CN110337488B - 用于压缩机的防污剂配制物 - Google Patents

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Abstract

公开用于防止或减少石化工艺中使用的设备中的聚合物形成和聚合物沉积的组合物和方法。防污剂组合物包括以下的组合:一种或多种抗氧化剂;一种或多种抗聚合剂;一种或多种分散剂;和一种或多种溶剂。还描述一种防止或减少工业工艺中使用的工艺设备结垢的方法。所述方法包括向所述工艺设备中引入防污剂组合物,所述防污剂组合物包含以下的组合:一种或多种抗氧化剂;一种或多种抗聚合剂;一种或多种分散剂;和一种或多种溶剂。

Description

用于压缩机的防污剂配制物
技术领域
本发明涉及防污剂组合物以及其在压缩机中的用途。
背景技术
压缩机的结垢为使用压缩机的工艺中众所周知的问题,如乙烯工艺中的裂化气体压缩系统。全世界生产的所有乙烯几乎依靠烃的蒸汽裂化。在生产乙烯的工艺中,可形成少量聚合物。这些聚合物通常被认为是污染物并且为不期望的。
聚合物污染物在裂化气体压缩系统中引起问题,所述裂化气体压缩系统为包括多个气体压缩机和中间冷却器的多级系统。聚合物通过沉积在例如压缩机和中间冷却器的内表面上而使机器结垢,从而导致工艺效率降低,并且在一些情况下阻塞流动路径并且停止生产,并且在严重情况下,损坏零部件。
烯键式不饱和单体的提前聚合为单体制造工艺(如乙烯裂化工艺)中的主要聚合物形成机理。这些工艺流中的烯键式不饱和单体为反应性的并且倾向于通过自由基聚合和狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)聚合而聚合以形成固体沉积物,尤其是在高温下。
频繁的结垢和清洁的需要可对生产和操作效率造成负担。
发明内容
公开用于减少结垢从而改善系统的能量效率和防止产品质量问题的组合物和方法。
在本发明的一个方面,公开包含以下的组合的防污剂组合物:一种或多种抗氧化剂;一种或多种抗聚合剂;一种或多种分散剂;和一种或多种溶剂。
在本发明的又另一个方面,公开防止或减少工业工艺中使用的工艺设备结垢的方法,所述方法包含:
向工艺设备中引入防污剂组合物,防污剂组合物包含以下的组合:
一种或多种抗氧化剂;
一种或多种抗聚合剂;
一种或多种分散剂;和
一种或多种溶剂。
所公开的组合物用于减少或防止乙烯裂化工艺中的工艺设备结垢。
附图说明
图1为本发明的各种防污剂组合物对模拟的裂解汽油混合物的凝胶时间的影响的图形表示。
具体实施方式
尽管本公开提供实施例的参考,但本领域的技术人员将认识到,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可在形式和细节上作出改变。将参考附图详细描述各种实施例,其中相同的附图标记在若干视图中表示相同的零部件和组件。对各种实施例的参考并不限制在此所附权利要求的范围。此外,在本说明书中所阐述的任何实例不旨在限制并且仅阐述所附权利要求的许多可能实施例中的一些。
定义
如本文中所使用的,术语“防污剂”是指减少或防止材料如聚合物、预聚物、低聚物和/或其它材料在“工艺设备”上沉积的组合物。所述术语还可以指减少或防止可自由基聚合物质形成的组合物。
如本文中所使用的,术语“抗氧化剂”是指能够通过向氧中心自由基供给氢基
Figure BDA0002177322560000021
来清除氧中心自由基的一种或多种化合物。
如本文中所使用的,术语“抗聚合剂”是指通过偶合反应捕获或清除碳中心自由基有效的稳定自由基。
抗氧化剂和抗聚合剂有时被称为聚合“链终止剂”。
如本文中所使用的,术语“工艺设备”意指压缩机、风扇、叶轮、泵、阀、中间冷却器、传感器等,它们与工艺相关联并且可经受结垢。此术语还包括连通的部件组,例如乙烯裂化工艺中的气体压缩机。
如本文中所使用的,术语“工艺冷凝物”意指水加上石化处理系统内存在的一种或多种裂解副产物。在一些实施例中,工艺冷凝物包括裂解汽油、裂解汽油副产品或其混合物。
