DE69823448T2 - Verfahren zum Betrieb einer Ethylenproduktionsanlage beinhaltend die Zugabe zum Abschrecköl einer Alterungsschutzzusammensetzung - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Ethylenproduktionsanlage beinhaltend die Zugabe zum Abschrecköl einer Alterungsschutzzusammensetzung Download PDF

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
    • C07C4/04Thermal processes

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Ethylenproduktions-Anlage unter Verwendung einer Antialterungsadditiv-Zusammensetzung für einen Quenchöl-Kreislauf in einer Ethylenproduktions-Anlage, insbesondere zur Kontrolle bzw. Steuerung der Viskosität des Quenchöls (FOK), das als Bodenprodukt der Fraktionierkolonne erhalten wird, und das verwendet wird für die Wasserdampf-Herstellung in einem Vergasungscrackverfahren, um das Output der Crackung herunterzukühlen, und für die kommerzielle Herstellung von Heizöl (FOK).
  • Wie allgemein bekannt, ist die Ethylenproduktion für die Verwendung in der Petrochemie ein wichtiges Verfahren auf dem Gebiet der Erdölraffinerie.
  • Diese Produktion läuft ab in unterschiedlichen Stufen, beginnend mit einer Ethan-, Rohnaphtha- oder Gasöl-Beschickung, die einer Vergasungscrackung durch Injektion von Hochtemperatur-Wasserdampf in einem Reaktor unterzogen wird, in dem die Temperaturen Werte in dem Bereich von 750 bis 900°C erreichen.
  • Dieses Output wird durch Mischen desselben mit einem kälteren Fluid (Flüssigkeit) gemischt und in eine Fraktionierkolonne eingeführt, in der die Abtrennung von Ethylen und Leichtbenzinen von einem schwereren Öl (FOK) stattfindet.
  • Die Qualität der Destillation, d. h. die Menge an Ethylen, leichten Olefinen und Benzinen, die aus dem Kopf der Kolonne extrahiert worden ist, wird durch die Temperatur der Beschickung in der Fraktionierkolonne beeinflusst. Eine höhere Temperatur führt zu einer höheren Ausbeute an leichten Produkten.
  • Das so genannte Quenchöl wird in Form eines Fluids (einer Flüssigkeit) verwendet, d. h. das Schweröl, das aus dem Boden der Fraktionierkolonne extrahiert worden ist, kann als Heizöl auf den Markt gebracht werden.
  • Eine Teilmenge des Quenchöls wird extrahiert, um als Treibstoff verwendet zu werden, während der restliche Teil abgekühlt wird durch Verwendung desselben für das Wasserdampf-Herstellungsverfahren und zum Vorwärmen der rohen Charge.
  • Als Folge der Abkühlung erreicht das Öl eine Temperatur von etwa 100 bis 170°C und wird in einem Verhältnis von 8 : 1 mit der Fraktionierkolonnen-Beschickung gemischt, um letztere abzukühlen.
  • Die resultierende Temperatur am Einlass der Fraktionierkolonne liegt zwischen etwa 170 und 220°C.
  • Auch wenn ein Anstieg dieser Temperatur wegen ihrer Kostenwirksamkeit wünschenswert ist, weist sie dennoch eine Reihe von schwerwiegenden unvorteilhaften Nebenwirkungen auf, die insbesondere in Erscheinung treten als Viskositätsanstieg des Quenchöls, das in den Kreislauf injiziert worden ist.
  • Tatsächlich behält das kontinuierlich umlaufende Quenchöl in dem Kreislauf über lange Zeiträume hinweg verhältnismäßig hohe Temperaturen bei und dies führt zu seiner Alterung, wegen der Anwesenheit von ungesättigten Verbindungen, wegen der Polymer- und Kautschukbildung und wegen dem daraus resultierenden Viskositätsanstieg.
  • Um das Problem der Zunahme der Viskosität zu lösen, sind in dem US-Patent 5 824 829 Viskositätsinhibitor-Zusammensetzungen beschrieben, die eine Sulfonsäure oder ein Salz derselben, gegebenenfalls in Kombination mit einem Polymerisations inhibitor, ausgewählt aus einem aromatischen Amin und einem Phenol, umfassen. Die Zusammensetzung wird zugegeben, um den Viskositätsanstieg zu verhindern.
