CN112675797B - 碱洗塔及其应用以及在线分散碱洗塔中黄油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工领域，公开了一种碱洗塔及其应用以及在线分散碱洗塔中黄油的方法。通过所述碱洗塔，能够将黄油分散剂均匀地分散到碱洗塔中，有效地提高了所述黄油分散剂的利用率，同时不影响碱液的正常使用。采用本发明所述的方法能够有效地乳化、溶解、分散碱洗塔塔盘/填料、管线、循环泵内部聚集的黄油污垢，从而防止碱洗塔内黄油的进一步堆积，减少塔盘聚合物，减少碱洗塔停车检修次数，进而保证装置连续稳定生产。

Description

碱洗塔及其应用以及在线分散碱洗塔中黄油的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，公开了一种碱洗塔及其应用以及一种在线分散碱洗塔中黄油的方法。
背景技术
低碳烯烃中乙烯与丙烯是重要的有机化工原料，目前获得乙烯、丙烯产品的方法主要由传统的工艺路线——石脑油裂解和较新的工艺路线——煤或天然气经由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃技术(甲醇制烯烃，MTO或MTP)。无论是在传统的石脑油裂解路线中还是在新兴的甲醇制烯烃技术中，为了得到符合纯度要求的目标产物或循环利用某些未反应物料，从反应器流出的物料都需经过一系列的分离净化过程，而为了清除酸性杂质的碱洗塔则是物料净化的关键设备之一。
碱洗塔在碱洗过程中因产品气中存在不饱和烃类物质和含氧化合物而产生大量黄油，虽然目前已有黄油抑制剂和工厂选用洗油用于解决这种情况，但是碱洗塔长期循环运行过程中，黄油聚集结垢并粘附在塔盘/填料、管线、循环泵上的现象时有发生，不仅影响碱洗塔的碱洗效果，甚至会造成堵塔现象，使碱洗塔的运行周期缩短。
目前工厂添加的黄油抑制剂和分散剂通常是通过碱液注入管线随碱液注入到碱洗塔内，存在试剂在碱洗塔内分布不均、影响碱液的正常使用等诸多问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的黄油乳化剂注入不均的问题，提供一种碱洗塔及其应用以及一种在线分散碱洗塔中黄油的方法，所述碱洗塔能够将黄油分散剂均匀地分散到碱洗塔中，有效地提高所述黄油分散剂的利用率。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种洗塔，所述碱洗塔包括塔体，所述塔体包括碱洗段；其中，所述碱洗段中还设置有分布器；所述分布器为环形支管分布器；
所述环形支管分布器包括：
主管，用于接收黄油分散剂；
直管，所述直管垂直于所述主管，并且沿着所述主管的径向分布，用于接收来自主管的黄油分散剂；
环管，所述环管以所述主管为中心呈环形分布，用于接收来自所述直管的黄油分散剂；
喷嘴，所述喷嘴设置在所述环管上，用于将所述黄油分散剂喷入所述碱洗段。
本发明第二方面提供如上所述的碱洗塔在分散碱洗塔中的黄油中的应用。
本发明第三方面提供一种在线分散碱洗塔中黄油的方法，该方法包括将黄油分散剂连续或间歇注入碱洗塔中，经碱洗塔中的分布器分散后与碱洗塔中的黄油接触，对所述黄油进行乳化；
其中，所述碱洗塔为如上所述的碱洗塔。
通过所述碱洗塔，能够将黄油分散剂均匀地分散到碱洗塔中，有效地提高所述黄油分散剂的利用率，同时不影响碱液的正常使用。
采用本发明所述的黄油分散剂能够有效地乳化、溶解、分散碱洗塔塔盘/填料、管线、循环泵内部聚集的黄油污垢，从而防止碱洗塔内黄油的进一步堆积，减少塔盘聚合物，减少碱洗塔停车检修次数，进而保证装置连续稳定生产。
附图说明
图1是本发明所述的碱洗塔的示意图；
图2是本发明所述的碱洗塔中所述环形分布器正视图；
图3是本发明所述的碱洗塔中一种优选的环形分布器的俯视图；
图4是本发明所述的碱洗塔中所述环形分布器上A-A视图；
图5是本发明所述的碱洗塔中所述环形分布器上B-B视图。
附图标记说明
T 塔体 T1 碱洗段 T11 弱碱段
T12 中碱段 T13 强碱段 T2 分布器
T2-1 第一分布器 T2-2 第二分布器 T2-3 第三分布器
T21 主管 T22 直管 T23 环管
T24 喷嘴 1 弱碱循环系统 2 中碱循环系统
3 强碱循环系统 4 碱液供给单元 5 水洗段
6 水循环系统 7 黄油分散剂供给单元 8 水洗塔
9 后处理单元 10 废碱回收单元 β 夹角角度
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包括接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“径向”是指垂直于碱洗塔中心轴向的直线方向，即碱洗塔横截面半径方向；“交错分布”是指喷嘴依次分布环管的内环一侧和外环一侧的壁上，其中，内环一侧是指靠近主管的一侧，外环一侧是指远离主管的一侧；“开孔率”是指直管型喷嘴相对于碱洗塔横截面的面积比。
本发明第一方面提供一种碱洗塔，所述碱洗塔包括塔体T，所述塔体T包括碱洗段T1；其中，所述碱洗段T1中还设置有分布器T2；所述分布器T2为环形支管分布器；
所述环形支管分布器包括：
主管T21，用于接收黄油分散剂；
直管T22，所述直管T22垂直于所述主管T21，并且沿着所述主管T21的径向分布，用于接收来自主管T21的黄油分散剂；
