一種耐高溫延遲焦化消泡劑組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種消泡劑組合物及其制備方法,特別是涉及一種引入含甘油型樹枝 狀聚醚和聚芳香胺的消泡劑組合物,屬于精細化工技術領域,本發明所述消泡劑尤其適用 于延遲焦化領域。
【背景技術】
[0002] 延遲焦化是一種將渣油深度裂化轉化為焦化干氣、焦化汽柴油、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,焦化后期焦炭塔內焦 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,對后續加氧工藝造成危咅。
[0003] 為了消除焦炭塔泡沫層的不利影響,目前的通用方法是采用在焦炭塔使用消泡劑 進行消泡,消泡劑用于泡沫層后,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硅含量較高的二甲基硅油,使用這種高硅消泡劑,雖然可以快速消 泡,但會使焦化汽油、柴油產生娃污染,造成下游加氫裝置催化劑中毒。目前使用的消泡劑 基本屬于低娃有機娃型。
[0004] US3700587公開了一種用于消除焦炭塔內泡沫的消泡劑,其主要成分為聚二甲基 硅氧烷,加入0. 5?IOOppm消泡劑后,塔內泡沫層高度顯著降低。然而該消泡劑的硅含量 高,硅元素會沉積在延遲焦化裝置后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公開了一種低硅含量的消泡劑,主要由消泡組分有機硅氧烷和疏水 二氧化硅、抑泡組分有機硅改性聚醚和長鏈脂肪醇、溶劑加氫柴油、煤油及重芳烴等復合而 成。該種消泡劑具有硅含量低,消泡抑泡能力強等優點,但是由于硅元素在延遲焦化裝置后 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、脂肪醇和溶劑復合而成的消泡劑,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硅元素,不會對下游 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,成本高于有機硅消泡劑,同時耐高溫性能差,高溫下消泡效率低。
[0007] US5667669提供了一種用動、植物油和聚異丁烯等代替含硅消泡劑的方法,不但會 使消泡成本增加,而且消泡效果一般。
【發明內容】
[0008] 針對現有技術的不足,本發明提供了一種消泡效率高、耐高溫、性能穩定、分散性 好、消泡速度快的消泡劑組合物及其制備方法。
[0009] 本發明消泡劑組合物,以質量份數計包括: 聚硼硅氧烷 0. 1?10份 乙基纖維素 1?15份 含氟聚硅氧烷 1?20份 甘油型樹枝狀聚醚 1?20份; 聚對苯二胺 0. 1?5份; 高碳醇 10?30份; 溶劑 余量。
[0010] 本發明消泡劑組合物中,所述聚硼硅氧烷可以使用符合指標要求的商業產品,或 者按現有方法制備。所述聚硼硅氧烷的數均分子量為100?50000,優選500?10000,所 述聚硼硅氧烷在25°C下的粘度為1?1000Pa*S,優選2?500Pa*S。 toon] 本發明消泡劑組合物中,所述含氟聚硅氧烷為聚三氟丙基甲基硅氧烷,粘度為 2000 ?lOOOOOcst。
[0012] 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,或者按現有方法制備,如通過發散法以三羥甲基乙烷開始,經過3次反復的烯丙基化作 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。
[0013] 本發明消泡劑組合物中,所述的高碳醇為C7?C9的醇,C7?C9的醇有3-庚醇、 異辛醇或2-乙基己醇。
[0014] 本發明消泡劑組合物中,所述溶劑為加氫柴油、煤油、燃料油、焦化蠟油或機油,優 選煤油或加氫柴油。
[0015] 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1?20質量 份。
[0016] 本發明消泡劑組合物的制備方法是將聚對苯二胺分散于高碳醇中,在10?30°C 的水域中攪拌1?3小時,然后加入甘油型樹枝狀聚醚、含氟聚硅氧烷、聚硼硅氧烷、乙基纖 維素和溶劑,在100?150°C下攪拌反應1?5小時,冷卻后得到本發明消泡劑組合物。
[0017] 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,在塔頂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?l〇〇mg/g,優選為30?80mg/g。
[0018] 與現有技術相比,本發明所述消泡劑組合物具有如下優點: 本發明消泡劑中所使用的甘油型樹枝狀聚醚結構高度規整,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,鋪展系數大,在塔內擴散快,消泡速度快,抑泡 效果持久。本發明中通過加入聚對苯二胺,可以大幅提高甘油型樹枝狀聚醚的熱穩定性,使 甘油型樹枝狀聚醚在焦化塔頂400°c的高溫下減緩裂解。聚硼硅氧烷的加入可提高消泡劑 的交聯性能,可以有效促進含氟聚硅氧烷活性組分形成適度的交聯結構,防止消泡劑組合 物在高溫環境下發生熱裂解反應,進而抑制消泡活性組分的降解失效。同時聚硼硅氧烷作 為消泡劑使用時,由于其主鏈結構中硼原子的引入,減少了消泡劑中硅原子的含量,降低了 對后續加氫催化劑及產品造成的硅污染。本發明所述消泡劑中通過聚硼硅氧烷與乙基纖維 素的協同作用下,消