黃油抑制劑的製作方法

2023-06-03 03:04:16

本發明涉及一種黃油抑制劑。

背景技術：

低碳烯烴中乙烯與丙烯是重要的有機化工原料，需求量逐年增長。傳統獲得乙烯、丙烯的路線是石腦油裂解，這條路線依賴石油，而石油短期內有價格上漲、供應不穩定的問題，長期有資源儲存量有限等問題。因此近年來作為最有希望替代石腦油路線制烯烴的工藝，煤或天然氣經由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烴技術(甲醇制烯烴，MTO或MTP)得到了極大的關注。無論是在傳統的石腦油裂解路線中還是在新興的甲醇制烯烴技術中，為了得到符合純度要求的目標產物或循環利用某些未反應物料，從反應器流出的物料都需經過一系列的分離淨化過程，而為了清除酸性雜質的鹼洗塔則是物料淨化的關鍵設備之一。鹼洗塔一般以氫氧化鈉水溶液為介質，當甲醇制烯烴反應中生成的醛酮類雜質經過鹼洗塔時在鹼性溶液催化下極易發生Aldol縮合，即兩分子具有α-H的醛或酮縮合生成β-羥基醛，然後進一步加成形成一定分子量的黃色粘稠聚合物。此外，反應過程中某些雙烯烴或其他不飽和烴類產物也能在痕量氧氣、金屬離子的作用下誘發自由基，誘發交聯生成聚合物，與前所述聚合物共同稱為黃油。黃油嚴重降低鹼洗塔的鹼洗效果，耗損大量鹼液，並且容易聚合結垢堵塞塔內分布器及填料，造成堵塔，縮短鹼洗塔的運行周期。而且含大量黃油的廢鹼外排，將給下遊處理設施的操作帶來困難並產生嚴重的環境汙染。所以必須針對這一現象做出相應措施。

目前解決鹼洗塔大量黃油生成的方法主要有改造鹼洗塔、優化鹼洗操作和添加黃油抑制劑。改造鹼洗塔、優化鹼洗操作可改善鹼洗效果，延長裝置運行周期，但不能從根本上抑制黃油生成。添加黃油抑制劑可以大大減少黃油的生成，同時還能使生成的黃油儘快分散到鹼液中隨鹼液排出裝置，避免嚴重的環境汙染，並且使用簡便，投資少。專利US5879534公開了在二氯乙烯生產過程中，加入α-C上未有活潑H的羰基化合物如甲醛、 乙二醛、苯甲醛、甲酸、乙二酸、多聚甲醛、對甲氧基苯甲醛等，使其先與乙醛反應來抑制形成聚合物。專利US6986839公開了一種用胺基酸類化合物抑制石油裝置鹼洗塔中黃油的生成。專利CN101348410A通過一種由醇胺類、醯肼類、烷基胺類組成的三組分混合物來抑制乙烯裝置鹼洗塔中黃油。專利US5264114公開了一種用胺類化合物RNH2和R2NH來抑制乙烯裝置鹼洗塔中黃油的生成，其中R為烷基或芳香基。專利US5900495公開了一種用分子式為X-(R)n-X1的胺類化合物抑制環氧丙烷裝置鹼洗塔中乙醛的聚合，其中X為胺基或者含1～5個碳的烷胺基，X1為氫、羥基、胺基或含1～5個碳的烷胺基；n為1～4；R為-CH2NH-、亞芳基或含2～10個碳的烷基。

上述專利中均未具體提及甲醇制烯烴裝置鹼洗塔的黃油抑制方法，並且針對性不強，抑制劑使用效果不佳、不穩定，操作較為繁瑣，成本較高。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是現有抑制黃油生成的方法中，對甲醇制烯烴裝置鹼洗塔的針對性不強，抑制劑使用效果不佳、不穩定，操作較為繁瑣，成本較高等問題。本發明提供一種甲醇制烯烴裝置鹼洗塔中黃油生成的抑制方法，該方法也不局限於甲醇制烯烴裝置鹼洗塔，也可運用於石油乙烯、乙醇制乙烯、甲醇制丙烯、醋酸乙烯、二氯乙烯、環氧丙烷等工業裝置鹼洗塔中。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：一種黃油抑制劑，以抑制劑各組分重量份數計，包括以下組分：