环管T23，所述环管T23以所述主管T21为中心呈环形分布，用于接收来自所述直管T22的黄油分散剂；
喷嘴T24，所述喷嘴T24设置在所述环管T23上，用于将所述黄油分散剂喷入所述碱洗段T1。
其中，所述主管T21优选与塔体T的纵轴线平行。
在本发明中，所述主管T21的位置可以不受特别的限制，优选地，位于塔体T的中心。
在本发明中，所述主管T21的直径可以在较宽的范围内选择，优选地，所述碱洗塔与所述主管T21的直径之比为10-30：1。
在本发明中，所述主管T21的长度可以在较宽的范围内选择，本领域技术人员可以根据需要进行选择。
在本发明中，所述主管T21的数量可以不受特别的限制，优选为至少1根。
在本发明中，与所述主管T21相连接的所述直管T22的直径可以在较宽的范围内选择，优选地，所述主管T21与所述直管T22的直径之比为1.2-1.5：1。
在本发明中，所述直管T22的数量可以不受特别的限制，优选为至少2根，比如可以为2根、3根、4根或者更多根。
应当理解的是，所述直管T22的长度基本等于环形分布器形成的环形结构的最大半径。优选地，所述碱洗塔直径与所述直管T22的长度之比为2.5-3.0:1。
在本发明中，所述环管T23的数量可以不受特别的限制，优选为至少2根，比如可以为2根、3根、4根或者更多根。
在本发明中，在所述环管T23至少为2根的情况下，优选地，所述环管T23沿主管T21径向等间距排列。
在本发明中，每根所述环管T23的直径可以不受特别的限制，每根所述环管T23的直径可以相同或不同，优选地，沿主管T21径向依次增大。更优选地，所述直管T22与所述环管T23中直径最大的环管的直径之比为1.1-1.2：1；所述环管T23中直径最大的环管与直径最小的环管的直径之比为1.05-1.1：1。应当理解的是，当所述环管T23的数量为2时，所述环管T23中外侧环管与内侧的环管直径之比为1.05-1.1：1；当所述环管T23的数量为3或以上时，所述环管T23中外侧环管与内侧环管的直径之比为1.05-1.1：1，中间的环管的直径介于外侧环管的直径和内侧环管的直径之间。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明中，所述环管T23上分布有多个喷嘴T24，所述喷嘴T24的分布方式可以不受特别的限制，优选地，所述喷嘴T24呈交错分布于所述环管T23上。
在本发明中，所述喷嘴T24在环管上的位置不受特别的限制，优选地，沿所述环管(T23)的半径方向与碱洗塔的纵轴线呈20-45°夹角，开口向下。应当理解的是，所述开口向下是指使得通过所述喷嘴喷出的物料向下运动。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明中，所述喷嘴T24的开孔率可以在较宽的范围内选择，优选地，所述喷嘴T24的开孔率为0.3-2面积％，比如可以为0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0面积％以及任意两个值之间组成的任意范围。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明中，所述喷嘴T24的形状和种类可以不受特别的限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。
应当理解的是，当通过所述分布器T2喷洒物料时，物料依次流经主管T21、直管T22、环管T23和喷嘴T24，然后喷洒到塔体T的碱洗段T1中。
在本发明的一个优选的实施方式中，图2示出了所述分布器T2的正视图，所述分布器T2包括主管T21，垂直于主管T21并沿主管径向分布的直管T22和以主管T21为中心分布的与直管T22相连的环管T23。
在本发明的一个优选的实施方式中，如图3所示，所述分布器T2包括1根主管T21、4根直管T22、3根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。所述主管T21与所述直管T22的直径之比为1.2-1.5：1，优选为1.25-1.3：1；所述直管T22与所述环管T23中外侧环管的直径之比为1.1-1.2：1；所述环管T23中外侧环管与内侧环管的直径之比为1.05-1.1：1；所述环管T23中中间环管的直径大小为外侧环管与内侧环管的直径大小之间的任意范围内；所述喷嘴T24的开孔率为0.3-2面积％，优选为0.5-1.0面积％。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述分布器T2包括1根主管T21、4根直管T22、2根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。所述主管T21与所述直管T22的直径之比为1.2-1.5：1；所述直管T22与所述环管T23中外侧环管的直径之比为1.1-1.2：1；所述环管T23中外侧环管与内侧环管的直径之比为1.05-1.1：1；所述喷嘴T24的开孔率为0.3-2面积％。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述喷嘴T24呈交错分布于所述环管T23上，如图4和5所示，沿所述环管T23的管内半径方向与碱洗塔的纵轴线呈20-45°夹角β，开口向下。所述管内半径方向是指环管内腔中的半径方向，而非环管整体构成的环的半径。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明的优选的实施方式中，所述碱洗段T1自下而上依次包括弱碱段T11、中碱段T12和强碱段T13；所述第一分布器T2-1包括至少1根主管T21、2-4根直管T22和2-4根环管T23，更优选如图3所示，即包括一根主管T21、4根直管T22和3根环管T23，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴T24的开孔率为1-2面积％；
