的含量為重量百分 比 5-30%。
5.如權利要求1或2所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的舒展劑選自磷酸三甲 酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸二異辛酯、磷酸三苯酯、亞磷酸二丁酯、亞磷酸苯二異辛 酯和亞磷酸三苯酯中的一種或多種。
6.如權利要求1或2所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的舒展劑的含量為重量 百分比10-60% ο
7.如權利要求6所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的舒展劑的含量為重量百分 比 10-50% ο
8.如權利要求1或2所述的急冷油減粘劑，其特征在于所述的烴類溶劑選自煤油、柴 油、200#溶劑和抽余油中的一種或幾種。
9.如權利要求1所述的急冷油減粘劑在控制急冷油的粘度中的應用。
10.如權利要求9所述的應用，其特征在于所述的急冷油減粘劑的添加濃度為急冷油 循環量的5-100ppm。
全文摘要
本發明公開了一種急冷油減粘劑，其包括阻聚劑、舒展劑和烴類溶劑；其中，所述的阻聚劑為2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-羥基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-氧代-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基、4-乙酰氧基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基和4-二甲基氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶氮氧自由基中的一種或多種。本發明還公開了上述急冷油減粘劑的應用。本發明的急冷油減粘劑可有效阻止急冷油中的不飽和化合物聚合，與現有的急冷油減粘劑相比，在同等條件下能大大降低急冷油粘度，有利于改善其傳熱性能。
文檔編號C07C4/02GK101838522SQ20091024800
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者劉殿鳳, 史美紅, 吳斌, 程珠龍, 黎益明, 黎益觀 申請人:上海良田化工有限公司