如本文中所使用的,术语“裂解汽油(pygas)”为“裂解汽油(pyrolysisgasoline)”的专门术语和简写。裂解汽油为比水密度低的裂解副产物,并且为石油基产物的混合物,其在工业处理装置(如裂解装置)的稀释蒸汽系统的骤冷水塔中与水一起冷凝。裂解汽油为烃和其它副产物的可变混合物,其中混合物组分和量通过原料和裂解中所采用的条件来确定。如由上下文所确定的和/或除非另外规定,裂解汽油包括一种或多种芳族化合物以及具有至少5个碳的烷烃和烯烃的混合物,其中大部分(即超过50wt%)的烷烃/烯烃组分为C5-C12。在一些实施例中,裂解汽油富含苯(例如,20wt%-45wt%)。裂解汽油还含有高反应性的烯烃和二烯烃,如苯乙烯、异戊二烯、戊二烯、环戊二烯以及其组合。在一些实施例中,裂解汽油另外包括如C1-C5有机酸的组分。在一些实施例中,基于裂解汽油-裂解焦油混合物的总重量,裂解气油包括约0.01wt%至多达约20wt%的裂解焦油,其中裂解焦油的量取决于裂化所采用的单个装备和原料。除非另外规定或在上下文中,“裂解汽油”包括裂解汽油以及其与裂解焦油、裂解汽油副产物或两者的混合物两者。
如本文中所使用的,术语“裂解焦油(pytar)”为“裂解焦油(pyrolysis tar)”的专门术语和简写。裂解焦油为比水密度大的裂解副产物,并且为石油基产物的混合物,其在裂解装置的稀释蒸汽系统的骤冷水塔中与水一起冷凝。术语指示>C12烷烃/烯烃和/或≥C10多环芳烃的混合物,包括例如蒽、菲、芘、屈、丙二烯合茀等,以及它们中的两种或更多种的混合物和类似化合物以及具有随机分布的取代基如甲基、乙基和更高级烷基或烯基取代基的变体
如本文中所使用的,术语“裂解汽油副产物”意指形成为裂解汽油(包括裂解汽油-裂解焦油混合物)中的一种或多种组分的化学反应的产物的任何一种或多种化合物,其中反应在裂解装置的稀释蒸汽系统内进行,另外,其中反应导致反应组分中的一种或多种的分子量增加。在一些实施例中,裂解汽油副产物包括苯乙烯的低聚或聚合残余物和/或裂解汽油的一种或多种不饱和的并且可自由基聚合的组分。
如本文中所使用的,可聚合物质(例如丙烯酸、苯乙烯等)的化学名称用于意指化学物质本身或其在一种或多种聚合物中的聚合残余物,如由上下文所确定的。
如本文中所使用的,术语“任选的”和“任选地”意指随后所描述的事件或情形可以但是不必发生,并且描述包括其中所述事件或情形发生的情况和其中不发生的情况。
如本文中所使用的,在描述本公开的实施例中采用的修饰例如组合物中的成分的量、浓度、体积、工艺温度、工艺时间、产量、流动速率、压力和类似值,以及其范围的术语“约”是指可例如通过用于制备化合物、组合物、浓缩物或使用配制物的典型测量和处理程序;通过在这些程序中的无心之失;通过用于进行所述方法的起始材料或成分的制造、来源或纯度的差异,以及类似接近的考虑发生的数字量的变化。术语“约”还涵盖由于配制物的老化而与具体初始浓度或混合物不同的量,和由于混合或处理配制物而与具体初始浓度或混合物不同的量。在通过术语“约”修饰的情况下,在此所附权利要求包括这些量的等效物。另外,除非由上下文具体限制,否则其中“约”用于描述值的任何范围,例如“约1至5”叙述意指“1至5”和“约1至约5”和“1至约5”和“约1至5”。
如本文中所使用的,在描述本公开的实施例中采用的修饰例如在组合物中的成分的类型或量、特性、可测量的量、方法、位置、值或范围的词语“基本上”是指不以使预期组合物、特性、量、方法、位置、值或范围无效的方式影响整体叙述的组合物、特性、量、方法、位置、值或其范围的变化。预期特性的实例仅借助于其非限制性实例包括柔韧性、分配系数、速率、溶解度、温度等;预期值包括厚度、产量、重量、浓度等。对通过“基本上”修饰的方法的影响包括由工艺中使用的材料的类型或量的变化、机器设置的可变性、环境条件对工艺的影响等引起的影响,其中影响的方式或程度不使一个或多个预期特性或结果无效;以及类似接近的考虑。在通过术语“基本上”修饰的情况下,在此所附权利要求包括材料的这些类型和量的等效物。
如本文中所使用的,任何叙述的值的范围都考虑所述范围内的所有值,并且应被解释为支持叙述具有在叙述范围内的实数值的端点的任何子范围的权利要求。借助于假设说明性实例,在本说明书中的公开的1至5的范围应被认为支持要求保护以下范围中的任一种:1-5;1-4;1-3;1-2;2-5;2-4;2-3;3-5;3-4;和4-5。
讨论