和/或，所述第二分布器T2-2包括至少1根主管T21、2-4根直管T22和2-3根环管T23，更优选如图3所示，即包括一根主管T21、4根直管T22和3根环管T23，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴T24的开孔率为0.5-1面积％；
和/或，所述第三分布器T2-3包括至少1根主管T21、2-4根直管T22和2-3根环管T23，更优选包括一根主管T21、4根直管T22和2根环管T23，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴T24的开孔率为0.3-0.8面积％。在该优选的情况下，能够进一步提高黄油分散剂的分散效果，从而进一步地提高所述黄油分散剂的利用率。
在本发明中，该碱洗塔优选还包括：
弱碱循环系统1，与所述碱洗塔中的弱碱段T11相连通，用于循环弱碱段T11中的物料；
中碱循环系统2，与所述碱洗塔中的中碱段T12相连通，用于循环中碱段T12中的物料；
强碱循环系统3，与所述碱洗塔中的强碱段T13相连通，用于循环强碱段T13中的物料；
碱液供给单元4，与所述强碱段T13相连通，用于为所述碱洗塔提供碱液；
水洗段5，位于第三分布器T2-3的上方，用于洗涤来自强碱段T13的待处理物料；
水循环系统6，与所述水洗段5相连通，用于循环水洗段5中的物料；
黄油分散剂供给单元7，与所述第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别相连通，分别用于为弱碱段T11、中碱段T12和强碱段T13提供黄油分散剂。
更优选地，所述碱洗塔还包括：
水洗塔8，用于将待处理物料进行水洗，然后输送至所述塔体T中；和/或
后处理单元9，用于将碱洗塔处理后的物料进行后处理；和/或
废碱回收单元10，用于回收来自碱洗塔塔体T的废碱。
在本发明中，图1示出了本发明优选的一种碱洗塔的示意图。从图1中可看出，所述塔体T包括碱洗段T1；其中，所述碱洗段T1中还设置有分布器T2。所述碱洗段T1自下而上依次包括弱碱段T11、中碱段T12和强碱段T13；所述弱碱段T11上方配置有第一分布器T2-1；所述中碱段T12上方配置有第二分布器T2-2；所述强碱段T13上方配置有第三分布器T2-3。该碱洗塔还包括：
弱碱循环系统1，与所述碱洗塔中的弱碱段T11相连通，用于循环弱碱段T11中的物料；
中碱循环系统2，与所述碱洗塔中的中碱段T12相连通，用于循环中碱段T12中的物料；
强碱循环系统3，与所述碱洗塔中的强碱段T13相连通，用于循环强碱段T13中的物料；
碱液供给单元4，与所述强碱段T13相连通，用于为所述碱洗塔提供碱液；
水洗段5，位于第三分布器T2-3的上方，用于洗涤来自强碱段T13的待处理物料；
水循环系统6，与所述水洗段5相连通，用于循环水洗段5中的物料；
黄油分散剂供给单元7，与所述第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别相连通，用于为所述碱洗段T1提供黄油分散剂。
水洗塔8，用于将待处理物料进行水洗，然后输送至所述塔体T中；
后处理单元9，用于将碱洗塔处理后的物料进行后处理；
废碱回收单元10，用于回收来自碱洗塔塔体T的废碱。
以上各部件的连接位置、连接方式和运行方式均为本领域公知，在此不再详细描述。
本发明第二方面提供所述的碱洗塔在分散碱洗塔中的黄油中的应用。
本发明第三方面提供一种在线分散碱洗塔中黄油的方法，该方法包括将黄油分散剂连续或间歇注入碱洗塔中，经碱洗塔中的分布器分散后与碱洗塔中的黄油接触，对所述黄油进行乳化；
其中，所述碱洗塔为如上所述的碱洗塔。
在本发明中，所述碱洗塔的工作条件为本领域公知，优选地，工作温度为30-60℃；工作压力为0.1-3MPa。
在本发明中，所述黄油分散剂的用量可以在较宽的范围内选择，只要能够分散黄油且保证碱洗塔正常运行即可，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整。
比如，当碱洗塔的直径为4m、高度为6.8米的碱洗塔时，当所述注入为连续注入时，乳化剂注入量可以为1-10kg/h；当所述注入为间歇注入时，当碱洗塔压差≥30kPa时，开始注入所述乳化剂，乳化剂注入量为1-50kg/h，当碱洗塔压差≤20kPa时，停止注入。
