在烴加工中抑制汙垢的方法中還原性糖的用途的製作方法

2023-10-10 20:32:39 1

專利名稱：在烴加工中抑制汙垢的方法中還原性糖的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及在烴加工中用於減少汙垢(fouling)的方法，更具體地，本發明涉及在烴加工中減少醛醇聚合物汙垢。
背景技術：
烯烴化合物(例如乙烯、丙烯、丁烯和戊烯)可由輕質石化產品的熱解裂解而形成。在裂解過程期間，可發生次級反應產生醛。結果是，已裂解的烴產物流可能還含有顯著量的醛。將已裂解的烴產物流冷卻，以除去大多數較重的烴，並隨後濃縮。當已裂解的烴流經過鹼性洗液以除去酸性化合物(例如二氧化碳和硫化氫)時，醛將進行聚合，以形成稱為醛醇聚合物或紅油的縮聚物。醛醇聚合物基本上不溶於鹼性洗液和烴介質，並可在工藝設備的內表面上沉積。這些沉積物可限制流動通過設備，這樣引起跨處理容器的壓降升高，導致生產力損失和操作成本增加。如果放著不處理，來自汙垢組分的沉積可導致裂解操作過早關機。用於除去醛的可用於處理石化過程的許多添加劑對環境不友好。例如，含氮的添加劑可汙染排放之前需要處理的廢水流。需要一種有效和對環境友好的處理，用來減少汙垢並使在石化產品加工的鹼性洗滌階段期間汙垢化合物的沉積最小化。發明概述在一個實施方案中，提供了一種用於抑制汙垢材料形成的方法，所述方法包括，在用鹼性洗液處理所述烴介質時，使含有醛化合物的烴介質與防汙劑接觸，其中所述防汙劑包括還原性糖。各種實施方案提供用於在石化加工中減少有害醛醇形成和抑制汙垢的改進的方法。這些方法無毒、無害並且對環境安全。附圖簡述

圖1為說明還原性糖和不同量的分散劑的濁度響應的曲線圖。該曲線圖為葡萄糖與乙醛的摩爾比和％濁度的關係。發明詳述除非在上下文中另外明確說明，否則單數形式「一個」、「一」和「所述」包括複數的指示物。描述相同特性的所有範圍的端點為獨立地可組合的，並且包括所述的端點。所有的參考文獻通過引用結合到本文中。修飾語「約」與數量關聯使用時包括所述數值，且具有上下文所指的含義(例如， 包括與具體數量的測量相關的容許範圍)。「任選的」或「任選」是指隨後描述的事件或情況可能發生或者可能不發生，或者隨後指定的材料可能存在或者可能不存在，並且該描述包括事件或情況發生或者所述材料存在的情況，以及事件或情況不發生或者所述材料不存在的情況。在一個實施方案中，提供了一種用於抑制汙垢材料形成的方法，所述方法包括，在用鹼性洗液處理所述烴介質時，使含有醛化合物的烴介質與防汙劑接觸，其中所述防汙劑包括還原性糖。所述防汙劑包括還原性糖。我們認為，在鹼性洗液中進行醛醇縮合反應時，還原性糖與醛競爭。由縮合反應形成的產物具有大量羥基並且溶於鹼性洗液，並且可被鹼性洗液除去。還原性糖和所形成的化合物對環境、烴介質或加工設備無害。還原性糖可為具有還原性糖部分的任何類型的化合物，其溶解於鹼性洗液或與鹼性洗液相容。在一個實施方案中，還原性糖可為含有醛基並具有游離形式或開鏈構型中的異頭碳的糖類，其中異頭碳未鎖定在縮醛或縮酮鍵中。在另一個實施方案中，還原性糖可為醛糖糖類。在另一個實施方案中，還原性糖可為具有酮基的酮糖糖，其可異構化為開鏈形式的醛糖。糖類可包括單糖、二糖或寡糖，並且可具有或可不具有一個或多個被除去、替代或修改的羥基，條件是至少一個異頭碳在開鏈構型中是游離的。存在許多還原性糖，並且可使用任何還原性糖。