CN110215743A - 用于芳烃抽提的无硅消泡剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及消泡剂，具体涉及一种用于芳烃抽提的无硅消泡剂，还涉及上述的消泡剂的制备方法。本发明的消泡剂其最大的特点在于采用了一种采用无硅消泡增效剂。本发明的具体原料主要有：有机烃类物质为20～80份，主消泡物质1～10份，消泡增效剂1～3份，乳化剂2～8份。本发明的消泡剂用于芳烃抽提中，具有消泡、抑泡能力强的特点，而且即便是较少的用量也不影响起泡体系的基本性质。本发明无硅消泡剂具有扩散性好、与油品相溶性佳、耐热性优异、化学性质稳定、不燃、不爆等优点，可以应用到芳烃抽提工艺中，同时由于本发明的消泡剂中不含硅，因此对后续产品无影响。

Description

用于芳烃抽提的无硅消泡剂及其制备方法

技术领域

本发明主要涉及消泡剂，具体涉及一种用于芳烃抽提的无硅消泡剂，还涉及上述的消泡剂的制备方法。

背景技术

芳烃抽提过程是一种物理分离方法，它所依据的原理是由于烃类各组分在溶剂中的溶解度不同把需要分离的芳烃从原料混合物中分出，从而在抽提塔中把芳烃和非芳烃分离。

发泡现象的产生主要是因为原料中含有非芳组分，并且非芳组分密度较小，由于这些组分在汽提塔进料中具有最低的表面张力，在传质的过程中余下的液相组分的表面张力会升高，这些由传质导致较高的表面张力的差别，使得汽提塔比其他系统更容易发泡。对于环丁砜抽提装置来说，发泡是普遍现象。环丁砜装置的汽提塔由于其分离物质性质的特点，往往存在着发泡问题，发泡现象一旦爆发则将使该塔产生液泛，从而严重减少汽提塔的处理能力，最终导致整个抽提单元停工，并有可能使大量环丁砜溶剂损失。同时现有的工业应用的消泡剂主要是含有机硅的消泡剂，这类消泡剂会进入最终的芳烃产品中，影响后续加工使用，影响产品的生产效率和质量，同时还可能对周围的环境以及人造成危害，拖慢生产工程以及一系列的流程，损坏生产设备。

关于本发明的技术方案，本发明人共检索出相关专利文献11篇，非专利文献5篇；其中密切相关文献2篇，分别为：ZL201410198373一种消泡剂及其制备方法(相关文献1)、ZL201280004848消泡剂及消泡剂的制造方法(相关文献2)。

专利文献1ZL201410198373公开了一种消泡剂及其制备方法。由包含以下重量份的组分制得：聚醚30-50份、聚醇20-30份、二苯基甲烷二异氰酸酯5-10份、碳酸钙5-8份、聚甲基苯基硅氧烷3-7份和氯化铁1-2份。其中聚醚选自聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、十八碳醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或一种以上；聚醇为聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或两种的混合。

专利文献2ZL 201280004848公开了一种消泡剂及消泡剂的制造方法。调配由高级醇、微晶蜡和/或矿酯、以及多元醇，且具有0/W乳液结构。高级醇可为具有12-30个碳原子的天然醇或合成醇的一种以上。微晶蜡及矿酯可仅调配其中之一、或将两者组合来调配。多元醇是1分子中具有2个以上的羟基的化合物。

通过对比，发明人认为专利文献1ZL 201410198373公开拟申请专利技术方案的技术特征最多，且属相同技术领域，为最接近对比文献。

无论是专利文献1还是现有技术，所未解决的问题是，消泡剂中仍然含有硅，这类消泡剂会进入最终的芳烃产品中，影响后续加工使用，影响产品的生产效率和质量。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提供了一种消泡剂，用于芳烃抽提。该消泡剂具有消泡、抑泡能力强，用量少，不影响起泡体系的基本性质，扩散性好，与油品相溶，耐热性好，化学性稳定，不燃，不爆等优点；