在本发明中，所述黄油分散剂优选含有非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、醇和溶剂；其中，相对于100重量份的所述非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂的含量为2-24重量份，所述醇的含量为2-16重量份，所述溶剂的含量为150-350重量份。
例如，当所述非离子表面活性剂为100重量份时，所述阳离子表面活性剂可以为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24重量份以及任意两个值之间组成的任意范围；所述醇可以为2、4、6、8、10、12、14、16重量份以及任意两个值之间组成的任意范围；所述溶剂可以为150、200、250、300、350重量份以及任意两个值之间组成的任意范围，优选为250-300重量份。
在本发明中，所述非离子表面活性剂可以是本领域常规使用的非离子表面活性剂，优选选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯中的至少一种。
在本发明中，所述烷基酚聚氧乙烯醚的分子式为CH3(CH2)xC6H4(OC2H4)yOH。优选地，x为5-10，y为3-15。更优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。进一步优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自TX-10、OP-10和曲拉通X114中的至少一种。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚可以是本领域常规使用的脂肪醇聚氧乙烯醚。优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自脂肪醇取代基中的碳原子数为8-22的脂肪醇聚氧乙烯醚和/或脂肪醇取代基中的碳原子数为8-22的脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚，更优选为脂肪醇取代基中的碳原子数为8-12(比如，AEO系列)的脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪醇取代基中的碳原子数为12-14的脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚。进一步优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自AEO9和/或AEO7。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的分子量可以在较宽的范围内选择，优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的分子量在300-1350范围内，进一步优选为450-650。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述聚乙二醇脂肪酸酯可以是本领域常规使用的聚乙二醇脂肪酸酯，优选地，所述聚乙二醇脂肪酸酯选自脂肪酸取代基中的碳原子数为12-18的聚乙二醇脂肪酸酯。所述脂肪酸取代基可以是饱和脂肪酸取代基，也可以是不饱和脂肪酸取代基。进一步优选地，所述聚乙二醇脂肪酸酯选自聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇亚油酸酯中的至少一种。
在本发明的优选的实施方式中，所述非离子表面活性剂为包含AEO9和/或AEO7的非离子表面活性剂，更优选地还包含OP-10、曲拉通X114和TX-10中的至少一种。优选地，所述非离子表面活性剂中AEO9和/或AEO7的占比为30-70重量％。
在本发明中，所述阳离子表面活性剂可以是本领域常规使用的阳离子表面活性剂，优选为季铵盐。
其中，所述季铵盐优选选自C12-C18烷基二甲基苄基卤化铵(例如，氯化铵或溴化铵)和C12-C18烷基三甲基卤化铵(例如，氯化铵或溴化铵)中的至少一种。所述季铵盐更优选为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述醇可以是本领域常规使用的醇，优选选自C1-C4烷基醇的至少一种，比如可以为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇中的至少一种，优选地，所述醇为异丙醇或含有异丙醇的混合醇，比如可以为异丙醇、异丙醇和甲醇的混合物、异丙醇和乙醇的混合物、异丙醇和乙二醇的混合物、异丙醇和丁醇的混合物、异丙醇和异丁醇的混合物、异丙醇和甲醇以及乙醇的混合物等等，在此不再一一赘述。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述溶剂可以是任意的能够将本发明的非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和醇溶解的溶剂；所述溶剂优选为苯、三乙醇胺、水和水合肼中的至少一种。应当理解的是，所述水的种类不受特别的限制，优选地，所述水为蒸馏水、自来水或去离子水。