CN107849465A - 一种油浆沉降剂及其使用方法 - Google Patents

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熊靓
严斌
叶世春
刘影
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Abstract

一种油浆沉降剂，按照重量百分比，由10‑50％的聚(甲基)丙烯酸类树脂、5‑30％的烷基季铵盐、5‑20％的烷(氧)基酚醛树脂、25‑80％的溶剂复配而成。该沉降剂不含硫、卤素、重金属等对环境不利的元素，同时用量少、沉降效率高，可使油浆中灰分减少到50ppm以下，便于油浆的后续处理利用。

Description

一种油浆沉降剂及其使用方法 技术领域
本发明属于石油添加剂领域，更确切地说，是涉及一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的沉降剂。
背景技术
催化裂化油浆(简称FCC油浆)是原油中最重的部分，其中富含胶质、沥青质和各种稠环烃类，主要用作重质燃料油的调和组分，也可以进一步加工生产针状焦、沥青改性剂、炭黑以及橡胶加工助剂等。但是，FCC油浆中通常含0.2～0.6wt％左右的催化剂粉末，这些颗粒使得FCC油浆的后续使用受到极大影响。比如，作为燃料油调和组分，催化剂固体粉末会让加热炉表面积灰严重，导致热效率下降；作为炭黑原料的灰分要求500ppm以下，优品级为200ppm以下；作为加氢原料时灰分要求在500ppm以下。因此，必须采取措施，脱除FCC油浆中的固体催化剂粉末。
脱除FCC油浆中催化剂粉末的方法主要有过滤法、离心分离法、静电分离法、自然沉降法、助剂沉降法等。过滤法装置滤孔小，滤孔容易堵塞，需频繁的冲洗，操作比较复杂；离心分离法效果虽好，但是不适合工业大批量生产；静电分离装置分离效果不稳定，尤其是使用一段时间后；自然沉淀法是通过重力使固体催化剂颗粒自然沉降，该方法简单、成本低，但是耗时长、效率太低，且分离效果难以达标；助剂沉降法是在自然沉降的基础上，通过加入沉降剂加快沉降速度来加速FCC油浆的固体催化剂颗粒的脱除。助剂沉降法的优点很明显，包括所使用的助剂费用普遍较低、工艺所需设备的投资也较小，而且易于实施，最重要的是，该法对FCC油浆进行净化改质的效果很好，可以满足油浆大部分深加工利用的质量要求，经济效益很高，各国科研工作者对助剂沉降法脱固技术 进行了积极的研究开发。USP4407707公开了一种利用磺酸或磺酸盐经水洗分离脱出固体颗粒的方法，但工艺比较复杂。CN01113133.0采用向油浆中加入表面活性剂类沉降剂的方法，保持油浆温度50～120℃，沉降12～60h，油浆中催化剂颗粒的脱出率可达70～90％，但该方法所需的沉降时间较长。另外，目前大多油浆沉降剂含有硫、卤素等元素，易对环境造成污染。因而开发一种操作工艺简单、高效环保的油浆沉降剂是当前沉降剂研发领域的一项紧迫又艰巨的任务。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于脱除FCC油浆中催化剂固体粉末的高效环保沉降剂。
发明的具体方案如下：
一种高效环保油浆沉降剂，包括如下质量份组分：10-50％的聚(甲基)丙烯酸树脂、5～30％的烷基季铵盐、5～20％的烷(氧)基酚醛树脂和25～80％的溶剂。优选的，包括如下质量份组分：25～35％的聚(甲基)丙烯酸树脂、15～25％的烷基季铵盐、10～20％的烷(氧)基酚醛树脂和35～50％的溶剂。
进一步的，所述的聚丙烯酸树脂是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸中的一种或其混合物。
进一步的，所述的烷基季铵盐的通式为R4NX，其中R为相同或者不同的C1～C18烃基，X为C1～C4羧基。
进一步的，所述的烷(氧)基酚醛树脂为乙氧基酚醛树脂、丙氧基酚醛树脂或C4～C9烷基酚醛树脂中的一种。
进一步的，所述的溶剂为是乙二醇、甘油或季戊四醇中的一种或几种的混合物。
将上述组分在60℃条件下混合搅拌0.5～2h即得到本发明油浆沉降剂成品。本发明油浆沉降剂适用于FCC油浆脱除催化剂固体粉末，推荐沉降温度80～100℃，优选90℃。推荐添加量为500～2000ppm，优选800ppm，推荐沉降时间为8～20h，优选12h。
主要成分作用机理：聚(甲基)丙烯酸树脂是常用的絮凝剂，是一种负离子沉降剂，其作用是破坏和压缩双电层，减小和消除反粒子相，使催化剂颗粒絮凝下沉；烷基季铵盐R4N+X-是一种正离子沉降剂，有破乳效果，能破坏和压缩双电层，减小和消除反粒子相，吸附催化剂固体粉末，使之尽快絮凝沉降。上述两种不同特性的沉降剂复配使用具有协同作用，可增强沉降效果。烷(氧)基酚醛树脂是一种非离子型沉降剂，具有很强的吸附作用，可使固体催化剂颗粒迅速团聚，加速其沉降。
本发明的有益效果在于：1)添加量小、操作简单、沉降效果好；2)无毒性，不含有硫、磷、重金属等元素，对环境无污染。
具体实施例
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。但本实施例所述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
原料催化裂化油浆为中国石化某公司生产，主要理化性质见表1。
表1
实施例1：(沉降剂复配)
将表1中的各质量份物质，聚丙烯酸树脂、烷基季铵盐、烷氧基酚醛树脂加入溶剂甘油)中，在60℃下混合1h制得不同类型的沉降剂。
表2
注：余量为溶剂。
实施例2(复配沉降剂的性能测试)
取表1所示油浆200g，加入800ppm所配制的沉降剂成及市售沉降剂AH-C80，在90℃下搅拌0.5小时，在此温度下沉降，取上层澄清油浆按照GB/T508进行灰分测定，结果见表3。
表3
由上表可知，本发明复配沉降剂对催化剂颗粒的沉降效果及效率均优于市售沉降剂AH-C80，尤其是复配沉降剂II可使油浆中灰分减少至50ppm以下。