本文公开防污剂组合物和防止或减少例如烃裂化中使用的系统中结垢的方法。防污剂组合物含有以下组分的组合:一种或多种抗氧化剂、一种或多种抗聚合剂、一种或多种分散剂和一种或多种溶剂。虽然如抗氧化剂和抗聚合剂的组分已被单独或组合地示出为有效防止聚合和结垢,但是防污剂组合物在本文中示出为大于加性效应。换句话说,组分的组合在一起比单独的每种单个组分执行得更好。
抗氧化剂
防污剂组合物包括一种或多种抗氧化剂,其可对抗例如烯键式不饱和单体。抗氧化剂为化合物或其共混物。
示例性抗氧化剂包括酚类抗氧化剂,如苯二胺和其受阻酚,已知其防止烯键式不饱和单体的不希望的聚合。
在一些实施例中,酚类抗氧化剂可包括靶向烯键式不饱和单体的受阻酚和非受阻酚。这类酚类抗氧化剂的实例为对苯二酚(HQ)、丁基化羟基甲苯(BHT)、TBC、2,6-二叔丁基苯酚和对苯二酚的单甲醚(MEHQ)。
在一些实施例中,苯二胺可包括未经取代的苯二胺、N-取代的苯二胺或靶向烯键式不饱和单体的N,N'-取代的苯二胺,以及其任何组合。苯二胺的实例为1,4-苯二胺、N,N'-二甲基-对苯二胺、N,N'-二-仲丁基-对苯二胺、N-苯基-N'-二丁基-对苯二胺、N-苯基-N'-(1,4-二甲基苯基)-对苯二胺、N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺,以及其任何组合。
苯二胺还可包括对苯二胺或间苯二胺本身(PDA);N,N'-二苯基苯二胺;N,N,N',N'-四甲基-对苯二胺;N,N'-双-(1,4-二甲基戊基)~-苯二胺;N-苯基-N'-(1,4-二甲基戊基)对苯二胺;N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)对苯二胺;N-苯基-N-环己基对苯二胺;N,N'-二萘基对苯二胺;N-异丙基-N'-苯基对苯二胺;N-氨基烷基-N'-苯基对苯二胺;N-(2-甲基-2-氨基丙基)-N'-苯基对苯二胺;苯基-b-异丙基-氨基苯基胺;对羟基二苯胺;对羟基苯基-b-萘胺;1,8-萘二胺。
受阻酚类化合物可包括邻和对仲丁基苯酚;2,4-二-仲丁基苯酚;2,6-二-仲丁基苯酚;2,4,6-三-仲丁基苯酚;2,4,6-三甲基苯酚;丁基化羟基甲苯(BHT,也被称为2,6-叔丁基-4-甲基苯酚和2,6-叔丁基对甲酚);2,6-二丁基-4-甲基苯酚;对苯二酚;对苯二酚的单甲醚(MEHQ);2,6-双(1,6-二甲基乙基-4-(1-甲基丙基)苯酚)、b-萘醌;N-苯基对氨基苯酚;以及其组合。
在一些实施例中,抗氧化剂选自1,4-苯二胺、其烷基化或苯基衍生物,以及其组合。示例性烷基化或苯基衍生物包括N,N'-二-2-丁基-1,4-苯二胺和N-2-丁基-N'-苯基-1,4-苯二胺。
在一些实施例中,抗氧化剂或其共混物以防污剂组合物的约0.5wt%至约50wt%、或约1wt%至约50wt%、约1wt%至约30wt%、约1wt%至约20wt%、1wt%至10wt%、2wt%至约30wt%、约2wt%至约20wt%或约2wt%至10wt%存在。
抗聚合剂
防污剂组合物还包括抗聚合剂。合适的抗聚合剂包括以下化学物质的基团:硝基氧(例如,二叔丁基硝基氧)、受阻苯氧基化合物(例如,加尔万氧基)、肼基化合物(例如,二苯基苦基肼基)和稳定的烃基(例如,三苯甲基),以及多自由基,优选这些类型的双自由基。另外,原位生产稳定自由基的某些前体可选自以下基团:硝酮、亚硝基、硫酮、苯醌和羟胺。
示例性抗聚合剂包括以下中的一种或多种:2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基(TEMPO)、1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPOH)、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基(HTMPO)、4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基(OTEMPO)、1,4-二羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶(HTMPOH)和1-羟基-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶(OTEMPOH)或其组合。
