JPH055874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は原油または原油のさまざまな溜分の処
理、および原油からつくられる石油製品の生成を
改変する各種のプロセスから回収された製品およ
び溜分の処理において、高温度の熱伝導部を有す
る装置における汚れ付着の防止、すなわつ熱伝達
装置内面上に沈着および堆積する付着物を減少さ
せるための汚れ防止剤およびこれを用いる汚れ防
止方法に関する。さらに詳細には原油の常圧蒸留
工程において、シエルアンドチユーブ型の原油予
熱熱交換器内部に生じる汚れの付着を防止するた
めの添加剤組成物および汚れ防止方法に関する。 〔従来の技術〕 石油精製工業では各種処理工程において、非常
に多くの熱交換器を用いてプロセス流の加熱およ
び冷却を行つている。例えば常圧蒸留工程におい
ては、原油は加熱炉入口に到達する間に多くの熱
交換器を通つて予熱される。シエルアンドチユー
ブ型熱交換器では加熱側（シエル側）は常圧蒸留
残油が使用される。すなわち加熱源である常圧蒸
留残油は冷却され、チユーブ内と通る原油は加熱
される。このような処理工程において、熱交換器
内面上に沈着および堆積する付着物、すなわち汚
れが問題となる。この汚れ物質は熱伝達効率の低
下、圧力降下の増大および通油量の損失という重
大な障害を引き起こす。このような障害が生じた
場合には装置の運転を停止し、汚れ付着物を除去
する作業を定期的に行わなければならないが、こ
の清掃作業を頻繁に行うことは経済的に極めて不
利なものである。汚れ物質の付着を防止するため
に、従来より供給原料に薬剤を添加する多くの方
法が提案されている。斯かる薬剤としては、例え
ばモノカルボン酸とアルキレンポリアミンとのア
ミド縮合生成物（特公昭46−23504号）、アンモニ
ア（特開昭54−69106号）、ポリアルキレンアミン
（特開昭54−129490号）、ポリオキシアルキレンカ
ルバメート（特開昭59−232170号）などが公知で
ある。しかし、これらの化合物を原油などの供料
原料に添加することによつて、ある程度汚れの付
着を防止することができるが、まだ十分なもので
はない。 〔発明が解決しようとする課題〕 従つて、本発明は、石油精製工程において、液
体炭化水素熱交換器および各種処理装置の汚れの
付着を防止する高性能な添加剤組成物および汚れ
防止方法を提供することを目的とするものであ
る。さらに詳細には常圧蒸留工程において、原油
の予熱熱交換器内面上に汚れが付着するのを防止
する高性能な添加剤組成物および汚れ防止方法を
提供することを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 斯かる実状に鑑み、本発明者は、汚れ物質の分
析と汚れ付着機構について鋭意研究を行つた結
果、上記目的にかなつた汚れ防止用添加剤を見出
し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、次の成分(A)及び(B)、 (A) 炭化水素基部分の分子量が300〜5000のアル
キルまたはアルケニルコハク酸イミド、 (B) 極性モノマーをグラフト重合させて得られる
重量平均分子量50000〜500000のポリアルキル
メタクリレート、 を１：９〜９：１の重量割合で含有することを特
徴とする液体炭化水素熱交換器用汚れ防止剤、並
びにこれを使用する汚れ防止方法を提供するもの
である。 本発明汚れ防止剤の(A)成分のアルキルまたはア
ルケニルコハク酸イミドは、アルキルまたはアル
ケニル置換コハク酸あるいはその無水物と窒素原
子を２〜６個有するポリアルキレンポリアミンと
の縮合反応によつて得られる。アルキルまたはア
ルケニル置換コハク酸の炭化水素基部分の分子量
は300〜5000、特に600〜3000が好ましい。分子量
が大きすぎても、小さすぎてもアルキルまたはア
ルケニルコハク酸イミドの油溶解性が悪くなり、
十分な油中分散性を示すことができず好ましくな
い。窒素原子を２〜６個有するポリアルキレンポ
リアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラ
エチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミ
ン、Ｎ−オクタデジルプロピレンジアミン、Ｎ−
オレイルプロピレンジアミン、Ｎ−オクタデシル
ジプロピレントリアミン、Ｎ−オレイルトリプロ
ピレンテトラミンなどを例示することができる。 また、(B)成分のポリアルキルメタクリレート
は、炭素数10〜18個を有する脂肪族一価アルコー
ルとメタクリル酸を反応させて得られるアルキル
メタクリレートモノマーと極性モノマーをグラフ
ト共重合させることにより製造される。好ましい
極性モノマーとしてはビニルピロリドン、ビニル
ピリジン、ジエチルアミノエチルメタクリレート
などを例示できるが、ビニルピロリドンが特に好
ましい。ポリアルキルメタクリレート中の極性モ
ノマーの割合は１〜10重量％が好ましく、特に３
〜７重量％が好ましい。極性モノマーの割合が多
すぎても、少なすぎても十分な油中分散性を示す
ことができず好ましくない。またこのポリアルキ
ルメタクリレートの重量平均分子量は50000〜
500000、特に150000〜300000が好ましい。平均分
子量が小さすぎると立体障害効果による分散性能
が悪くなり、大きすぎると粘度が高くなり、また
油溶解性が悪くなつて好ましくない。 (A)成分と(B)成分の混合割合は、処理する原油や
石油製品の種類によつても異なるが、重量割合で
１：９〜９：１特に３：７〜７：３が好ましい。 本発明の汚れ防止剤を用いて汚れを防止するに
は、例えば、汚れ防止剤を有機溶剤に溶解し、取
り扱いやすい粘度としておき、連続的に炭化水素
流に５〜200PPMの割合で注入するのが好まし
い。添加濃度が少なすぎると汚れ防止効果が発揮
されず、逆に多すぎると添加剤の分解生成物によ
る悪影響や経済的にみても不都合が生じることに
なるため、特に10〜50PPMの添加が好ましい。
原油の常圧蒸留工程を例にとると、添加場所は原
油側、残油側の何れでもよいが、原油側に添加す
る場合には脱塩槽出口で注入するのが好ましく、
残油側に添加する場合には蒸留塔残油出口ポンプ
のサクシヨン側に注入するのが好ましい。 〔作用〕 本発明における(A)および(B)成分の組合せによる
汚れ防止は、汚れ物質の分散、表面状態の変化に
よる凝集の防止、及び熱交換器内表面の保護等の
複合効果によつて達成されるものと考えられる。 〔実施例〕 次に実施例により本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によつて限定さ
れるものではない。 実施例 １ 汚れ防止剤の汚れ防止性能試験は、アルコア試
験装置を使用して行つた。この試験の原理は次の
通りである。一定の入口温度に電気的に加熱され
るテストチユーブを含む管中に試験油を一定流速
で供給し、出口温度を一定に保つように十分な熱
をテストチユーブに供給する。テストチユーブ上
に汚れが析出すると、熱伝導性が悪くなり試験油
の出口温度を一定に保つためにはテストチユーブ
の温度を上昇させなければならない。最初のテス
トチユーブの温度と試験最終時までの温度変化、
およびテストチユーブの試験前後での重量変化を
測定する。この温度上昇（ΔT）およびテストチ
ユーブ上の析出物の量が汚れの程度を示してい
る。試験時間は７時間とした。 試験油は中東系重質原油と中東系重質常圧残油
を重量比１：１の割合で混合したものを使用し
た。 実施例および比較例の試験に用いた汚れ防止剤
は次の通りである。 添加剤Ａ： アルケニルコハク酸イミド（炭化
水素基部分の分子量1500） 添加剤Ｂ： ポリアルキルメタクリレート（ビ
ニルピロリドン６重量％含有） 添加剤Ｃ： モノカルボン酸とポリアルキレン
ポリアミンの縮合アミド生成物。 添加剤Ｄ： 市販品（ポリアルキルメタクリレ
−ト系） 表−１に汚れ防止剤および混合割合、添加量、
テストチユーブの温度上昇（ΔT）および汚れ付
着による重量増加分を示した。この結果より本発
明の汚れ防止剤は、低添加量でテストチユーブの
温度上昇および汚れの付着による重量増加分が小
さく、汚れ防止性能が優れていた。