同时，本发明还提供了上述的消泡剂的制备方法。

用于芳烃抽提的无硅消泡剂，该消泡剂中采用了主消泡物质，结构式表示如下：

其中R选自氢原子、甲基、乙基、丙基；下标x，y，z，a，b为聚合度，x为10-100的整数，y为1-20的整数，z为1-3的整数，a为1-20的整数，b为1-30的整数。

其主要原料包括有机烃物质、主消泡物质、消泡增效剂、乳化剂。

各原料的重量份数如下：

有机烃类物质为20～80份，主消泡物质1～10份，消泡增效剂1～3份，乳化剂2～8份。

有机烃物质为直链或支链结构，还可以含有少量环状结构；是由碳氢键组成，这些物质优选的为环己烷，异辛烷，正庚烷中的一种或几种；

主消泡物质主要是细小颗粒物，为硬脂酸铝、氧化镁、C5或C9石油树脂中的至少一种。

乳化剂的作用是用来帮助上述组分在水中进行分散的，以达到很好的消泡作用。乳化剂优选的为失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，十二烷基苯磺酸钠中的任一种。

上述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤:

(1)取有机烃物质和主消泡物质混合，升温，保持，使主消泡物质在有机烃物质中完全分散，得到混合体系；

(2)再取有机烃物质，与消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，保持，使物料混合均匀；

(3)降温，加入乳化剂，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

优选的，上述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤：

(1)取10～40份的有机烃物质和主消泡物质混合，并升温到60～160℃，保持2～4h，使主消泡物质在有机烃物质中完全分散，得到混合体系；

(2)再取10～40份的有机烃物质和消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在60～80℃之间保持1～3h，使物料混合均匀；

(3)降温至30～50℃，加入乳化剂，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

更优选的，上述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤：

(1)取10份的异辛烷和2份硬脂酸铝混合，并升温到100℃，保持2h，使硬脂酸铝在异辛烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取10份的异辛烷和2份消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在80℃保持2h，使物料混合均匀；

消泡增效剂为R为甲基；x为10，y为3，z为1，a为5，b为10；

(3)降温至40℃，加入3份失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

作为其中的一种优选，上述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤：

(1)取40份的异辛烷和5份C5石油树脂混合，并升温到160℃，保持4h，使C5石油树脂在异辛烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取40份的异辛烷和1份的消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在80℃保持2h，使物料混合均匀；消泡增效剂中：R为乙基；x为100，y为20，z为1，a为5，b为30；

(3)降温至40℃，加入8份乳化剂十二烷基苯磺酸钠，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

作为其中的一种优选，上述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤：

(1)取25份的正庚烷和10份C9石油树脂混合，并升温到80℃，保持4h，使C9石油树脂在正庚烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取25份的异辛烷和3份的消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在60℃保持3h，使物料混合均匀；消泡增效剂中：R为丙基；x为50，y为1，z为3，a为10，b为30；

(3)降温至40℃，加入8份乳化剂十二烷基苯磺酸钠，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

对于环丁砜抽提装置来说，发泡是普遍现象。发泡现象一旦爆发则将使该塔产生液泛，从而严重减少汽提塔的处理能力，最终导致整个抽提单元停工，并有可能使大量环丁砜溶剂损失。同时现有的工业应用的消泡剂主要是含有机硅的消泡剂，这类消泡剂会进入最终的芳烃产品中，影响后续加工使用，影响产品的生产效率和质量。

与背景技术中所提供的对比文件相比，本发明最突出的特点是提供一种芳烃抽提无硅消泡剂，该消泡剂中不含有硅。

本发明的无硅消泡剂包括有机烃物质，主消泡物质，消泡增效剂，乳化剂。以上的几种原料以本发明所提供的比例范围共同制备获得的消泡剂适用于芳烃抽提中，具有消泡、抑泡能力强，用量少，不影响起泡体系的基本性质，扩散性好，与油品相溶，耐热性好，化学性稳定，不燃，不爆等优点，同时由于消泡剂不含硅，因此对后续产品无影响。