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述黄油分散剂包含非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、醇和溶剂，其中，相对于100重量份所述非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂为2-24重量份，所述醇为2-16重量份，所述溶剂为150-350重量份。其中，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，所述脂肪醇聚氧乙烯醚和所述烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为1：0.5-1；所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基卤化铵和/或十四烷基二甲基苄基卤化铵，所述十二烷基二甲基苄基卤化铵和十四烷基二甲基苄基卤化铵的重量比为1：1-2；所述醇为异丙醇；所述溶剂为水和/或水合肼，所述水和所述水合肼的重量比为1：0-0.05。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述黄油分散剂的参数可以在较宽的范围内进行选择，优选地，所述黄油分散剂的粘度为0.1-10cp，比如可以为0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cp以及任意两个值之间组成的任意范围；所述黄油分散剂的凝固点为-40℃到-10℃，比如可以为-40、-35、-30、-25、-20、-15、-10℃以及任意两个值之间组成的任意范围。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述黄油分散剂的制备方法，该方法包括：将非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和醇混合后，得到所述黄油分散剂；其中，其中，相对于100重量份所述非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂为2-24重量份，所述醇为2-16重量份。
在本发明中，所述混合优选在溶剂存在的条件下进行。在本发明中，所述非离子表面活性剂、所述阳离子表面活性剂和所述醇的添加顺序可以不受特别的限制，比如可以依次单独向所述溶剂中加入，也可以混合后加入所述溶剂中。
优选地，将所述醇、所述非离子表面活性剂和所述阳离子表面活性剂依次加入溶剂中，混合得到所述黄油分散剂。在所述优选的情况下，所述黄油分散剂的乳化和分散性能能够得到进一步的提高。
在本发明中，所述混合的时间可以不受特别的限制，只需使各组分混合均匀即可。优选地，所述混合的时间为0.5-3h，更优选为0.5-1h。
在本发明中，所述混合的方法可以不受特别的限制，比如可以通过搅拌、超声和震荡中的至少一种方法进行混合。
在本发明中，所述混合的温度不受特别的限制，例如，可以在常温环境下进行。
在本发明中，所述黄油分散剂还可以经过静置和/或过滤处理，以去除所述黄油分散剂中的不溶物。所述静置的时间可以不受特别的限制，优选为20-60min。所述过滤的方法可以为本领域常规使用的方法，本领域技术人员可以根据需要进行选择。
在本发明中，可以根据碱洗塔压差变化来衡量乳化剂的乳化分散效果，以压差变化率σ表示，其计算公式如下：
Figure BDA0002239573500000141
其中，σ为压差变化率；
ΔP前为加黄油分散剂处理前的压差，KPa；
ΔP后为加黄油分散剂处理后的压差，KPa；
ΔPb为碱洗塔正常操作条件下的总压差，KPa。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，乳化剂的凝固点的测定采用自动凝固点测定仪测定；粘度的测定方法为采用安东帕粘度测量仪。
如无特殊说明，所涉及的试剂和材料均可商购获得。
实验在图1所示的碱洗塔中进行，其中，所述碱洗塔的高为6.8m，直径为4m。所述塔体T包括碱洗段T1；所述碱洗段T1中还设置有分布器T2。所述碱洗段T1自下而上依次包括弱碱段T11、中碱段T12和强碱段T13；所述弱碱段T11上方配置有第一分布器T2-1；所述中碱段T12上方配置有第二分布器T2-2；所述强碱段T13上方配置有第三分布器T2-3。该碱洗塔还包括：
弱碱循环系统1，与所述碱洗塔中的弱碱段T11相连通，用于循环弱碱段T11中的物料；
中碱循环系统2，与所述碱洗塔中的中碱段T12相连通，用于循环中碱段T12中的物料；
强碱循环系统3，与所述碱洗塔中的强碱段T13相连通，用于循环强碱段T13中的物料；
碱液供给单元4，与所述强碱段T13相连通，用于为所述碱洗塔提供碱液；
水洗段5，位于第三分布器T2-3的上方，用于洗涤来自强碱段T13的待处理物料；
水循环系统6，与所述水洗段相连通，用于循环水洗段中的物料；
黄油分散剂供给单元7，与所述第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别相连通，用于为所述碱洗段T1提供黄油分散剂；
水洗塔8，用于将待处理物料进行水洗，然后输送至所述塔体T中；