【表】 実施例 ２ 実施例１に示した汚れ防止剤（表−１のＡ／Ｂ
＝５／５）を原油の常圧蒸留装置の常圧蒸留残油
の流れに25PPM、４カ月間常時添加し、熱交換
器を通過する原油の熱交換器出口温度を測定し
た。４カ月通油後同一原油について比較した結果
は表−２の通りであつた。汚れ防止剤の添加によ
り、熱交換器の熱交換効率が高まり、原油の熱交
換器出口温度は添加しない場合に比べ1.2℃高ま
つた。これにより原油の熱交換器出口温度の低下
傾向が約15％改善された。

〔発明の効果〕

本発明によれば、石油精製工業の各種処理工程
においては、熱交換器内面上に沈着および堆積す
る付着物の量を著しく低減することができる。特
に常圧蒸留工程に用いられると、原油予熱熱交換
器への汚れの付着が著しく低減され、汚れ付着物
の除去作業の頻度を少なくすることができるとと
もに、加熱炉入口の温度低下を防止し、燃料消費
量を著しく節減することができる。本発明の汚れ
防止剤を添加して精製された重油は、燃焼機器に
使用される際の熱交換器やパイプの汚れをも低減
し得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の成分(A)及び(B)、 (A) 炭化水素基部分の分子量が300〜5000のアル
   キルまたはアルケニルコハク酸イミド、 (B) 極性モノマーをグラフト重合させて得られる
   重量平均分子量50000〜500000のポリアルキル
   メタクリレート、 を１：９〜９：１の重量割合で含有することを特
   徴とする液体炭化水素熱交換器用汚れ防止剤。 ２ アルキルまたはアルケニルコハク酸イミド
   が、炭化水素基部分の分子量が300〜5000のアル
   キルまたはアルケニルコハク酸と、窒素原子を２
   〜６個有するポリアルキレンポリアミンとの反応
   によつて得られるものであることを特徴とする請
   求項１記載の汚れ防止剤。 ３ ポリアルキルメタクリレートが、極性モノマ
   ーとしてビニルピロリドンを１〜10重量％グラフ
   ト重合させたものであることを特徴する請求項１
   記載の汚れ防止剤。 ４ 液体炭化水素を熱交換器に通し加熱または冷
   却を行うに際し、次の成分(A)及び(B)、 (A) 炭化水素基部分の分子量が300〜5000のアル
   キルまたはアルケニルコハク酸イミド、 (B) 極性モノマーをグラフト重合させて得られる
   重量平均分子量50000〜500000のポリアルキル
   メタクリレート、 を１：９〜９：１の重量割合で含有する汚れ防止
   剤を添加することを特徴とする汚れ防止方法。