具体实施方式

为了更进一步的对本发明进行说明，本发明提供了以下的实施例，但并不以此限制本发明。

实施例1

准备以下的原料：

消泡剂：

有机烃物质：异辛烷，重量份为20。

主消泡物质：硬脂酸铝，重量份为2。

消泡增效剂：R为甲基；x为10，y为3，z为1，a为5，b为10。重量份为2。

乳化剂：失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，重量份为3。

本发明所述的消泡剂组合物，其制备步骤为：

(1)将有机烃物质的一半量和主消泡物质混合，并升温到100℃，维持2h，确保主消泡物质在有机烃物质中完全分散；

(2)再将剩余的有机烃物质和消泡增效剂依次加入到上述混合体系中，温度在80℃之间维持2h，确保混合均匀；

(3)温度降低至40℃，加入乳化剂，混合搅拌均匀。

实施例2

消泡剂的制备方法如下：

有机烃物质：异辛烷，重量份为80。

主消泡物质：C5石油树脂，重量份为5。

消泡增效剂：R为乙基；x为100，y为20，z为1，a为5，b为30。重量份为1。

乳化剂：十二烷基苯磺酸钠，重量份为8。

本发明所述的消泡剂组合物，其制备步骤为：

(1)将所需的有机烃物质的一半量和主消泡物质混合，并升温到160℃，维持4h，确保主消泡物质在有机烃物质中完全分散；

(2)再将剩余的有机烃物质和消泡增效剂依次加入到上述混合体系中，温度在60℃之间维持3h，确保混合均匀；

(3)温度降低至40℃，加入乳化剂，混合搅拌均匀。

实施例3

消泡剂的制备方法如下：

有机烃物质：正庚烷，重量份为50。

主消泡物质：C9石油树脂，重量份为10。

消泡增效剂：R为丙基；x为50，y为1，z为3，a为10，b为30。重量份为3。

乳化剂：失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，重量份为8。

本发明所述的消泡剂组合物，其制备步骤为：

(1)将所需的有机烃物质的一半量和主消泡物质混合，并升温到80℃，维持4h，确保主消泡物质在有机烃物质中完全分散；

(2)再将剩余的有机烃物质和消泡增效剂依次加入到上述混合体系中，温度在60℃之间维持3h，确保混合均匀；

(3)温度降低至40℃，加入乳化剂，混合搅拌均匀。

实施例4

消泡剂的制备方法如下：

有机烃物质：异辛烷，重量份为60。

主消泡物质：C9石油树脂，重量份为10。

消泡增效剂：R为氢；x为20，y为10，z为2，a为10，b为30。重量份为1。

乳化剂：十二烷基苯磺酸钠，重量份为8。

本发明所述的消泡剂组合物，其制备步骤为：

(1)将所需的有机烃物质的一半量和主消泡物质混合，并升温到60℃，维持4h，确保主消泡物质在有机烃物质中完全分散；

(2)再将剩余的有机烃物质和消泡增效剂依次加入到上述混合体系中，温度在80℃之间维持1h，确保混合均匀；

(3)温度降低至40℃，加入乳化剂，混合搅拌均匀。

实施例5

消泡剂的性能测试原理：

首先将起泡液装入循环鼓泡仪中，然后打开温控开关，将起泡液加热至测试温度。温度升到设定温度后开启循环泵，开始冲击起泡，待泡沫升到300ml处，加入同等活性量的消泡剂，记录泡沫高度H随时间t的变化。消泡剂的消泡性能越好，泡沫达到的最低刻度越低，消泡剂的抑泡性能越好，泡沫重新达到300ml处的时间越长。

