一種消泡劑組合物及在延遲焦化中的應用的製作方法
2023-11-03 17:19:57 1
一種消泡劑組合物及在延遲焦化中的應用的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種無矽消泡劑組合物，該消泡劑由30-50質量份的甘油型樹枝狀聚醚，20-40質量份的高碳醇脂肪酸酯或脂肪醯胺，20-30質量份的溶劑複合而成。本發明所述的消泡劑組合物不含矽，分散性好，消泡速度快，當加入量30μg/g左右時，消泡率可達90%以上，有較強消泡性能，可以用於延遲焦化工藝的焦炭塔消泡處理。
【專利說明】一種消泡劑組合物及在延遲焦化中的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種消泡劑組合物及其應用，特別是涉及一種複合型無矽消泡劑組合物及其在延遲焦化焦炭塔中的應用，屬於精細化工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]延遲焦化是一種將渣油深度裂化轉化為焦化幹氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油和焦炭的熱加工工藝。延遲焦化的原料渣油中含有天然表面活性劑，使得在延遲焦化過程中，焦化反應塔內產生大量泡沫，形成很高的泡沫層。泡沫層中含有大量焦粉，焦化後期焦炭塔內焦層上升到一定高度時，泡沫層隨焦化油氣一起從焦炭塔頂的油氣管線攜帶到分餾塔，引起分餾塔結焦，進而造成分餾塔底循環過濾器、輻射段進料過濾器和進料泵堵塞，爐管結焦，影響裝置的安全生產。攜帶到分餾塔內的焦粉經分餾裝置部分被夾帶進入焦化汽油、柴油中，對後續加氫工藝造成危害。
[0003]為了消除焦炭塔泡沫層的不利影響，目前的通用方法是採用在焦炭塔使用消泡劑進行消泡，消泡劑用於泡沫層後，在液體表面迅速鋪展，其中的活性分子使泡沫破滅速度加快。早期使用的消泡劑是矽含量較高的二甲基矽油，使用這種高矽消泡劑，雖然可以快速消泡，但會使焦化汽油、柴油產生娃汙染，造成下遊加氫裝置催化劑中毒。目前使用的消泡劑基本屬於低矽有機矽型，但仍對下遊的焦化產品加氫精制工藝帶來危害。如矽會沉積在精製催化劑上，導致催化劑失活，縮短裝置的運行時間。因此，無矽產品將成為消泡劑的發展方向。
[0004]US3700587公開了一種用於消除焦炭塔內泡沫的消泡劑，其主要成分為聚二甲基矽氧烷，加入0.5?IOOppm消泡劑後，塔內泡沫層高度顯著降低。然而該消泡劑的矽含量高，矽元素會沉積在延遲焦化裝置後期加氫精制催化劑上，導致催化劑中毒失活，縮短了催化劑再生置換時間間隔，降低了生產效率。
[0005]CN101444708A公開了一種低矽含量的消泡劑，主要由消泡組分有機矽氧烷和疏水二氧化矽、抑泡組分有機矽改性聚醚和長鏈脂肪醇、溶劑加氫柴油、煤油及重芳烴等複合而成。該種消泡劑具有矽含量低，消泡抑泡能力強等優點，但是由於矽元素在延遲焦化裝置後期加氫催化劑上的不斷累計，仍不可避免的造成催化劑中毒失活，降低生產效率。
[0006]CN101045880公開了一種由高分子嵌段聚醚、脂肪醇和溶劑複合而成的消泡劑，其高分子嵌段聚醚是分子量為10000?20000的聚乙二醇，為起始劑環氧乙烷和環氧丙烷的嵌段共聚物，脂肪醇是異辛醇，溶劑為乙醇和水。該消泡劑中不含任何矽元素，不會對下遊加氫工藝及最終輕質油產品質量造成影響，但缺點是活性組分不夠，在塔內滲透和擴散慢，因此造成加入量大，成本高於有機矽消泡劑，同時耐高溫性能差，高溫下消泡效率低。
【發明內容】
[0007]針對現有技術的不足，本發明提供一種高效無矽的延遲焦化消泡劑，具有不含矽、分散性好、消泡速度快、消泡效果好的複合型無矽消泡劑。本發明還提供一種該消泡劑在延遲焦化工藝中的應用。