后处理单元9，用于将碱洗塔处理后的物料进行后处理；
废碱回收单元10，用于回收来自碱洗塔塔体T的废碱。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的黄油分散剂的连续注入方法
(1)黄油分散剂的制备
按照表1中的配方，按照醇、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的顺序依次加入到溶剂中，搅拌均匀后，经过滤得到黄油分散剂。
(2)碱洗塔分布器T2结构
在图1所示的碱洗塔中，图2示出了分布器的正视图，图3示出了第一分布器的俯视图。
其中，如图3所示，第一分布器T2-1包括1根主管T21、4根直管T22、3根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，所述第二分布器T2-2和所述第三分布器T2-3分别包括1根主管T21、4根直管T22、2根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，如图4和5所示，所示喷嘴与沿所述环管T23的半径方向与碱洗塔的纵轴线所呈夹角为β，具体参数见表2。
(3)黄油分散剂在线注入方法
首先在不加入黄油抑制剂的情况下运行碱洗塔，碱洗塔操作温度40℃，操作压力0.138MPa，5天后，开始注入黄油分散剂。所述黄油分散剂的注入方法为通过第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别连续向碱洗塔中注入如上所述的乳化剂，所述乳化剂的注入流量为3kg/h。所述碱洗塔连续运行4天后，记录压差变化率，结果见表3。
实施例2
本实施例用于说明本发明所述的黄油分散剂的连续注入方法
(1)黄油分散剂的制备
按照表1中的配方，按照醇、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的顺序依次加入到溶剂中，搅拌均匀后，经过滤得到黄油分散剂。
(2)碱洗塔分布器T2结构
在图1所示的碱洗塔中，图2示出了分布器的正视图，图3示出了第一分布器的俯视图。
其中，如图3所示，第一分布器T2-1包括1根主管T21、4根直管T22、3根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，所述第二分布器T2-2和所述第三分布器T2-3分别包括1根主管T21、4根直管T22、2根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，如图4所示，所示喷嘴与沿所述环管T23的半径方向与碱洗塔的纵轴线所呈夹角为β，具体参数见表2。
(3)黄油分散剂在线注入方法
首先在不加入黄油抑制剂的情况下运行碱洗塔，碱洗塔操作温度40℃，操作压力0.138MPa，5天后，开始注入黄油分散剂。所述黄油分散剂的注入方法为通过第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别连续向碱洗塔中注入如上所述的乳化剂，所述乳化剂的注入流量为3kg/h。所述碱洗塔连续运行4天后，记录压差变化率，结果见表3。
实施例3
本实施例用于说明本发明所述的黄油分散剂的连续注入方法
(1)黄油分散剂的制备
按照表1中的配方，按照醇、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的顺序依次加入到溶剂中，搅拌均匀后，经过滤得到黄油分散剂。
(2)碱洗塔分布器T2结构
在图1所示的碱洗塔中，图2示出了分布器的正视图，图3示出了第一分布器的俯视图。
其中，如图3所示，第一分布器T2-1包括1根主管T21、4根直管T22、3根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，所述第二分布器T2-2和所述第三分布器T2-3分别包括1根主管T21、4根直管T22、2根环管T23和交错分布在环管T23上的喷嘴T24。其具体的尺寸和相关参数见表2。
其中，如图4所示，所示喷嘴与沿所述环管T23的半径方向与碱洗塔的纵轴线所呈夹角为β，具体参数见表2。
(3)黄油分散剂在线注入方法
首先在不加入黄油抑制剂的情况下运行碱洗塔，碱洗塔操作温度40℃，操作压力0.138MPa，5天后，开始注入黄油分散剂。所述黄油分散剂的注入方法为通过第一分布器T2-1、第二分布器T2-2和第三分布器T2-3分别连续向碱洗塔中注入如上所述的乳化剂，所述乳化剂的注入流量为3kg/h。所述碱洗塔连续运行4天后，记录压差变化率，结果见表3。
实施例4
本实施例用于说明本发明所述的黄油分散剂的连续注入方法
采用实施例1所述的碱洗塔，按照实施例1所述的方法进行操作，不同的是，使用表1中相应的黄油分散剂的配方制备黄油分散剂。
记录黄油分散剂的总消耗量和压差变化率，结果见表3。
表1
Figure BDA0002239573500000181
Figure BDA0002239573500000191
表2
Figure BDA0002239573500000192
Figure BDA0002239573500000201
表3
编号 塔初始压差KPa 使用乳化剂后塔压差KPa 压差下降率％
实施例1 32 20.5 95.8％