关于本发明各实施例的消泡剂的性能，本发明人做了如下的测试：

往2500ml鼓泡仪中加入约1700ml环丁砜抽提富溶剂，35℃恒温，循环起泡至2000mL处，滴加一定量的消泡剂记录泡沫降低的高度和时间，用来评估消泡剂的消泡性能。并记录泡沫升至一定高度的时间，用来评估消泡剂的抑泡性能。

对照例中为未加入消泡剂的案例；

测试结果：

表1几种消泡剂的消抑泡效果测试

从以上表格中的数据可以看出，本发明实施例1～4中的消泡剂其消泡效果优异，而未滴加消泡剂的对照例，泡沫一直存在，并未消减。

背景技术中所提到的相关文献1与相关文献2，即使两者的结合也不能解决该问题，现有公开文献中也没有给出相关技术启示，所以本申请相对于两者来说，具备创造性。

Claims (10)

1.用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，该消泡剂中采用了消泡增效剂，消泡增效剂的结构式表示如下：

其中R选自氢原子、甲基、乙基、丙基中的任一种；x为10～100的正整数，y为1～20的正整数，z为1～3的正整数，a为1～20的正整数，b为1～30的正整数。

2.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，主要原料包括有机烃物质、主消泡物质、消泡增效剂、乳化剂。

3.如权利要求2所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，各原料的重量份数如下：

有机烃类物质为20～80份，主消泡物质1～10份，消泡增效剂1～3份，乳化剂2～8份。

4.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，有机烃物质为直链或支链结构，或含有环状结构；

优选的，有机烃物质为环己烷、异辛烷、正庚烷中的至少一种。

5.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，主消泡物质为硬脂酸铝、氧化镁、C5或C9石油树脂中的至少一种。

6.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂，其特征在于，乳化剂为失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，十二烷基苯磺酸钠中的任一种。

7.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，包括以下的步骤:

(1)取一部分有机烃物质和主消泡物质混合，升温，保持，至主消泡物质在有机烃物质中完全分散，得到混合体系；

(2)将剩余的有机烃物质与消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，保持，至物料混合均匀；

(3)降温，加入乳化剂，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

8.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，其特征在于:

(1)取10～40份的有机烃物质和1～10份主消泡物质混合，并升温到60～160℃，保持2～4h，直至主消泡物质在有机烃物质中完全分散，得到混合体系；

(2)再取10～40份的有机烃物质和1～3份消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，在60～80℃之间保持1～3h至物料混合均匀；

(3)降温至30～50℃，加入2～8份乳化剂，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

9.如权利要求7所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，其特征在于:

(1)取10份的异辛烷和2份硬脂酸铝混合，并升温到100℃，保持2h，使硬脂酸铝在异辛烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取10份的异辛烷和2份消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，在80℃下保持2h，使物料混合均匀；

消泡增效剂为R为甲基；x为10，y为3，z为1，a为5，b为10；

(3)降温至40℃，加入3份失水山梨醇聚氧乙烯醚酯，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。

10.如权利要求1所述的用于芳烃抽提的无硅消泡剂的制备方法，其特征在于:

(1)取40份的异辛烷和5份C5石油树脂混合，并升温到160℃，保持4h，使C5石油树脂在异辛烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取40份的异辛烷和1份的消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在80℃保持2h，使物料混合均匀；消泡增效剂中：R为乙基；x为100，y为20，z为1，a为5，b为30；

(3)降温至40℃，加入8份乳化剂十二烷基苯磺酸钠，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂；

优选的，其步骤如下：

(1)取25份的正庚烷和10份C9石油树脂混合，并升温到80℃，保持4h，使C9石油树脂在正庚烷中完全分散，得到混合体系；

(2)再取25份的异辛烷和3份的消泡增效剂依次加入到(1)中的混合体系中，温度在60℃保持3h，使物料混合均匀；消泡增效剂中：R为丙基；x为50，y为1，z为3，a为10，b为30；

(3)降温至40℃，加入8份乳化剂十二烷基苯磺酸钠，混合，搅拌均匀，获得无硅消泡剂。