  • In der japanischen Patentanmeldung JP-A-57 180 692 A (Database WPI XP002090471) ist eine Zusammensetzung beschrieben, die als Verschmutzungs-Inhibitor für petrochemische Prozesse verwendet wird, die z. B. 4-tert-Butylbrenzkatechin enthalten.
  • In der japanischen Patentanmeldung JP-A-05 156 233 A (Database WPI XP002090472) ist eine 4-tert-Butylbrenzkatechin enthaltende Zusammensetzung beschrieben, die als Antifouling-Mittel für den Destillationsturm einer Ethylenherstellungsanlage verwendet wird.
  • In diesem Stand der Technik sind jedoch keine Verfahren beschrieben, welche die zufriedenstellende Lösung des Viskositätsproblems ermöglichen.
  • Alle oben genannten Nebenwirkungen bringen offensichtlich negative Einflüsse auf das Funktionieren der Produktionsanlage mit sich. Dazu gehören der Anstieg der für die Umwälzpumpen erforderlichen Energie, die Herabsetzung der Wärmeaustauschkoeffizienten, die bei der Wasserdampfproduktion beteiligt sind, eine Reduktion, die einen möglichen Beitrag kompensiert und übersteigt, der von dem Temperaturanstieg geliefert wird, und die Zunahme der Wartungskosten, die auftreten bei der Reinigung der Anlagenkomponenten, die dem Quenchöl ausgesetzt sind.
  • Um die oben genannten Nebenwirkungen zu vermeiden, wird eine konventionelle Anlage so betrieben, dass eine Quenchöl-Temperatur aufrechterhalten wird, die es ermöglicht, dass seine Viskosität einen bestimmten Wert nicht übersteigt, der die Sicherheit des Betriebs der Anlage gewährleistet. Um das Auftreten der oben genannten Nebenwirkungen zu vermeiden, wird eine konventionelle Anlage unter Aufrechterhaltung einer solchen Quenchöl-Temperatur betrieben, dass dessen Viskosität einen Wert nicht übersteigt, der die Betriebssicherheit der Anlage gewährleistet.
  • Im Gegensatz dazu würde ein Ansteigen der Betriebstemperatur in der Fraktionierkolonne die Erzielung einer höheren Wasserdampfproduktion sowie einer höheren Ausbeute an leichten Produkten ermöglichen mit einem daraus resultierenden Anstieg der Anlagen-Gesamtausbeute.
  • Das technische Problem, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben einer Ethylenproduktions-Anlage mit einem erhöhten Wirkungsgrad (Ausbeute) bereitzustellen, das die Minimierung der oben unter Bezugnahme auf den Stand der Technik angegebenen Nachteile ermöglicht.
  • Dieses Problem wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Antialterungsadditiv-Zusammensetzung verwendet wird, die umfasst eine wirksame Menge, bezogen auf die Alterung des Öls, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus einer Gruppe, die besteht aus alkylierten Phenolen, alkylierten Biphenolen, Diphenolen, alkylierten Diphenolen, aromatischen Aminen und Nitroxiden, Vorläufern und Mischungen davon.
  • Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Additivs besteht darin, dass es eine Viskositätskontrolle des Quenchöls im Hinblick auf einen signifikanten Anstieg der Betriebstemperatur der Fraktionierkolonne ermöglicht. Ein anderer technischer Aspekt, der mit dem oben genannten im Zusammenhang steht, betrifft die Kontroll- bzw. Steuerungsregeln für den Betrieb einer Ethylenproduktions-Anlage, in der ein Quenchöl verwendet wird, um die Beschickung in der Fraktionierkolonne abzukühlen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher außerdem ein Verfahren zum Betreiben des vorstehend beschriebenen Kreislaufs, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst, die kontinuierlich während des Betriebs der Anlage durchgeführt werden:
    • – Abziehen einer Quenchöl-Probe am Boden der Fraktionierkolonne, die bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben wird;
    • – Bestimmung der Ölviskosität;
    • – Zugabe zu dem Ölstrom des Quenchöl-Kreislaufs einer Menge einer Antialterungsadditiv-Zusammensetzung, die besteht aus einer wirksamen Menge, be zogen auf die Ölalterung, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus einer Gruppe, die besteht aus alkylierten Phenolen, alkylierten Biphenolen, Diphenolen, alkylierten Diphenolen, aromatischen Aminen und Nitroxiden, Vorläufern und Mischungen davon, die ausgewählt wird in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert der Quenchöl-Viskosität;
    • – das Prüfen der Kreislauföl-Viskositäts-Antwort auf die Zugabe der Menge des Additivs bei der vorgegebenen Betriebstemperatur; und
    • – die Erhöhung der Betriebstemperatur, bis die Quenchöl-Viskosität auf den vorgegebenen Viskositäts-Referenzwert angestiegen ist.
  • Zum besseren Verständnis der Aspekte der Erfindung zeigt die einzige Figur der beiliegenden Zeichnung in einer schematischen und vereinfachten Weise eine Ethylenproduktions-Anlage.
  • Die Beschickung P aus Ethan, Roh-Naphtha oder Gasöl wird in einem Gegenstromwärmeaustauscher 1 durch den Quenchöl-Strom vorerwärmt und zusammen mit einem Wasserdampfstrom 3 in einen Wasserdampfcrack-Reaktor 2 eingeführt. Dieser Wasserdampfstrom wird in einem Wasserdampfgenerator 4 unter Ausnutzung der Wärme des aus einer Fraktionierkolonne 5 zugeführten Öls bei etwa 160 bis 170°C gebildet.
  • Der Ölstrom 6, der durch Hindurchleiten durch den Wärmeaustauscher 1 und den Wasserdampfgenerator 4 auf etwa 100 bis 170°C heruntergekühlt wird, wird mit dem Crackungsstrom 7, der aus dem Reaktor 2 kommt, bei etwa 850°C gemischt um ihn schnell auf eine Einlasstemperatur von etwa 160°C in der Fraktionierkolonne 5 zu bringen.
  • Das Bodenprodukt der letzteren, welches das Quenchöl (FOK) darstellt, wird für die Wasserdampf-Herstellung in den Wasserdampfgenerator 4 überführt.
  • Das Kopfprodukt, das aus Ethylen, Wasserdampf und Benzinen besteht, wird in einen Flash-Turm 8 überführt zur Abtrennung von Ethylen als Endprodukt.
  • Das verbleibende Kopfprodukt (Wasser und Benzine) wird in einen Separator 9 überführt zur Abtrennung des Wassers, das durch die Rohrleitung 10 in den Wasserdampfgenerator 4 überführt wird, sowie zur Abtrennung von Benzin und PY-Gas als Produkt 11.
  • Das Quenchöl, das im Überschuss gegenüber dem Bedarf des Anlagenzyklus vorliegt, wird ebenfalls als Heizöl (FOK) 12 extrahiert.
  • Als alkylierte Phenole können beispielsweise solche genannt werden, die in der Position 2 und/oder 4 und/oder 6 alkyliert sind, wie z. B. 2,6-Di-tert-butylphenol; 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol und ähnliche.
  • Als alkylierte Biphenole können beispielsweise genannt werden 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert-butylphenol) und ähnliche.
  • Als Diphenole können beispielsweise genannt werden Brenzkatechin, Hydrochinon und 4-tert-Butylbrenzkatechin und ähnliche.
  • Als aromatische Amine können beispielsweise genannt werden N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin; N-Aryl,N'-alkyl-p-phenylendiamine und dgl.
  • Als Nitroxide können beispielsweise genannt werden 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-nitroxid; 1-Piperidinyloxy-4,4'-(1,10-dioxy-1-10-decandiyl)-bis(2,2,6,6-tetramethyl) und ähnliche.