实施例2 32 21.2 90.0％
实施例3 32 24.1 65.8％
实施例4-1 32 22.2 81.7％
实施例4-2 32 22.4 80.0％
实施例4-3 32 22.0 83.3％
实施例4-4 32 22.3 80.8％
实施例4-5 32 22.5 79.2％
实施例4-6 32 23.6 70.0％
实施例4-7 32 23.8 68.3％
实施例4-8 32 24.7 60.8％
通过表3的结果可以看出，采用本发明所述的碱洗塔和黄油分散剂能够显著降低塔压差，且显著降低黄油分散剂用量，也就是说显著提高了黄油分散剂的利用率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种在线分散碱洗塔中黄油的方法，其特征在于，该方法包括将黄油分散剂连续或间歇注入碱洗塔中，经碱洗塔中的分布器分散后与碱洗塔中的黄油接触，以对所述黄油进行乳化；
所述碱洗塔包括塔体(T)，所述塔体(T)包括碱洗段(T1)；其中，所述碱洗段(T1)中还设置有分布器(T2)；所述分布器(T2)为环形支管分布器；
所述环形支管分布器包括：
主管(T21)，用于接收黄油分散剂；
直管(T22)，所述直管(T22)垂直于所述主管(T21)，并且沿着所述主管(T21)的径向分布，用于接收来自主管(T21)的黄油分散剂；
环管(T23)，所述环管(T23)以所述主管(T21)为中心呈环形分布，用于接收来自所述直管(T22)的黄油分散剂；
喷嘴(T24)，所述喷嘴(T24)设置在所述环管(T23)上，用于将所述黄油分散剂喷入所述碱洗段(T1)；
所述黄油分散剂含有非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、醇和溶剂；
其中，相对于100重量份的所述非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂的含量为2-24重量份，所述醇的含量为2-16重量份，所述溶剂的含量为150-350重量份；
所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯中的至少一种；
所述阳离子表面活性剂为季铵盐；
所述醇选自C1-C4烷基醇；
所述溶剂选自苯、三乙醇胺、水和水合肼中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主管(T21)与塔体(T)的纵轴线平行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述碱洗塔与所述主管(T21)的直径之比为10-30：1；所述主管(T21)与所述直管(T22)的直径之比为1.2-1.5：1。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环管(T23)为至少2根。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述环管(T23)沿主管(T21)径向等间距排列。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述环管(T23)直径沿主管(T21)径向依次增大。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述直管(T22)与所述环管(T23)中直径最大的环管的直径之比为1.1-1.2：1；所述环管(T23)中直径最大的环管与直径最小的环管的直径之比为1.05-1.1：1。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述喷嘴(T24)呈交错分布于所述环管(T23)上，沿所述环管(T23)的半径方向与碱洗塔的纵轴线呈20-45°夹角，开口向下。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述喷嘴(T24)的开孔率为0.3-2面积％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱洗段(T1)自下而上依次包括弱碱段(T11)、中碱段(T12)和强碱段(T13)；
所述弱碱段(T11)上方配置有第一分布器(T2-1)；
所述中碱段(T12)上方配置有第二分布器(T2-2)；
所述强碱段(T13)上方配置有第三分布器(T2-3)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一分布器(T2-1)包括至少1根主管(T21)、2-4根直管(T22)和2-4根环管(T23)，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴(T24)的开孔率为1-2面积％。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二分布器(T2-2)包括至少1根主管(T21)、2-4根直管(T22)和2-3根环管(T23)，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴(T24)的开孔率为0.5-1面积％。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三分布器(T2-3)包括至少1根主管(T21)、2-4根直管(T22)和2-3根环管(T23)，同时，相对于碱洗塔横截面积，喷嘴(T24)的开孔率为0.3-0.8面积％。