[0008]本發明消泡劑組合物，以質量份計包括:
甘油型樹枝狀聚醚30-50份；
高碳醇脂肪酸酯或脂肪醯胺20-40份；
溶劑20-30份。
[0009]本發明消泡劑組合物中，所述甘油型樹枝狀聚醚可以使用符合指標要求的商業產品，或者按現有方法製備，如通過發散法以三羥甲基乙烷開始，經過3次反覆的烯丙基化作用和羥基化作用，可以得到三代的甘油型樹枝狀聚醚，其表面帶有24個功能性基團。
[0010]本發明消泡劑組合物中，所述高碳醇脂肪酸酯為C8?C18飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸與C8?C18的高碳醇在催化劑的作用下縮合得到的脂肪酸酯，具體如十二碳醇辛酸酯、十四碳醇月桂酸酯、十六碳醇油酸酯、十八碳醇硬脂酸酯等中的一種或幾種優選十八碳醇硬脂酸酯；所述的脂肪醯胺是由胺類物質與脂肪酸在催化劑作用反應得到的，具體如乙撐雙硬脂醯胺、乙撐雙油酸醯胺、乙二胺單硬脂醯胺或乙二胺單油酸醯胺等中的一種或幾種，優選乙二胺雙硬脂醯胺。
[0011]本發明消泡劑組合物中，所述溶劑為加氫柴油、煤油、燃料油或焦化蠟油，優選焦化蠟油或加氫柴油。
[0012]本發明消泡劑組合物中，還可以選擇性地加入脂肪醇、非離子表面活性劑、聚異丁烯化合物、磺酸鹽和磷酸鹽化合物、動物油、植物油等中的一種或幾種，用量為I?20質量份。
[0013]本發明消泡劑組合物的製備方法為將所需的組份混合，在50?100°C下攪拌
0.5?5小時即得到消泡劑組合物產品。
[0014]本發明消泡劑組合物在延遲焦化工藝中的應用。當延遲焦化焦炭塔泡沫層較高時，加入本發明消泡劑組合物，或者本發明消泡劑組合物和其它消泡劑共同使用，對延遲焦化焦炭塔進行消泡處理。用量一般為10?100 μ g/g，優選為20?80 μ g/g。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點如下:所有組分無矽元素存在，對後續加氫催化劑及產品無不良影響；所使用的甘油型樹枝狀聚醚結構高度規整，具有大量的外圍羥基官能團，粘度小，溶解性好，且單分子尺度在納米級，分子形狀為球形，具有極好的幾何對稱性，與其它適宜組分配合使用時，分子鏈不易纏結，與塔內原料相容性好，鋪展係數大，在塔內擴散快，消泡速度快，抑泡效果持久；所述產品的活性組份均具有很好的高溫下消泡和抑泡能力，且活性組分多、用量小、無毒無害，對環境無汙染；所有組份化學組成穩定，特別是在延遲焦化反應的高溫條件下較穩定，可持續發揮消泡作用，對設備無任何腐蝕。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但是本發明不局限於這些實施例。
[0017]實施例1:所述消泡劑由下述質量份的原料配製而成:甘油型樹枝狀聚醚30份，十八碳醇硬脂酸酯40份，焦化蠟油25份、異辛醇5份。將上述原料混合後在80°C下攪拌2小時，冷卻後即製得成品。
[0018]實施例2:所述消泡劑由下述質量份的原料配製而成:甘油型樹枝狀聚醚40份，乙二胺雙硬脂醯胺15份，乙二胺單油酸醯胺15份，焦化蠟油30份。所將上述原料混合後在100°C下攪拌2小時，冷卻後即製得成品。
[0019]實施例3:所述消泡劑由下述質量份的原料配製而成:甘油型樹枝狀聚醚40份，十八碳醇硬脂酸酯20份，乙二胺雙硬脂醯胺15份，加氫柴油25份。將上述原料混合後在700C下攪拌2小時，冷卻後即製得成品。
[0020]實施例4:所述消泡劑由下述質量份的原料配製而成:甘油型樹枝狀聚醚35份，乙撐雙硬脂醯胺10份，乙二胺單硬脂醯胺10份，十四碳醇月桂酸酯15份，加氫柴油30份。將上述原料混合後在80°C下攪拌2小時，冷卻後即製得成品。