  • Das erfindungsgemäße Additiv wird, wie bei 13 angezeigt, in den Quenchöl-Kreislauf in einer vorgegebenen Menge zwischen dem Boden der Fraktionierkolonne und der Umwälzpumpe eingespritzt.
  • Gemäß einem allgemeineren Aspekt der Erfindung wird das Additiv in einer Menge zwischen 20 und 200 ppm eingespritzt, je nach der Quenchöl-Strömungsrate.
  • Eine solche Menge beträgt vorzugsweise mehr als 50 ppm, um unter den gleichen Betriebsbedingungen die Viskositätswerte aufrechtzuerhalten, und liegt somit weit unterhalb der vorgegebenen Sicherheitsgrenzwerte.
  • Beispielsweise können die operativen Viskositätswerte in der Größenordnung von 15 cSt liegen, bezogen auf einen Sicherheitsgrenzwert von 25 cSt.
  • Wenn die vorgegebene Menge zwischen 100 und 120 ppm liegt, kann eine Kolonnenbodentemperatur in vorteilhafter Weise erhalten werden, die bis zu 15°C höher ist als der übliche Wert von 160 bis 210°C, ohne dass dadurch die Alterungsphänomene und der nachfolgende plötzliche Viskositätsanstieg in relevanter Weise gefördert werden.
  • Unter den gleichen Bedingungen in Bezug auf die Austauschoberflächen und die Rezirkulationsenergie ergibt eine solche Temperatur eine höhere Menge an Wasserdampf, der mit der Naphtha-Beschickung gemischt wird.
  • Darüber hinaus ist die Menge an leichten Produkten, die am Kopf der Fraktionierkolonne gewonnen werden, deutlich erhöht mit einem sich daraus ergebenden Anstieg der Kostenwirksamkeit in dem Raffinierverfahren.
  • Wie bekannt, unterliegt der Betrieb einer Ethylenproduktions-Anlage, in der ein Quenchöl verwendet wird, extrem empfindlichen Gleichgewichtsbedingungen. Tatsächlich schreitet in Gegenwart von bestimmenden Bedingungen die Ölalterung mit einer exponentiellen Rate fort. Dies macht eine kontinuierliche Überwachung und schnelle und genaue Interventionen unvermeidlich.
  • Der Anstieg der Betriebstemperatur der Fraktionierkolonne als ein Effekt der Verwendung des Additivs gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher ein Problem, das gelöst werden muss, die Suche nach dieser Lösung ist jedoch aus den oben genannten Gründen ein schwieriger, nicht gefahrloser Vorgang.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren wird dieses Problem gelöst.
  • Es wurde nämlich festgestellt, dass eine direkte Beziehung zwischen der Messung der Ölviskosität, die beispielsweise durch Anwendung eines geschlossenen Behälterverfahrens durchgeführt wird, und dem tatsächlichen Verhalten des Öls im Innern des Quenchöl-Kreislaufs besteht bei Bezugnahme auf seine reale Viskosität.
  • Dies erlaubt die Durchführung einer Messung mit Ölproben, die direkt aus dem Innern der Anlage erhalten wurden, in Abhängigkeit von der Zugabe von festgelegten Additivmengen gemäß der vorliegenden Erfindung, die somit variabel sind sowohl im Hinblick auf die Ölbeschickung, die der Anlage zugeführt wurde, als auch im Hinblick auf die Temperatur und die Zeit. Tests, die während des Betriebs der Anlage durchgeführt werden, erlauben eine zutreffende Vorhersage hinsichtlich der Art und Menge des Additivs, das zugegeben werden muss, um das Ziel zu erreichen, die Betriebstemperatur zu erhöhen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer Strömungsviskosität innerhalb eines Sicherheitsgrenzwertes.
  • Insbesondere wird Heizöl abgezogen, das anschließend in Proben aufgeteilt wird.
  • Dann wird ein Vergleichstest in Bezug auf die Alterung durchgeführt im Innern des geschlossenen Behälters bei einer vorgegebenen Temperatur und für eine vorgegebene Zeitspanne.
