一種烴裂化鹼洗滌操作聚合反應的抑制劑的製作方法

2023-09-20 02:34:25

專利名稱：：一種烴裂化鹼洗滌操作聚合反應的抑制劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種抑制烴裂化工藝裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反應的抑制劑。
背景技術：
：眾所周知，熱解是僅通過加熱而將一種化合物轉化為一種或多種其它物質。在石油和石化工業中，熱解用於烴的加工。通常將這種工藝稱為"裂化"。當在蒸汽存在下進行烴的熱解的時候，通常將此稱為"蒸汽裂化"。乙烷、丙烷、石腦油、汽油和其它烴原料的蒸汽裂化用於生產有用的烯烴。作為蒸汽裂化工藝的副產物，形成包括羰基化合物的氧化化合物。這些羰基化合物包括但不限於醛和酮。在裂化操作中形成的羰基化合物的數量變化範圍大，但一般在氣流中佔大約lppm200ppm，由於使用不同的原料和裂化溫度有時出現高達大約1000ppm的濃度。烴裂化工藝的副產物包括不需要的酸性氣體C0z和H2S，它們能使下遊催化劑中毒並汙染下遊產品。因此，烴裂化工廠一般擁有酸性氣體除去系統以從裂化氣中除去C02和H2S。典型的酸性氣體除去系統的組成一般為使蒸汽通過鹼性洗滌(pH大於7)以除去包括硫化氫和二氧化碳氣體的酸性組分。在石油和石化工業，通常在稱為"鹼洗氣器"或"鹼處理塔"的設備中完成包括鹼洗滌的操作單元。在酸性氣體除去系統中，還除去某些氧化化合物。在烴加工中已知這些氧化化合物中的某些，尤其是羰基化合物在鹼存在下將進行聚合反應，產生大量的黃綠色聚合物，通常稱為"黃油"。大量的黃油將產生以下嚴重危害(l)影響鹼洗塔的正常運行和鹼洗效果，嚴重時會造成裂解氣鹼洗不合格，影響下遊生產，並對設備造成危害。(2)大量黃油易聚合結垢，堵塞塔內分布器及填料，造成堵塔現象，使塔的運行周期縮短。(3)增加新鮮鹼消耗量，加重經濟負擔。(4)鹼洗塔壓差升高，可能使氫氧化鈉攜帶到壓縮機、乾燥器，對其設備密封產生腐蝕、結垢等現象，給乙烯生產帶來隱患。(5)對後續的廢鹼處理系統、廢水處理系統、火炬裝置的安全運行造成危害。(6)含大量黃油的廢鹼嚴重影響環境，增加處理費用。除了要求處理以除去由於不需要的聚合反應而導致的汙染的鹼洗氣器和鹼處理塔之外，在烴加工中還存在其它鹼性洗滌操作單元，這些操作單元也要求處理以防止不需要的聚合反應。這些其它的鹼性洗滌操作單元包括但不限於脫去酸性氣體的胺系統(使用高沸點氨基醇，例如但不限於乙醇胺、二乙醇胺，和氨基醇衍生物，例如但不限於甲氧基乙基胺)、廢鹼氧化劑和苯汽提塔。廢鹼氧化劑將硫化物轉化成硫酸鹽以使苛性鹼可被處理或出售。苯汽提塔為使用烴，通常一種取自乙烯工廠的其它單元的稱為"裂解汽油"的高沸點混合物的單元，用於洗滌"廢鹼"。"廢鹼"為已用於其它操作單元如鹼處理塔的苛性鹼。烴從廢鹼中"洗滌"出剩餘的苯。此單元稱為苯汽提塔，因為苯從廢鹼中汽提出來。IO年前，以這種方式形成的不需要的聚合物的數量一般不大。由於烴工廠擴大其生產量，不需要的聚合物的數量增大，而且所形成的不需要的聚合物的絕對體積現已成為越來越多的烴工廠操作的問題。許多材料是已知的且目前正被用於石油和石化工業以減少羰基化合物聚合物導致的汙染。這些材料包括分散劑、抑制劑、還原劑和抗氧劑。Lewis等人的美國專利US5714055描述一種抑制在鹼性洗氣器的表面形成汙垢沉積的方法，所述鹼性洗氣器用於洗滌在烯烴製備過程中產生的酸性氣體，所述的烯烴製備採用選自以下的取代的芳胺2-氨基酚、4-氨基酚、4-氨基苯磺酸及其鹽，4-氨基鄰甲酚，3-氨基酚、2-氨基苯甲酸及其鹽，3-氨基苯甲酸及其鹽和4-氨基苯甲酸及其鹽。Dunbar的美國專利US5264114描述和要求一種用於抑制在受羰基化合物(一組羰基化合物為醛)汙染的烴氣體的鹼洗滌過程中汙染物的形成和沉積的方法，所述方法包括在所述的鹼洗滌之前用胺水溶液處理所述的烴氣體以除去大量的所述羰基化合物並藉此生產處理的烴物流，其中，所述的胺水溶液包括水和濃度範圍為大約2ppm5000ppm的胺化合物，且其中，所述的胺水溶液的胺選自式RNH2和R2NH的有機化合物組，其中，R選自烷基和芳基。