在一個實施方案中，還原性糖包括，但不限於，葡萄糖、葡糖胺、乙醯基葡糖胺、果糖、乳糖、半乳糖、甘露糖、麥芽糖、核糖、木糖、來蘇糖、鼠李糖、纖維二糖、阿拉伯糖或其共混物。在一個實施方案中，還原性糖可為多種還原性糖的共混物。在另一個實施方案中，還原性糖可為葡萄糖和果糖的共混物。在一個實施方案中，還原性糖可為衍生自糖類 (例如二糖或高級糖類)的水解的還原性糖的共混物或糖漿。防汙劑以有效減少醛醇汙垢的任何量存在。在一個實施方案中，可加入過量的防汙劑。在另一個實施方案中，以防汙劑與醛化合物的摩爾比為約0.1 1至約10 1的量使用防汙劑。在另一個實施方案中，以防汙劑與醛化合物的摩爾比為約0.4 1至約5 1 的量加入防汙劑。在另一個實施方案中，加入防汙劑與醛化合物的摩爾比為至少1 1的防汙劑。在另一個實施方案中，防汙劑與醛化合物的摩爾比為約1 1至約10 1。在另一個實施方案中，防汙劑以防汙劑與醛化合物的摩爾比為約1 1至約3 1的量存在。在另一個實施方案中，防汙劑與醛化合物的摩爾比為約1 1。在一個實施方案中，防汙劑可為溶液形式。在另一個實施方案中，防汙劑在水溶液中。在一個實施方案中，可與鹼性洗液同時將防汙劑加入到烴介質中。在另一個實施方案中，可在與烴介質接觸之前將防汙劑加入到鹼性洗液中。所述烴介質可為任何類型的烴介質。在一個實施方案中，烴介質可為來自烴(例如石化產品)的熱解的已裂解的烴流。在一個實施方案中，可在至高約1700下的溫度下將石化產品熱解裂解。在另一個實施方案中，可在約1550下至約1670 °F的溫度下將石化產品熱解裂解。在一個實施方案中，已裂解的烴流可來自乙烷、丙烷、丁烷、石腦油或其混合物的熱解。在另一個實施方案中，烴介質包括烯烴。在另一個實施方案中，烯烴化合物包括， 但不限於，乙烯、丙烯、丁二烯、戊烯或其混合物。烴介質可含有任何量的醛化合物，並且可處理任何量的醛化合物。在一個實施方案中，醛化合物在烴介質中的濃度將為約0. 5ppm至約4000ppm。在另一個實施方案中，醛化合物以約Ippm至約IOOOppm的量存在於烴介質中。在另一個實施方案中，醛化合物以約 3ppm至約500ppm的量存在於烴介質中。使用鹼性洗液處理烴介質。所述鹼性洗液可為pH大於7. 0的任何鹼洗液。在一個實施方案中，鹼性洗液為苛性鹼洗液。在另一個實施方案中，鹼性洗液包括，但不限於，氫氧化鈉、氫氧化鉀或鏈烷醇胺。
可通過使烴介質與鹼性溶液接觸的任何合適的方法或手段來洗滌烴介質。在一個實施方案中，鹼性洗液可在鹼洗滌器(alkaline scrubber)中。在另一個實施方案中，可將烴介質與鹼性洗液在利用各種類型中任意的填充元素的板式或填充塔中接觸；或在噴霧類型的接觸器中接觸。在鹼性洗液內的流動方式可為交叉流動或逆流流動，或二者。在一個實施方案中，可將苛性鹼流引入到苛性鹼洗滌系統的較高的部分，而可將烴介質引入到較低的部分。引入到苛性鹼洗滌系統中的苛性鹼向下流動通過容器，而烴介質向上流動通過苛性鹼洗滌系統，從而使烴介質與苛性鹼流密切接觸。在另一個實施方案中，可與防汙劑一起加入添加劑。在一個實施方案中，添加劑可為分散劑、表面活性劑、消泡劑、阻蝕劑、氧清除劑、抗氧化劑、金屬鈍化劑或抗聚合劑。在一個實施方案中，可加入分散劑。在另一個實施方案中，分散劑可為萘磺酸鹽(酯)。在一個實施方案中，可加入約IOppm至約10，OOOppm量的分散劑。在另一個實施方案中，可加入約 IOOppm至約IOOOppm量的分散劑。為了使本領域技術人員能更好地實踐本公開，通過舉例說明而不是限制的方式給出以下實施例。