其它示例性抗聚合剂包括4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物、4-乙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物、4-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物、4-丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物、4 4-乙酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇、4-乙酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇、1,2,3,6-四氢-2,2,6,6-四甲基哌啶醇、双(2,2,6,6-四甲基哌啶醇)癸二酸酯、加成3,6-二氢-2,2,6,6-四甲基-1(2H)吡啶氧基或其组合。
在一些实施例中,抗聚合剂为4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基。
用作抗聚合剂的其它合适的试剂公开于美国专利第9,399,622号中,其以全文引用的方式并入本文中并且用于所有目的。
在一些实施例中,抗聚合剂以防污剂组合物的约0.5wt%至约30wt%、或约1wt%至约30wt%、1wt%至约25wt%、约1wt%至约20wt%、1wt%至约10wt%、2wt%至约30wt%、约2wt%至约25wt%、约2wt%至约20wt%,或2wt%至约10wt%存在。
分散剂
防污剂组合物包括一种或多种分散剂。分散剂可赋予防污剂组合物一种或多种有利的特性,例如,增加不饱和物质的分离,导致其聚合度降低;和/或增加反应物质的浮选,导致设备上(如压缩器内表面上)聚合物沉积减少。
存在于防污剂组合物中的合适分散剂包括脂肪酸的酰胺。用于形成分散剂的合适脂肪酸包括不饱和脂肪酸,即衍生自包含以下、基本上由以下组成或由以下组成的来源的单-或多不饱和长链酸:妥尔油(妥尔油脂肪酸或TOFA)、椰子油、菜籽油、棕榈籽油等。TOFA可通过分馏和对妥尔油进行的其它纯化工艺获得。妥尔油(tall oil)或妥尔油(tallol)为作为木浆制造的牛皮纸工艺的副产物获得的,主要来自针叶树制浆。粗妥尔油含有松香、脂肪酸和脂肪醇、固醇和其它烷基烃衍生物。粗妥尔油纯化后,TOFA的大部分组分通常包括油酸。
二胺包含二胺、基本上由二胺组成或由二胺组成。二胺可包括具有至少两个胺基的化合物并且包括多元胺。二胺可为伯胺、仲胺或叔胺。示例性二胺包括三乙醇胺(TEA)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)和其它这类化合物。
分散剂可包括两种或更多种脂肪酸酰胺的共混物。两种或更多种脂肪酸酰胺可为不同的。在一些实施例中,分散剂可包括质量比为约10:1至1:10,或约1:1至1:10或约1:1至1:2的两种或更多种脂肪酸酰胺的共混物。
在一些实施例中,分散剂为妥尔油脂肪酸和三甲胺的反应产物。所得脂肪酸酰胺产物在本文中称为P1。分散剂也可由妥尔油脂肪酸和四乙基戊胺形成,其中所得脂肪酸酰胺产物在本文中称为P2。在一些实施例中,分散剂可包括P1:P2比率为约10:1至1:10,或约1:1至1:10或约1:1至1:2的脂肪酸酰胺产物。
在一些实施例中,分散剂以防污剂组合物的重量的约50wt%至约90wt%,或防污剂组合物的60wt%至90wt%、70wt%至约90wt%或60wt%至70wt%存在。
溶剂
防污剂组合物还包括一种或多种溶剂。合适的溶剂包括抗聚合剂、抗氧化剂和分散剂的组合可溶于或可分散于其中的任何溶剂。在一些实施例中,溶剂为水溶性或可混溶的溶剂,这类基于二醇的溶剂。在一些实施例中,溶剂为疏水性溶剂如芳族溶剂、石蜡溶剂。在一些实施例中,溶剂可为基于二醇的溶剂和疏水性溶剂的混合物。
示例性二醇溶剂包括但不限于C1-C8二醇,如乙二醇、丙二醇、二乙二醇和三乙二醇;这类二醇的醚,如二乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇、三乙二醇单甲醚、液体聚乙二醇、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚,和低分子量聚丙二醇等,以及其组合。可使用商业溶剂,如丁基卡必醇和ButylCELLOSOLVETM,并且其可购自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company ofMidland,MI)。