14.根据权利要求10所述的方法：其中，该碱洗塔还包括：
弱碱循环系统(1)，与所述碱洗塔中的弱碱段(T11)相连通，用于循环弱碱段(T11)中的物料；
中碱循环系统(2)，与所述碱洗塔中的中碱段(T12)相连通，用于循环中碱段(T12)中的物料；
强碱循环系统(3)，与所述碱洗塔中的强碱段(T13)相连通，用于循环强碱段(T13)中的物料；
碱液供给单元(4)，与所述强碱段(T13)相连通，用于为所述碱洗塔(T)提供碱液；
水洗段(5)，位于第三分布器(T2-3)的上方，用于洗涤来自强碱段(T13)的待处理物料；
水循环系统(6)，与所述水洗段(5)相连通，用于循环水洗段(5)中的物料；
黄油分散剂供给单元(7)，与所述第一分布器(T2-1)、第二分布器(T2-2)和第三分布器(T2-3)分别相连通，分别用于为弱碱段(T11)、中碱段(T12)和强碱段(T13)提供黄油分散剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述碱洗塔还包括：
水洗塔(8)，用于将待处理物料进行水洗，然后输送至所述塔体(T)中；和/或
后处理单元(9)，用于将碱洗塔(T)处理后的物料进行后处理；和/或
废碱回收单元(10)，用于回收来自碱洗塔塔体(T)的废碱。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱洗塔的工作温度为30-60℃；工作压力为0.1-3MPa。
17.根据权利要求8所述的方法，其中，所述黄油分散剂20℃时的粘度为0.1-10cp，凝固点为-40℃到-10℃。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烷基酚聚氧乙烯醚的分子式为CH3(CH2)xC6H4(OC2H4)yOH，其中，x为5-10，y为3-15；和/或
所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自脂肪醇取代基中的碳原子数为8-22的脂肪醇聚氧乙烯醚和/或脂肪醇取代基中的碳原子数为8-22的脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚；和/或
所述聚乙二醇脂肪酸酯选自脂肪酸取代基中的碳原子数为12-18的聚乙二醇脂肪酸酯；和/或
所述季铵盐选自C12-C18烷基二甲基苄基卤化铵和C12-C18烷基三甲基卤化铵中的至少一种；和/或
所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇中的至少一种；和/或
所述溶剂为水和/或水合肼，所述水和所述水合肼的重量比为1：0-0.05。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚；和/或
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为脂肪醇取代基中的碳原子数为8-12的脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪醇取代基中的碳原子数为12-14的脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚；和/或
所述聚乙二醇脂肪酸酯选自聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇亚油酸酯中的至少一种；和/或
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种；和/或
所述醇为异丙醇或含有异丙醇的混合醇。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自TX-10、OP-10和曲拉通X114中的至少一种；和/或
所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自AEO9和/或AEO7。
21.根据权利要求1-20中任意一项所述的方法，其中，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，所述脂肪醇聚氧乙烯醚和所述烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为1：0.5-1；所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基卤化铵和/或十四烷基二甲基苄基卤化铵，所述十二烷基二甲基苄基卤化铵和十四烷基二甲基苄基卤化铵的重量比为1：1-2；所述醇为异丙醇；所述溶剂为水和/或水合肼，所述水和所述水合肼的重量比为1：0-0.05。
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