CN113041653B - 一种乙烯装置环保破乳清水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种乙烯装置环保破乳清水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:1)大分子表面活性剂制备:在搅拌条件下,将一定量的有机羧酸或者酸酐缓慢加入到过量的多乙烯多胺中,待反应完全后,往上述溶液中加入二元羧酸或者酸酐,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却后即得大分子表面活性剂,将脱出的水收集连同一定量的去离子水一起加入到上述大分子表面活性剂中,搅拌均匀后备用;2)环保破乳清水剂的制备:在所述的大分子表面活性剂溶液中加入一定量的絮凝剂或者混凝剂,搅拌均匀,即得到环保破乳清水剂。
Description
技术领域
本发明属于石油化工领域,涉及一种乙烯装置急冷水处理用药剂的制备方法,具体是一种乙烯装置急冷水处理用环保破乳清水剂的制备方法。
背景技术
在乙烯生产过程中,从裂解炉出来的高温裂解气经急冷油塔油洗后进入水洗塔,在水洗塔中逆流与急冷水接触,塔顶馏出碳五以下轻组分经急冷水洗涤冷却至40℃左右后进入裂解气压缩系统,塔釜冷凝的油水混合物经重力分离为水相和油相。油相即裂解汽油作为油洗塔顶部回流,多余部分作为产品送出界外。水相作为急冷水回收热量后,经冷却水进一步冷却分为两股分别返回水洗塔中部和顶部作为回流,在塔釜的另一部分水经挡板再次重力分离后送入工艺水汽提塔,将工艺水中的油类和酸性物质进一步汽提出去,作为合格的工艺水进入稀释蒸汽汽包,通过稀释蒸汽发生器和重油换热发生稀释蒸汽。
在急冷水塔的操作过程中,由于裂解气与急冷水直接逆流接触,裂解气中的裂解汽油组分与急冷水得到了充分的混和,在裂解气中有重汽油组分存在、或者急冷水pH值过高、水洗塔塔釜温度过高等条件下,容易造成急冷水乳化,带来生产危害和环境污染。一般认为,急冷水乳化会造成油水分离效果差,导致汽油带水,造成急冷油塔内产生“暴沸”现象,引起盘油泵、急冷油泵抽空,严重时会引起装置停车;造成工艺水油含量升高,影响稀释蒸汽发生器的换热效果,导致装置能耗增加;造成稀释蒸汽带油,导致裂解炉管严重结焦,如果裂解炉正在烧焦,因炉管内通入大量空气,在高温下稀释蒸汽中的油遇空气而燃烧,造成炉管损坏,在生产中若遇此情况裂解炉只能立即停止烧焦;在正常生产时,发生急冷水乳化,系统要进行换水及补入大量汽油,以减轻其乳化状竞,这需要排出大量的含油污水,不仅增加了污水系统处理量,还提高了装置的物耗。
现在乙烯装置对急冷水的水质提出了更高的要求,很多装置要求破乳后急冷水的浊度小于500NTU,因此对急冷水破乳剂的要求也更高了。国内外目前有一些用于解决急冷水乳化问题的破乳剂,但从目前的应用情况来看,很多乙烯装置的急冷水浊度都在500NTU以上,有的装置为了降低急冷水浊度加大急冷水破乳剂用量,有时反而加剧了急冷水的乳化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是是一种乙烯装置环保破乳清水剂,用于解决乙烯装置急冷水乳化问题,使加剂后的急冷水浊度小于500NTU,满足乙烯装置生产和环保的要求。
本发明的环保破乳清水剂由大分子表面活性剂、絮凝剂(或者混凝剂)和水组成,其制备方法按如下步骤:
(1)大分子表面活性剂的制备:
在搅拌条件下,将一定量的有机羧酸(或者酸酐)缓慢加入到过量的多乙烯多胺中,待反应完全后,往上述溶液中加入二元羧酸(或者酸酐),继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却后即得所述的大分子表面活性剂。将脱出的水收集连同一定量的去离子水一起加入到上述大分子表面活性剂中,搅拌均匀后备用。
所述的有机羧酸用量为2~5重量份,选自丁酸、戊酸、异辛酸、月桂酸、油酸、硬脂酸、软脂酸、椰油酸、棕榈酸、苯甲酸、环烷酸中的一种或两种以上混合物,较佳的是异辛酸、月桂酸、油酸、环烷酸中的一种或两种以上混合物。
所述的多乙烯多胺用量为10~25重量份,具有H2N(CH2CH2NH)nH的结构通式,其中n是2~6正整数,选用其中的一种或两种以上混合物,较佳的是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上混合物;
所述的二元羧酸(或者酸酐)用量为5~15重量份,选自乙二酸、乙二酸酐、丙二酸、丙二酸酐、丁二酸、丁二酸酐、己二酸、己二酸酐、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、苯二甲酸中的一种或两种以上混合物,较佳的是丙二酸、丁二酸、丁二酸酐、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐中的一种或两种以上混合物。
(2)环保破乳清水剂的制备:
在上述大分子表面活性剂溶液中加入一定量的絮凝剂(或者混凝剂),搅拌均匀,即得到本发明的环加破乳清水剂。
所述絮凝剂(或者混凝剂)用量为1~10重量份,选自阳离子聚丙烯酰胺(阳离子度5~10%,分子量50万~100万)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量30万~50万)、聚丙烯酸甲酯(分子量30万~50万)、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁中的一种或两种以上混合物,较佳的是阳离子聚丙烯酰胺(阳离子度5~10%,分子量50万~100万)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量30万~50万)、聚合硫酸铝中的一种或两种以上混合物。
本发明所提供的环保破乳清水剂能较好的解决乙烯装置急冷水乳化的问题,使急冷水浊度降低到500NTU以下;本发明提供的环保破乳清水剂性能稳定,原料价廉易得,成本较低,有利于在乙烯装置推广应用。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步描述,但实施例并不限制本发明的范围。