實施例實施例1製備濃度從0. 25M(纖維二糖)、0· 5M(乙醯基葡糖胺)、1. OM(葡糖胺、鼠李糖)至 2. OM(葡萄糖、麥芽糖、果糖、蔗糖、木糖、阿拉伯糖、來蘇糖、核糖)的各種糖在去離子水中的原液。對於每種糖，通過加入等份的糖原液製備一組8個樣品，使得在每個樣品瓶中，相對於乙醛，糖的摩爾當量分別為0,0. 2,0. 4,0. 6,0. 8,1. 0,1. 5和3. 0。將16mL等份的12. 5%氫氧化鈉溶液加入到每個樣品瓶中。將如上所述製備的糖原液加入到樣品瓶中，隨後加入0. IOmL 50%wt/wt乙醛在去離子水中的原液(對於使用更稀釋的糖原液(即，< 1M)的那些樣品組，使用13mL等份的15. 4% NaOH溶液代替12. 5% NaOH溶液)。立即使用去離子水將樣品瓶中的體積調節至20. OmL，使得在每個瓶中NaOH的最終濃度為10%。將樣品充分振蕩，隨後在設定為40°C -50°C範圍的烘箱中溫育M小時。使用Hach 2100N濁度計，以NTU測定每個樣品的濁度。為了比較各種糖對濁度的影響，針對含有0摩爾當量糖的空白樣品，將每組中的樣品標準化。結果示於表1。表 權利要求
1.一種用於抑制汙垢材料形成的方法，所述方法包括在用鹼性洗液處理所述烴介質時，使含有醛化合物的烴介質與防汙劑接觸，其中所述防汙劑包括還原性糖。
2.權利要求1的方法，其中所述還原性糖為含有醛基並在開鏈構型中具有異頭碳的糖類。
3.權利要求2的方法，其中所述還原性糖為醛糖糖類。
4.權利要求1的方法，其中所述還原性糖選自葡萄糖、葡糖胺、乙醯基葡糖胺、果糖、半乳糖、乳糖、甘露糖、麥芽糖、核糖、木糖、來蘇糖、鼠李糖、纖維二糖和阿拉伯糖及其共混物。
5.權利要求4的方法，其中所述還原性糖為葡萄糖和果糖的共混物。
6.權利要求1的方法，其中所述還原性糖衍生自糖類的水解。
7.權利要求1的方法，其中將摩爾過量的防汙劑與所述烴介質接觸。
8.權利要求1的方法，其中以防汙劑與醛化合物的摩爾比為約0.1 1至約10 1的量加入所述防汙劑。
9.權利要求8的方法，其中以防汙劑與醛化合物的摩爾比為約0.4 1至約5 1的量加入所述防汙劑。
10.權利要求1的方法，其中所述防汙劑在水溶液中。
11.權利要求1的方法，其中所述防汙劑與鹼性洗液同時加入到烴介質中。
12.權利要求1的方法，其中在與烴介質接觸之前將所述防汙劑加入到鹼性洗液中。
13.權利要求1的方法，其中所述烴介質為來自烴的熱解的已裂解的烴流。
14.權利要求13的方法，其中所述已裂解的烴流來自乙烷、丙烷、丁烷、石腦油或其混合物的熱解。
15.權利要求1的方法，其中所述鹼性洗液的PH大於7.0，並且包括氫氧化鈉、氫氧化鉀或鏈烷醇胺。
16.權利要求1的方法，所述方法進一步包括加入添加劑。
17.權利要求16的方法，其中以約IOppm至約10，OOOppm的量加入所述添加劑。
18.權利要求17的方法，其中以約IOOppm至約IOOOppm的量加入所述添加劑。
19.權利要求16的方法，其中所述添加劑為分散劑。
20.權利要求19的方法，其中所述分散劑為萘磺酸鹽。
全文摘要
一種用於抑制汙垢材料形成的方法，所述方法包括在用鹼性洗液處理所述烴介質時，使含有醛化合物的烴介質與防汙劑接觸。所述防汙劑包括還原性糖。
文檔編號C10G75/00GK102378807SQ201080015744
公開日2012年3月14日 申請日期2010年2月24日 優先權日2009年3月31日
發明者C·R·麥丹尼爾, M·金 申請人:通用電氣公司