Claims (7)

  1. 一种油浆沉降剂，其特征在于，按照重量百分比，由10～50％的聚(甲基)丙烯酸树脂、5～30％的烷基季铵盐、5～20％的烷(氧)基酚醛树脂、25～80％的溶剂组成。
  2. 一种油浆沉降剂，其特征在于，按照重量百分比，由25～35％的聚(甲基)丙烯酸树脂、15～25％的烷基季铵盐、10～20％的烷(氧)基酚醛树脂、35～50％的溶剂组成。
  3. 根据权利要求1或2所述的一种油浆沉降剂，其特征在于，所述的聚(甲基)丙烯酸树脂是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸中的一种或其混合物。
  4. 根据权利要求1或2所述的一种油浆沉降剂，其特征在于，所述的烷基季铵盐的通式为R4NX，其中R为相同或者不同的C1～C18烃基，X为C1～C4羧基。
  5. 根据权利要求1或2所述的一种油浆沉降剂，其特征在于，所述的烷(氧)基酚醛树脂为乙氧基酚醛树脂、丙氧基酚醛树脂或C4～C9烷基酚醛树脂中的一种。
  6. 根据权利要求1或2所述的一种复配油浆沉降剂，其特征在于，所述的溶剂为是乙二醇、甘油或季戊四醇中的一种或几种的混合物。
  7. 一种复配油浆沉降剂的使用方法，其特征在于，所述的沉降剂直接添加到油浆中使用，添加的量为500～2000ppm，沉降温度为80～100℃。
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