  • So wird beispielsweise eine Ölalterung für 24 h bei 205°C erhalten. Vor und nach der Alterung werden die Viskosität und der so genannte Stockpunkt bei einer vorgegebenen Temperatur (beispielsweise von 90°C) gemessen.
  • Die Viskosität wird nach dem ASTM D445-Verfahren bestimmt und der Stockpunkt wird nach dem ASTM D97-Verfahren gemessen.
  • Der Test muss mit unterschiedlichen Proben durchgeführt werden, wobei eine vorgegebene Menge an Additiv, beispielsweise zwischen 10 und 50 ppm, zu einem Teil derselben zugegeben wird.
  • Es kann ein anderer (weiterer) Test durchgeführt werden, in dem man die Proben einer Viskositätsmessung bei 50°C unterwirft, beispielsweise unter Anwendung des vorgenannten Verfahrens nach Extraktions- und Nachalterungs-Zyklen beispielsweise von 24 h und 120 h bei 185°C nach der Zugabe der vorher festgelegten Additivmenge.
  • Wenn einmal diese Tests durchgeführt sind, ist es möglich, das oben genannte Betriebsverfahren durchzuführen, bei dem eine Quenchöl-Viskositätsmessung bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur durchgeführt wird, um die Viskosität innerhalb eines Sicherheits-Grenzwertes von beispielsweise 20 cSt zu halten.
  • Dann wird eine Menge des erfindungsgemäßen Additivs zu dem Quenchöl zugegeben, das aus dem Boden der Fraktionierkolonne ausströmt, wobei die Menge desselben offensichtlich aus dem Quenchöl-Viskositätswert abgeleitet werden kann.
  • Diese Menge wird beispielsweise dargestellt durch eine 100 ppm-Dosis.
  • Die Ölviskositäts-Antwort auf die Zugabe der Additiv-Menge wird dann bei der oben genannten vorgegebenen Betriebstemperatur getestet. Dieser Test zeigt eine signifikante Abnahme der Quenchöl-Viskosität.
  • Diese Betriebstemperatur kann nun erhöht werden, bis die Viskosität des Quenchöls auf den vorher festgelegten Referenzwert gestiegen ist. Dieser Referenzwert kann beispielsweise gleich dem Sicherheitswert von 20 cSt sein.
  • Nachstehend werden zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung einige Beispiele für die Additiv-Zugabe gemäß dieser Erfindung beschrieben.
  • Beispiel 1
  • In einer Ethylenproduktions-Anlage wurden einige Heizöl-Proben aus dem Boden der Fraktionierkolonne extrahiert. Durch Anwendung von CANNON FESKE (ASTM D445)-Viskosimetern wurde die Viskosität bei 50°C bestimmt und es wurde festgestellt, dass sie 100 cP betrug.
  • Den beiden Proben wurde in einer Dosis von 30 ppm ein Additiv zugegeben, das 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert-butylphenol) und Brenzkatechin in einem Verhältnis von 1 : 1 enthielt.
  • Eine erste Probe wurde einer 24-stündigen Alterung bei 185°C in einem geschlossenen Stahlbehälter unterworfen. Eine zweite Probe wurde einer 120-stündigen Alterung bei 185°C in einem analogen Behälter unterworfen.
  • Eine dritte Probe und eine vierte Probe ohne zugegebene Additive wurden mit den gleichen Parametern wie jeweils in der ersten und in der zweiten Probe stets in einem geschlossenen Behälter gealtert.
  • Schließlich wurde wie vorstehend beschrieben die Viskosität bei 50°C gemessen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
  • Wie daraus ersichtlich, nahm die Differenz zwischen der Viskosität, die in den Proben mit und ohne das Additiv festgestellt wurde, prozentual zu mit der Dauer der Alterungszeit.
  • Das oben genannte Additiv wurde dem Ölstrom der Anlage in einer Dosis von 100 ppm zugegeben. Innerhalb von 24 h wurden die folgenden Messungen durchgeführt:
  • Tabelle 2
    Figure 00110001
  • Wie daraus ersichtlich, wurde eine relevante Differenz in Bezug auf die Viskosität erhalten, verglichen mit einem vernachlässigbar geringen Temperaturanstieg.