实施例1
大分子表面活性剂的制备——将20g二乙烯三胺加入到装有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中,开动搅拌,滴加入5g异辛酸,搅拌反应30分钟。然后往上述溶液中加入12克顺丁烯二酸酐,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却,然后将脱出的水收集并全部加回到三口烧瓶中,并再加入58克去离子水,搅拌均匀后备用。
环保破乳清水剂的制备——在搅拌的条件下,往上述装有大分子表面活性剂水溶液的500ml三口烧瓶中,加入5克聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量30万~50万),搅拌均匀后即得到本发明所提供的环保破乳清水剂。
实施例2
大分子表面活性剂的制备——将25g四乙烯五胺加入到装有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中,开动搅拌,滴加入5g月桂酸,搅拌反应30分钟。然后往上述溶液中加入12克顺丁烯二酸酐,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却,然后将脱出的水收集并全部加回到三口烧瓶中,并再加入53克去离子水,搅拌均匀后备用。
环保破乳清水剂的制备——在搅拌的条件下,往上述装有大分子表面活性剂水溶液的500ml三口烧瓶中,加入5克聚合硫酸铝,搅拌均匀后即得到本发明所提供的环保破乳清水剂。
实施例3
大分子表面活性剂的制备——将22g三乙烯四胺加入到装有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中,开动搅拌,滴加入5g环烷酸,搅拌反应30分钟。然后往上述溶液中加入10克丙二酸,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却,然后将脱出的水收集并全部加回到三口烧瓶中,并再加入58克去离子水,搅拌均匀后备用。
环保破乳清水剂的制备——在搅拌的条件下,往上述装有大分子表面活性剂水溶液的500ml三口烧瓶中,加入5克聚合硫酸铝,搅拌均匀后即得到本发明所提供的环保破乳清水剂。
实施例4
大分子表面活性剂的制备——将25g二乙烯三胺加入到装有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中,开动搅拌,滴加入5g油酸,搅拌反应30分钟。然后往上述溶液中加入15克丁二酸酐,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却,然后将脱出的水收集并全部加回到三口烧瓶中,并再加入47克去离子水,搅拌均匀后备用。
环保破乳清水剂的制备——在搅拌的条件下,往上述装有大分子表面活性剂水溶液的500ml三口烧瓶中,加入8克阳离子聚丙烯酰胺(阳离子度5~10%,分子量50万~100万),搅拌均匀后即得到本发明所提供的环保破乳清水剂。
试验例
通过对急冷水进行加剂破乳试验来评价环保破乳清水剂的破乳效果。具体方法如下:
急冷水:取自某乙烯装置严重乳化的急冷水,使用前将其置于40℃水浴中恒温30分钟,然后用12000转/分钟的高速乳化机进行重新乳化,取50ml下层乳化液,在40℃水浴中进行空白和加剂试验。
环保破乳清水剂:上述实施例1~4制备的环保破乳清水剂。
浊度的检测:采用水质分析仪,在加剂后10分钟、30分钟、90分钟分别检测空白和加剂急冷水样的浊度。
环保破乳清水剂的评价结果见表1。
表1环保破乳清水剂的评价结果
Claims (5)
1.一种乙烯装置环保破乳清水剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
1)大分子表面活性剂制备:
在搅拌条件下,将有机羧酸或者有机酸酐缓慢加入到多乙烯多胺中,待反应完全后,往上述溶液中加入二元羧酸或者二元酸酐,继续搅拌反应1~2小时,再升温至120~160℃脱水1~2小时,冷却后即得大分子表面活性剂,将脱出的水收集连同一定量的去离子水一起加入到上述大分子表面活性剂中,搅拌均匀后备用;
所述的有机羧酸用量为2~5重量份,其选自丁酸、戊酸、异辛酸、月桂酸、油酸、硬脂酸、软脂酸、椰油酸、棕榈酸、苯甲酸、环烷酸中的一种或两种以上混合物;
所述的多乙烯多胺用量为10~25重量份,其具有H2N(CH2CH2NH)nH的结构通式,其中n是2~6正整数;
所述的二元羧酸或者二元酸酐用量为5~15重量份,选自乙二酸、乙二酸酐、丙二酸、丙二酸酐、丁二酸、丁二酸酐、己二酸、己二酸酐、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、苯二甲酸中的一种或两种以上混合物;
2)环保破乳清水剂的制备:
在所述的大分子表面活性剂溶液中加入一定量的絮凝剂或者混凝剂,搅拌均匀,即得到环保破乳清水剂;
所述絮凝剂或者混凝剂用量为1~10重量份,选自阳离子度为5~10%、分子量为50万~100万的阳离子聚丙烯酰胺,分子量30万~50万的聚二甲基二烯丙基氯化铵,聚合硫酸铝中的一种或两种以上混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的有机羧酸选自异辛酸、月桂酸、油酸、环烷酸中的一种或两种以上混合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的二元羧酸或者二元酸酐选自丙二酸、丁二酸、丁二酸酐、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐中的一种或两种以上混合物。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法获得的乙烯装置环保破乳清水剂。
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