示例性疏水性溶剂包括重芳族石脑油、甲苯、乙苯和异构己烷,以及它们中的两种或更多种的混合物。
在一些实施例中,溶剂选自二醇、芳族石脑油或二醇和芳族石脑油。
防污剂组合物中一种或多种溶剂的浓度不受特别限制。在一些实施例中,一种或多种溶剂的浓度可为防污剂组合物的约10wt%至50wt%、约20wt%至50wt%、或约30wt%至50wt%、或约10wt%至40wt%、或约10wt%至30wt%、或约20wt%至40wt%、或约30wt%至40wt%。
在一些实施例中,防污剂组合物在防污剂组合物中包括约1wt%至约15wt%的抗氧化剂;约1wt%至约15wt%的抗聚合剂;约50wt%至约95wt%的分散剂和约10wt%至约50wt%的溶剂。
在一些实施例中,防污剂组合物包括约1wt%至约15wt%的1,4-苯二胺、烷基化或苯基衍生物;1wt%至约15wt%的4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基;约50wt%至约95wt%的妥尔油和二胺的产物,以及约10wt%至约50wt%的二醇和芳族石脑油。
虽然使用的防污剂组合物的量取决于多种因素,但是(通过注入进料流中或直接注入每个压缩段)向工艺设备和工艺冷凝物中引入的示例性量以防污剂组合物计在防污剂组合物的组合的约1ppm至500ppm、或约5ppm至500ppm、10ppm至500ppm、或约20ppm至500ppm、或约30ppm至500ppm、或约40ppm至500ppm、或约50ppm至500ppm、或约60ppm至500ppm、或约70ppm至500ppm、或约80ppm至500ppm、或约90ppm至500ppm、或约100ppm至500ppm、或约5ppm至450ppm、或约5ppm至400ppm、或约5ppm至350ppm、或约5ppm至300ppm、或约5ppm至250ppm、或约5ppm至200ppm、或约5ppm至150ppm、或约5ppm至100ppm、或约10ppm至300ppm、或约10ppm至250ppm、或约50ppm至250ppm、或约50ppm至200ppm的范围内。
工艺和应用
防污剂组合物可用于防止或减少聚合物的沉积,并且在一些情况下减少或防止在工艺设备(如乙烯生产工艺中使用的气体压缩机)中形成聚合物。防污剂组合物还可用于其它类似的应用和其它设备。举例来说,防污剂组合物可用于其中工艺设备将与烯键式不饱和单体接触的任何工艺,如乙烯裂化气体工艺中。另一种应用为乙烯和丙烯腈骤冷水系统。防污剂组合物可用于乙烯稀释蒸汽发生器和丙烯腈纯化系统。许多聚合物工艺具有单体回收系统,其经受结垢并且为防污剂组合物的良好目标应用。用于石化工艺(如苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和乙烯工艺)的工艺水汽提器和废水汽提器为防污剂组合物的潜在应用。在一些实施例中,乙烯酸性气体洗涤器和丁二烯溶剂回收系统也为防污剂组合物的最终用途应用。防污剂组合物可用于具有经受聚合物形成和在工艺设备上沉积的工艺设备的任何工艺。除了消耗或生产苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和乙烯中的至少一种的工艺之外,还有防污剂组合物的潜在应用。
在实施例中,防污剂组合物可防止在初级分馏工艺、轻馏分分馏、非芳族卤代乙烯基分馏、工艺气体压缩、稀释蒸汽系统、苛性碱塔、骤冷水塔、丁二烯提取中聚合物聚合和沉积在工艺设备上。在一些实施例中,防污剂组合物可防止或减少或延迟树脂和包含烯键式不饱和物种的组合物的聚合。
防污剂组合物可在工艺中的一个或多个点处和在一个或多个位置处添加。举例来说,防污组合物可直接在中间冷却器或压缩机处或中间冷却器的上游或同一压缩机的不同段添加。
防污剂组合物可根据需要连续或间歇地添加到工艺设备中以防止或减少结垢。