胺類化合物0.5份～10份，

醇類化合物0份～5份。

以胺類、醇類化合物為原料，將其均勻地分散於去離子水中形成穩定的溶液體系通過鹼洗塔的鹼液注入線與鹼液一同在線連續注入鹼洗塔中。

上述技術方案中，優選的技術方案為，所述胺類化合物為乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、丙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、異丙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、羥胺、N，N-二甲基羥胺、N，N-二乙基羥胺、N-異丙基羥胺、N-叔丁基羥胺、甲氧基丙氨、亞乙基胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、碳醯肼、N，N-二甲醯肼、N-甲基二甲醯肼中的一種或幾種混和物；所述醇類化合物為異丙醇、丙二醇、丙三醇、對羥基苯甲醚、4-甲氧基苯酚、2，6-二叔丁基對甲酚、2，6-二叔丁基苯酚、氨甲基丙醇、二甲氨基乙醇、二乙氨基乙醇中的一種或幾種混和物。

本發明黃油抑制劑中胺類化合物與醇類化合物的重量比為1︰(0.1～5)。胺類化合 物優選為幾種胺類化合物的混合物，如二乙胺、二甲基羥胺和二乙烯三胺的組合物。醇類化合物優選為幾種醇類化合物的混合物，如氨甲基丙醇和異丙醇的組合物。所述黃油抑制劑也可以只含有胺類化合物。

上述技術方案中，優選的技術方案為，以抑制劑各組分重量份數計，包括以下組分：

胺類化合物0.5份～10份，

醇類化合物1份～5份。

優選的技術方案為，胺類化合物與醇類化合物的重量比為1︰(0.2～4)。

本發明是根據鹼洗塔黃油的生成機理來合理配製黃油抑制劑。鹼洗塔黃油生成的原因主要有二：烯烴生成過程中，醛酮類雜質在鹼性體系中極易發生Aldol縮合，即兩分子含有α-H的醛或酮縮合生成β-羥基醛，然後進一步加成生成一定分子量的黃色粘稠聚合物；而過程中的某些雙烯烴或其他不飽和烴類產物也能在痕量氧氣、金屬離子的作用下誘發自由基，誘發交聯生成聚合物，與前所述聚合物共同稱為黃油。據此，加入醇類、胺類化合物同時抑制油水兩相體系中的醛酮Aldol縮合；另外，胺類化合物可以分別有效抑制痕量氧、金屬離子誘發的烯烴交聯聚合。裝置運行30天後，未見有堵塔，並且減少了廢鹼液的排放和新鮮鹼液的耗損，降低了因黃油排放造成的環境汙染。

下面將結合具體實施例來對本發明作進一步闡述。

具體實施方式

【實施例1】

將40g異丙基羥胺、25g異丙醇溶解於260g去離子水，攪拌均勻後，過濾，濾液即為黃油抑制劑，稱之為HYI-1。

將上述HYI-1抑制劑應用於甲醇制烯烴裝置模擬鹼洗塔，鹼洗塔進料組成為乙烯41.1％，丙烯40.2％，C4 11.2％，乙醛0.05％，丁酮0.03％，C5+烴5.58％，CO2 0.02％，溫度45℃，氫氧化鈉濃度10％。使用活塞泵將抑制劑連續加入到循環鹼液中隨之進入鹼洗塔，加入量為40ppm(相對於鹼洗塔進料)。裝置連續運轉30天後，未見堵塔，計算鹼液中的黃油重量。並與未加入黃油抑制劑時產生的黃油量比較，根據下式計算出抑制率，結果詳見表1。

抑制率＝(1-m1/m2)×100％

式中m1為加入黃油抑制劑後鹼洗塔中產生的黃油量，m2為同等條件下未加入黃油抑制劑時產生的黃油量。

【實施例2】

按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-1，改變黃油抑制劑的加入量100ppm，同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例3】

按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-1，改變黃油抑制劑的加入量200ppm，同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例4】

按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-1，改變黃油抑制劑的加入量400ppm，同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例5】

改變組分及各組分加入量，去離子水300g、二甘醇胺40g、1，3-丙二醇50g。按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-2並同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例6】

改變組分及各組分加入量，去離子水300g、乙二胺30g、二甲氨基乙醇25g。按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-3並同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例7】

改變組分及各組分加入量，去離子水280g、乙胺10g、N，N-二甲基羥胺28g、二甲氨基乙醇30g。按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-4並同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例8】

改變組分及各組分加入量，去離子水280g、乙胺10g、N，N-二甲基羥胺28g、乙二胺22g、1，3-丙二醇30g。按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-5並同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【實施例9】

改變組分及各組分加入量，去離子水300g、二乙胺10g、N，N-二甲基羥胺28g、二乙烯三胺22g、氨甲基丙醇15g、異丙醇30g。按實施例1方法製備黃油抑制劑HYI-6並同樣按實施例1方法評價其對黃油生成的抑制效果，詳見表1。

【對比例1】

加入現有黃油抑制劑HYI-7，按實施例1方法考評，結果詳見表1。

表1