新型重油催化油浆阻垢剂的研究

论文摘要

阻垢剂是炼油工业中常用的控制和防止设备结垢的工艺过程助剂,广泛应用于常减压蒸馏、重油催化和焦化装置。论文阐述了油浆阻垢剂的应用现状及国内外的发展趋势,重点介绍了分散剂聚异丁烯丁二酰亚胺的合成及抗氧剂、清净剂、金属钝化剂、防腐剂的筛选,并建立了相应的评价方法。本论文采用热加合工艺合成聚异丁烯丁二酰亚胺,试验包括烃化过程和胺化过程两部分。烃化过程中考察了原料配比、反应温度、反应时间和搅拌速率对烃化反应的影响,确定的最佳合成工艺条件为马来酸酐/聚异丁烯的摩尔比为1.4,反应温度为210～220℃,反应时间为5h,搅拌速率为300rpm,烃化反应物聚异丁烯丁二酸酐的含量最高。胺化过程中考察了反应温度、反应时间、搅拌速率和四乙烯五胺用量及其加入方式对胺化反应的影响。当聚异丁烯丁二酸酐与四乙烯五胺的摩尔比为1.1,反应温度为140℃,反应时间为5h,搅拌速率为300rpm时,胺化产物聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂的产率最高。以油泥斑点分散试验法对合成产物进行分散性能测试,结果表明合成出的高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂具有较好的分散性能。本文对阻垢剂中的其它组分,如抗氧剂、清净剂、金属钝化剂和防腐剂进行了筛选,并利用正交试验确定了阻垢剂的配方。根据传热原理建立起了一套动态模拟评价装置,考察了研制阻垢剂YJZ-101的使用温度和加量对阻垢率的影响,确定阻垢剂YJZ-101的使用温度不大于390℃,加量为150μg/g。对比试验表明阻垢剂YJZ-101阻垢率达到了74.5%,明显高于其它的阻垢剂产品,且对油浆系统的管线和设备无腐蚀作用。

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摘要

ABSTRACT

创新点摘要

引言

第一章综述

1.1 重油催化裂化原料

1.2 油浆系统结垢原因

1.2.1 油浆性质控制不合适

1.2.2 分馏塔底温度高

1.2.3 油浆循环量的控制

1.2.4 油浆外甩量的控制

1.3 油浆系统结垢造成的危害

1.3.1 能耗增加

1.3.2 产品产量降低

1.3.3 设备投资增加

1.3.4 清洗费用增加

1.4 防垢措施

1.4.1 优化催化裂化原料

1.4.2 改善操作条件

1.4.3 优化设备尺寸

1.4.4 化学钝化法

1.4.5 阻垢剂

1.5 阻垢剂的发展进程

1.6 阻垢剂的种类及性能

1.6.1 聚链烯基琥珀酰亚胺及其衍生物阻垢剂

1.6.2 磷类阻焦剂

1.6.3 硫类阻垢剂

1.6.4 胍阻垢剂

1.6.5 聚烷基硅氧烷阻垢剂

1.6.6 其他类型阻垢剂

1.7 阻垢剂产品及工业应用

1.7.1 国外产品及应用

1.7.2 国内产品及应用

1.8 本课题的提出与研究意义

第二章试验部分

2.1 阻垢机理研究

2.1.1 油浆组成及性质分析

2.1.2 结垢机理分析

2.1.3 阻垢机理分析

2.2 无灰分散剂的合成

2.2.1 无灰分散剂简介

2.2.2 无灰分散剂的工作原理

2.2.3 国内外合成技术状况

2.2.4 合成路线的确定

2.2.5 原料及仪器

2.2.6 合成装置图

2.2.7 工艺流程图

2.2.8 合成机理

2.2.9 反应产物的分析及评价

2.2.10 合成过程

2.2.11 烃化反应条件考察

2.2.12 确定烃化最佳工艺条件

2.2.13 烃化反应验证试验

2.2.14 胺化反应条件考察

2.2.15 确定胺化最佳工艺条件

2.2.16 胺化反应验证试验

2.2.17 分散剂RF-161的质量指标

2.2.18 产品评价

2.3 阻垢剂各组分的确定

2.3.1 评价方法

2.3.2 抗氧剂的筛选

2.3.3 清净剂的筛选

2.3.4 金属钝化剂的筛选

2.3.5 防腐剂的筛选

2.3.6 配方的确定

2.3.7 产品最佳配方

2.3.8 复配条件考察

2.3.9 最佳复配条件确定

2.3.10 阻垢剂的理化指标

2.4 小结

第三章阻垢剂评价

3.1 试验仪器与化学药品

3.1.1 试验仪器

3.1.2 化学药品

3.2 评价方法及装置图

3.3 试验条件的确定

3.4 阻垢效果评定

3.5 阻垢剂动态评价试验步骤

3.6 结果与讨论

3.6.1 阻垢剂的耐温性考察

3.6.2 阻垢剂的加入量对阻垢率的影响

3.6.3 对比试验

3.6.4 铁含量分析

3.7 小结

第四章工业应用试验

4.1 应用装置概况

4.2 工业应用条件及方法

4.3 工业应用效果

4.4 小结

结论

参考文献

致谢

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