Roling的美國專利US5194143描述和要求一種用於抑制在受氧化化合物汙染的含烯烴的烴的鹼洗滌過程中基於聚合物的汙垢沉積的形成的方法，所述方法包括往洗滌劑中加入大約110000份每百萬的具有下式的乙醯乙酸酯化合物CH3COCH2C02CxHy，其中，X為大約l8的整數，而Y為大約317的整數。Awbrey的美國專利US4952301描述和要求用於抑制基於聚合物的汙垢沉積的形成的方法，所述汙垢沉積是在含有受含氧化合物汙染的烴的鹼洗滌過程中在缺少抑制處理的情況下形成的，所述方法包括將抑制量的下式的乙二胺化合物加到此洗滌劑中NH2(CH2CH2NH)xH，其中，X為大約l10的整數。Rolin的美國專利US4673489描述和要求一種於抑制在受氧化化合物汙染的烴的鹼洗滌過程中汙物的形成和沉積的方法，所述方法包括在足量的式NH20H的羥基胺或其酸性鹽或其混合物存在下洗滌烴，以抑制此汙物的形成和沉積。McDaniel等人的美國專利US5220104描述和要求一種用於抑制在受氧化化合物汙染的烴的鹼洗滌過程中汙物的形成和沉積的方法，所述方法包括在包含足量的過碳酸鹽化合物存在下洗滌烴以抑制汙物的形成和沉積。Lewis的美國專利US5160425描述和要求一種抑制在使用pH大於7的鹼性洗液對受含氧化合物汙染的熱解產生的烴進行鹼脫氣的過程中聚合物汙垢沉積的方法，所述方法包括將足量的卡巴肼加至鹼性洗液，以抑制聚合染物的形成。Lewis等人的美國專利US5288394描述和要求一種抑制在用pH大於7的鹼性洗液對受氧化化合物汙染的烴物流進行鹼脫氣之後聚合物汙垢沉積的形成的方法，所述的方法包括將足量的包含至少一種醯肼化合物的組合物加至所述的物流，以抑制汙物的形成和沉積。Lewis等人的美國專利US5770041描述和要求了一種抑制在用於除去酸性氣體的洗氣器中發生的汙垢沉積的形成的方法，所述的沉積是在用pH大於7的苛性鹼溶液對受含氧化合物汙染的熱解產生的烴進行脫氣的過程中形成的，所述的方法包括將有效沉積.抑制量的不可烯醇化羰基化合物加到所述的苛性鹼溶液。Lewis等人的美國專利US5879534描述和要求一種抑制在用於接觸受含氧化合物汙染的二氯乙烷加工物流的二氯乙烷製備工藝的廢鹼洗漆系統中發生的汙垢沉積的形成的方法，所述沉積是在與pH大於7的苛性鹼溶液接觸時在受含氧化合物汙染的二氯乙垸加工物流中形成的，所述的方法包括將有效沉積、抑制量的不可烯醇化的羰基化合物加到所述的苛性鹼溶液。RD麥克萊恩等人的中國專利CN1216964C描述和要求了一種抑制烴裂化工藝中的鹼性洗滌單元操作中羰基化合物的聚合反應的方法，其中，將選白alpha—胺基酸、其酯、其醯胺、其鹽及其混合物或巰基乙酸及其垸基酯的化合物加到包含羰基化合物的物流或加到鹼性洗滌單元操作；其中，選擇此化合物以使其保持水溶性和鹼溶性且不在物流中或鹼性洗滌單元操作中絮凝；且其中，在所述物流進入鹼性洗滌單元操作之前或同時使所述的物流與化合物接觸；或者其中，在所述物流進入鹼性洗滌單元操作之前或同時將所述的化合物加至鹼性洗滌單元操作。M蘇伯拉瑪尼亞姆的中國專利CN1639299A描述和要求了一種用於抑制和溶解烴裂化工藝中鹼洗單元系統的內表面上的聚合性沉積物的方法，其中所述沉積物是所述鹼洗單元系統的進料流中所含的至少一種成分的聚合而產生的，包括向所述物流中引入有效量的選白硫的含氧酸的鹼金屬鹽、內醯胺的酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼金屬鹽、胺基酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼土金屬鹽、胺基酸的鹼土金屬鹽、內醯胺、磺內醯胺、胺基酸及其混合物的化合物的步驟，-其中所述有效量抑制聚合併溶解所述聚合物。