[0021]實施例5:所述消泡劑由下述質量份的原料配製而成:甘油型樹枝狀聚醚40份，十二碳醇辛酸酯10份，十六碳醇油酸酯10份，乙撐雙油酸醯胺20份，焦化蠟油20份。將上述原料混合後在90°C下攪拌2小時，冷卻後即製得成品。
[0022]下面通過實驗數據來評價本發明消泡劑的消泡性能，對比例為市售某無矽延遲焦化消泡劑。
[0023]將200mL發泡液(焦化汽油:焦化輕餾分油:焦化重餾分油=500:1250:1000(質量比))加入1000mL量筒中，用膠塞將量筒口蓋上，同時將熱電偶插入發泡液中，待發泡液升溫至300°C後，穩定lOmin。開啟進氣閥，通過氣體擴散頭向發泡液中通氣。待泡沫層穩定後，即靜態泡沫在某一高度持續一分鐘未變化後，記錄泡沫層最高高度，記為H0,單位_。同時快速在泡沫上部加入消泡劑溶液，記錄泡沫層最低高度，記為H1，單位mm。其中消泡率(ε )計算公式為:ε =( H0-H1 ) X 100%/Η。，其中H。為加入消泡劑之前的泡沫層最高高度，mm 5?為加入消泡劑後的泡沫層最低高度，mm。
[0024]表1不同加入量下的消泡率(％)
【權利要求】
1.一種消泡劑組合物，其特徵在於以質量份計包括: 甘油型樹枝狀聚醚20-30份； 高碳醇脂肪酸酯或脂肪醯胺20-40份； 溶劑20-30份。
2.按照權利要求1所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述甘油型樹枝狀聚醚是通過發散法以三羥甲基乙烷開始，經過3次反覆的烯丙基化作用和羥基化作用，得到的三代甘油型樹枝狀聚醚。
3.按照權利要求1所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述高碳醇脂肪酸酯為C8~C18飽和脂肪酸或C8~C18不飽和脂肪酸與C8~C18的高碳醇在催化劑的作用下縮合得到的脂肪酸酯。
4.按照權利要求3所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述高碳醇脂肪酸酯為十八碳醇硬脂酸酯。
5.按照權利要求1所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述脂肪醯胺為乙撐雙硬脂醯胺、乙撐雙油酸醯胺、乙二胺單硬脂醯胺或乙二胺單油酸醯胺中的一種或幾種。
6.按照權利要求5所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述脂肪醯胺為乙二胺雙硬脂醯胺。
7.按照權利要求1所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述溶劑為加氫柴油、煤油、燃料油或焦化蠟油。
8.按照權利要求1至7中任一權利要求所述的消泡劑組合物，其特徵在於:所述消泡劑組合物中，還包括脂肪醇、非離子表面活性劑、聚異丁烯化合物、磺酸鹽和磷酸鹽化合物、動物油、植物油中的一種或幾種，質量份數為I~20份。
9.權利要求1至8任一權利要求所述消泡劑組合物在延遲焦化工藝中的應用。
10.按照權利要求9所述的應用，其徵在於:消泡劑組合物的用量為lOyg/g~`100 μ g/go
【文檔編號】C10G9/00GK103768835SQ201210408481
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優先權日:2012年10月24日
【發明者】劉紓言, 王鑫, 孫鵬, 趙起超, 孫國權 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院