可通过任何合适的方法添加防污剂组合物。举例来说,防污剂组合物可以纯净或稀释溶液的形式添加。在一些实施例中,防污剂组合物可作为溶液、乳液或分散体施加即喷射、滴注、倾倒或注入系统内的期望开口中或工艺设备或工艺冷凝物上。在一些实施例中,防污剂组合物可与洗油或调温水一起添加。
在一些实施例中,防污剂组合物可以连续方式或作为高容量冲洗液泵送或注入系统中以清洁系统。注入点可在压缩机组的任何或所有段和/或每个后冷却器之前的排出管线处。
将防污剂组合物施加到工艺设备上以形成经处理的工艺设备。在一些实施例中,可观察到经处理的工艺设备在工艺设备上比在没有添加防污剂组合物的工艺设备上经历更少的聚合物沉积。聚合物形成或聚合物沉积的减少或防止可通过任何已知的方法或测试来评估。在一些实施例中,可通过测量具有和不具有防污剂组合物的工艺设备凝胶所花费的时间来估计工艺设备上聚合物形成和聚合物沉积的减少或防止。工艺设备形成和/或沉积凝胶所花费的时间越长,防污剂组合物在减少聚合物的形成和聚合物在工艺设备上的沉积方面越有效。
防污剂组合物的效果也可通过测量模拟的裂解汽油混合物凝胶所花费的时间来评估。模拟的裂解汽油去除装置之间的任何裂解汽油组合物的可变性。模拟的裂解汽油混合物可含有,例如,共轭二烯(异戊二烯)、乙烯基单体(乙烯基苯)、环戊二烯的二聚物和交联剂(二乙烯基苯)。在一些实施例中,模拟的裂解汽油混合物含有25wt/vol%的共轭二烯(异戊二烯)、48wt/vol%的乙烯基单体(乙烯基苯)、25wt/vol%的环戊二烯的二聚物,和2wt/vol%的交联剂(二乙烯基苯)。在一些实施例中,使用上述测量,与未用防污剂组合物处理的工艺设备相比,用防污剂组合物处理的工艺设备内部的聚合物形成和固体沉积减少至少50wt%。在一些实施例中,约50wt%至100wt%(其中聚合物形成的100wt%减少为消除沉积)、或约50wt%至95wt%、或约50wt%至90wt%、或约50wt%至85wt%、或约50wt%至80wt%、或约50wt%至75wt%、或约50wt%至70wt%、或约55wt%至100wt%、或约60wt%至100wt%、或约65wt%至100wt%、或约70wt%至100wt%、或约60wt%至95wt%、或约70wt%至95wt%、或约60wt%至90wt%、或约70wt%至90wt%。
在一些实施例中,与未处理的工艺设备相比,经处理的工艺设备的结垢在24小时或12小时或1小时期间内减少50wt%至100wt%。用防污剂组合物处理的工艺设备中凝胶形成的时间段越长,聚合物在工艺设备上的沉积越少或越延迟。
实例
以下实例旨在说明本发明的不同方面和实施例,而不应被认为限制本发明的范围。应当认识到,另外在不脱离权利要求的范围的情况下,可在不遵循本文描述的实验性实施例的情况下进行各种修改和改变。
实例1
使用的材料:模拟的裂解汽油混合物含有25wt/vol%的共轭二烯(异戊二烯)、48wt/vol%的乙烯基单体(乙烯基苯)、25wt/vol%的环戊二烯的二聚物,和2wt/vol%的交联剂(二乙烯基苯)。
不含溶剂的N,N'-二-仲丁基-1,4-苯二胺(PDA)和芳族石脑油中已知浓度的4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基(HTMPO)的储备溶液用基于二醇的共溶剂另外稀释。
使用芳族石脑油(C10+)和乙二醇丁醚作为共溶剂。溶剂和共溶剂以相等的重量百分比量使用。
使用三种分散剂,即I型分散剂、II型分散剂和III型分散剂,并且其如下制备:
I型分散剂为两种脂肪酸酰胺的共混物。妥尔油脂肪酸(TOFA)和三甲胺(TEA)组合以得到产物1(P1)。将TOFA与四亚乙基五胺(TEPA)组合,将其在二甲苯中稀释,以得到产物2(P2)或缩写如下所示:
·TOFA+TEA:P1
·TOFA+TEPA:P2
P1:P2在I型分散剂中的比率为3.6:1。
类似于1型分散剂制备II型分散剂,不同之处在于P1:P2的比率为7.8:1。
III型分散剂为石蜡油中的甲基丙烯酸化共聚物(甲基丙烯酸酯C4至C18聚合物),可从雅富顿化学公司(Afton Chemicals)以Texaco TC-8103购得。
芳族石脑油中已知浓度的HTMPO的储备溶液用基于二醇的共溶剂另外稀释。将PDA与I型分散剂、II型分散剂或III型分散剂一起添加到混合物中。将混合物剧烈混合直至所有固体溶解并且溶液均匀。