發明內容本發明的目的是研製一種抑制裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反應的抑制劑，並能溶解已經生成的聚合物。本發明依據鹼性洗滌操作單元的特點，選擇以水溶性阻聚劑和水溶性抗氧劑為主要組分配製的抑制劑，在抑制劑中加入溶劑和水溶性分散劑，配製成的抑制劑能有效抑制裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合，並溶解已經生成的聚合物。本發明所述的水溶性阻聚劑可以是FeCL、TiCl3、CuCl2、NaN02亞硝基化合物、N-亞硝基二苯胺、哌啶化合物、胺基酸的鹼金屬鹽、胺基酸的鹼土金屬鹽中的一種或幾種的混合物。本發明所述的水溶性抗氧劑可以是哌嗪、FeS04鐵化合物、連二亞硫酸鹽、含氧酸的鹼金屬鹽、內醯胺的酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼土金屬鹽、內醯胺、磺內醯胺中的一種或幾種的混合物。本發明所述的溶劑包括水、水溶性醇類中的一種或任幾種的混合物。水溶性醇類可以是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種或幾種的混合物。本發明所述的水溶性分散劑可以是CaCl2、CaF2、NaCl、NaF中的一種或幾種的混合物。本發明所述的水溶性抗氧劑與水溶性阻聚劑摩爾比為1:220。本發明所述的水溶性阻聚劑與溶劑的摩爾比為l:1100。本發明所述的分散劑與水溶性阻聚劑的摩爾比為l:120。本抑制劑對裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反fe生成聚合物具有明顯的抑制作用。具體實施例方式實施例1-36:預先在10L不鏽鋼反應釜中裝入2L濃度10y。Na0H溶液和添加一定量的乙醛，加入抑制劑，加入抑制劑的種類、量見表l。取進入鹼洗操作單元前的裂解氣通入反應釜，反應釜的溫度控制在50。C，壓力控制在2.0MPal5分鐘後放氣，用同樣的方法通入裂解氣15次後，用質譜儀器分析方法測定廢鹼中的聚合物濃度(包括反應釜內附著的聚合物)，結果見表l。表1中N01是空白實驗，N02N05是對比實施例，N06N036是本發明抑制劑的實施例。由表l可以看出，實施例N06N036中本發明的抑制劑對裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反應生成聚合物具有明顯的抑制作用。表1complextableseeoriginaldocumentpage9權利要求1.一種烴裂化鹼洗滌操作聚合反應的抑制劑，其特徵在於該抑制劑包括水溶性阻聚劑、水溶性抗氧劑、溶劑和水溶性分散劑組成；水溶性抗氧劑與水溶性阻聚劑摩爾比為1∶2～20；水溶性阻聚劑與溶劑的摩爾比為1∶1～100；分散劑與水溶性阻聚劑的摩爾比為1∶1～20水溶性分散劑選自CaCl2、CaF2、NaCl、NaF中的一種或幾種的混合物；水溶性阻聚劑選自FeCl3、CuCl2、NaNO2亞硝基化合物、N-亞硝基二苯胺、哌啶化合物、胺基酸的鹼金屬鹽、胺基酸的鹼土金屬鹽中的一種或幾種的混合物；水溶性抗氧劑選自哌嗪、FeSO4、連二亞硫酸鹽、含氧酸的鹼金屬鹽、內醯胺的酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼金屬鹽、磺內醯胺的酸的鹼土金屬鹽、磺內醯胺中的一種或幾種的混合物；溶劑包括水、水溶性醇類溶劑中的一種或幾種的混合物。2.根據權利要求1所述的烴裂化鹼洗滌操作聚合反應的抑制劑，其特徵在於水溶性醇類可以是甲醇、乙醇、丁醇中的一種或幾種的混合物。全文摘要本發明涉及一種抑制烴裂化工藝裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反應的抑制劑，該抑制劑由水溶性阻聚劑、水溶性抗氧劑、溶劑和水溶性分散劑組成；水溶性抗氧劑與水溶性阻聚劑摩爾比為1∶2～20；水溶性阻聚劑與溶劑的摩爾比為1∶1～100；分散劑與水溶性阻聚劑的摩爾比為1∶1～20；水溶性分散劑選自CaCl2、CaF2、NaCl、NaF中的一種或幾種的混合物；該抑制劑能有效抑制裂解氣中醛、酮等羰基化合物、不飽和烯烴在鹼洗過程中發生的聚合反應，並能溶解已經生成的聚合物。文檔編號C10G9/16GK101358144SQ20071011973公開日2009年2月4日申請日期2007年7月31日優先權日2007年7月31日發明者何昌洪,何玉蓮,旭關,包靜嚴,史亞娟,舉孫,崔錫紅,浩張,李建忠,剛王,熺王,平董,西曉麗,賈雲剛,偉邵,邵榮蘭,馬建英,齊泮侖申請人:中國石油天然氣股份有限公司