如表1中所示的五百ppm的每种配制物被投配到密封额定压力管中模拟的裂解汽油混合物中并且剧烈混合。然后用100%氮气吹扫每根管1分钟并且盖紧。将管放置在温度设定为130℃的温控环境中。混合物开始凝固的凝胶点通过将管倒置并且监测流量来确定。每种配制物一式三份进行测试,并且报告的数据为每个样品的三个测试结果的平均值。数据以模拟的裂解汽油混合物凝胶所花费的时间来报告。在第一管凝胶后,每五分钟检查一次其它样品。
表1中示出具有投配到裂解汽油混合物中的一定重量百分比的防污剂组合物的配制物。在表1和图1中示出对于每种配制物凝胶所花费的时间的结果。
表1投配到模拟的裂解汽油混合物的配制物
S<sub>1</sub>对照 S<sub>2</sub> S<sub>3</sub> S<sub>4</sub> S<sub>5</sub> S<sub>6</sub> S<sub>7</sub> S<sub>8</sub>
PDA(wt%) - - 2.5 2.5 2.5 - - 2.5
HTMPO wt% - - 2.5 - 2.5 2.5 2.5 2.5
I型分散剂(wt%) - 74 - 74 - 74 74
II型分散剂(wt%) 79
III型分散剂(wt%) - - - - 74 - - -
溶剂(wt%) - 26 95 23.5 21 18.5 23.5 21
总计(wt%) 0 100 100 100 100 100 100 100
凝胶时间(分钟) 116 129 133 138 141 150 164 170
如表1中所示,对照实验S1示出凝胶时间最短,而S8示出凝胶时间最长。如由S2、S3和S4所示,添加分散剂、PDA和HTMPO增加凝胶时间。S5和S8之间的差异与分散剂类型(III型与I型)有关。S6和S7样品之间的差异在于分散剂类型(I)与类型(II)的比率。当分散剂组分用作类型(I)时,凝胶时间从150分钟增加至165分钟(10%)。S7和S8之间的差异表明抗聚合剂、抗氧化剂和分散剂的累积效应。S8示出凝胶时间最长。此时间比如通过凝胶时间所测量的加性效应更大。
在不存在非特定公开于本文的任何要素的情况下,可合适地实践本文所说明性地公开的本发明。另外,如本文所描述的,本发明的每个实施例旨在单独或与本文中描述的任何其它实施例以及修改、等效物和其替代方案组合使用。在各种实施例中,本发明合适地包含以下、基本上由以下组成或由以下组成:本文所述的和根据权利要求所要求保护的要素。应当认识到,在不遵循本文示出和描述的实例实施例和应用并且不脱离权利要求的范围的情况下,可进行各种修改和改变。

Claims (24)

1.一种防污剂组合物,其包含:
一种或多种抗氧化剂,其中所述一种或多种抗氧化剂选自1,4-苯二胺、其烷基化或苯基衍生物,或其组合;
一种或多种抗聚合剂,其中所述抗聚合剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、1,4-二羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,和1-羟基-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,或其组合;
一种或多种分散剂,其中所述分散剂是两种或更多种脂肪酸酰胺的共混物,其中第一脂肪酸酰胺为脂肪酸和四亚乙基五胺的反应产物并且第二脂肪酸酰胺为脂肪酸和三乙醇胺的反应产物;和
一种或多种溶剂的组合。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述防污剂组合物包含1 wt%至15 wt%的抗氧化剂;1 wt%至15 wt%的抗聚合剂;50 wt%至95 wt%的分散剂和10 wt%至50 wt%的溶剂,其中所述组合物中各组分的含量总和为100 wt%。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述抗氧化剂占所述防污剂组合物的1 wt%至10 wt%。
4.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述抗聚合剂占所述防污剂组合物的1 wt%至10 wt%。
5.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述分散剂占所述防污剂组合物的50 wt%至90 wt%。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中所述共混物的所述第一脂肪酸酰胺与所述第二脂肪酸酰胺的质量比率为1:1至1:10。
7.根据权利要求1所述的组合物,其中所述共混物的所述第一脂肪酸酰胺与所述第二脂肪酸酰胺的质量比率为1:1至1:2。
8.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述溶剂选自二醇和芳族石脑油以及其组合。
9.一种根据前述权利要求中任一项所述的组合物的用途,其用于减少或防止乙烯裂化工艺中的工艺设备结垢。
10.一种防止或减少工业工艺中使用的工艺设备结垢的方法,其包含:
向所述工艺设备中引入防污剂组合物,所述防污剂组合物包含以下的组合:
一种或多种抗氧化剂,其中所述一种或多种抗氧化剂选自1,4-苯二胺、其烷基化或苯基衍生物,或其组合;
一种或多种抗聚合剂,其中所述抗聚合剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、1,4-二羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,和1-羟基-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,或其组合;
一种或多种分散剂,其中所述分散剂是两种或更多种脂肪酸酰胺的共混物,其中第一脂肪酸酰胺为脂肪酸和四亚乙基五胺的反应产物并且第二脂肪酸酰胺为脂肪酸和三乙醇胺的反应产物;和
一种或多种溶剂。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述引入是通过注射、喷射、滴注或倾倒所述防污剂组合物。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述引入在所述工艺中的气体压缩机或中间冷却器的上游。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述引入为用洗油注射所述防污剂组合物。
14.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述引入为用调温水注射所述防污剂组合物。
15.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述引入连续进行。
16.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述引入间歇进行。
17.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述工业工艺为乙烯裂化工艺。
18.根据权利要求10或11所述的方法,其中所述防污剂组合物包含在总防污剂组合物中1 wt%至15 wt%的抗氧化剂;1 wt%至15 wt%的抗聚合剂;50 wt%至95 wt%的分散剂和10wt%至50 wt%的溶剂,其中所述组合物中各组分的含量总和为100%。
19.根据权利要求10所述的方法,其中所述抗氧化剂占所述防污剂组合物的1 wt%至10wt%。
20.根据权利要求10所述的方法,其中所述抗聚合剂占所述防污剂组合物的1 wt%至10wt%。
21.根据权利要求10所述的方法,其中所述分散剂占所述防污剂组合物的50 wt%至90wt%。
22.根据权利要求10所述的方法,其中所述共混物的所述第一脂肪酸酰胺与所述第二脂肪酸酰胺的质量比率为1:1至1:10。
23.根据权利要求10所述的方法,其中所述共混物的所述第一脂肪酸酰胺与所述第二脂肪酸酰胺的质量比率为1:1至1:2。
24.根据权利要求10所述的方法,其中所述溶剂选自二醇和芳族石脑油以及其组合。
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GR01 Patent grant
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