  • Diese Additiv-Zugabe erlaubte eine Betriebstemperatur (stets bezogen auf den Boden der Fraktionierkolonne) von 185°C mit einem Viskositätswert bei 190°C in der Größenordnung von 20 cSt, verglichen mit der Betriebstemperatur von 178°C, die ohne Additiv erhalten wurde.
  • Beispiel 2
  • In einer Ethylenproduktions-Anlage wurden einige Heizöl-Proben aus dem Boden der Fraktionierkolonne extrahiert. Die Viskosität wurde unter Anwendung des oben genannten Verfahrens bei 50°C gemessen, wobei ein Wert von 100 cP erhalten wurde.
  • Zu den beiden Proben wurde ein Additiv, das 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und 4-ter-Butylbrenzkatechin in einem Verhältnis von 2 : 5 enthielt, in einer Dosis von 30 ppm zugegeben.
  • Eine erste Probe wurde einer 24-stündigen Alterung bei 185°C unterzogen; eine zweite Probe wurde einer 120-stündigen Alterung bei 185°C unterzogen.
  • Eine dritte und vierte Probe, die keine zugegebenen Additive enthielten, wurden mit den gleichen Parametern wie jeweils die erste und die zweite Probe gealtert.
  • Alle Alterungen wurden wie in Beispiel 1 in einem geschlossenen Stahlbehälter durchgeführt. Am Ende wurde die Viskosität bei 50°C wie vorstehend beschrieben gemessen, wobei man die folgenden Ergebnisse erhielt:
  • Tabelle 3
    Figure 00120001
  • Auch in diesem Falle stieg, wie ersichtlich, die Differenz zwischen der gemessenen Viskosität in den Proben mit und ohne das Additiv prozentual mit der Dauer der Alterungszeit.
  • Es wurden die Viskosität bei 90°C und der Stockpunkt bei vier neuen Proben des gleichen Ausgangsmaterials gemessen. Dann wurden sie 24 h lang in einem geschlossenen Behälter bei 205°C gealtert. Eine Probe wurde ohne jedes Additiv belassen, während den anderen drei Proben das Additiv zugesetzt wurde in einer Dosis von jeweils 15 ppm, 30 ppm bzw. 45 ppm.
  • Schließlich wurden die Viskosität und der Stockpunkt bei 50°C wie vorstehend beschrieben gemessen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
  • Tabelle 4
    Figure 00120002
  • Die Einflüsse des Additivs, die in Bezug auf die Viskosität des Heizöls und in Bezug auf den Stockpunkt gemessen wurden, sind leicht ersichtlich.
  • Das oben genannte Additiv wurde dem Ölstrom in der Anlage zu Beginn in einer Dosis von 100 ppm zugesetzt und es wurde eine globale Viskositätsabnahme von 30% festgestellt.
  • In diesem Fall ermöglichte die Additiv-Zugabe die Erhöhung der Betriebstemperatur um 5 bis 7°C, wobei die Kreislaufviskosität unverändert aufrechterhalten wurde (weniger als 20 cSt bei 90°C).
  • Beispiel 3
  • In einer Ethylenproduktions-Anlage wurden einige Heizöl-Proben aus dem Boden der Fraktionierkolonne extrahiert.
  • Es wurden die Viskosität bei 90°C und der Stockpunkt unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren gemessen. Dann wurden sie in einem geschlossenen Stahlbehälter 24 h lang bei 205°C gealtert.
  • Eine Probe A wurde ohne Additiv belassen. Zu zwei Proben B bzw. C wurde ein Additiv zugegeben in einer Dosis von 20 ppm (B) bzw. von 35 ppm (C), das 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und 4-tert-Butylbrenzkatechin in einem Verhältnis von 2 : 5 enthielt.
  • Zu zwei anderen (weiteren) Proben D bzw. E wurde ein Additiv in einer Menge von 20 ppm (D) bzw. von 35 ppm (E) zugegeben, das 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und (1-Piperidinyloxy-4,4'-((1,10-dioxo-1-10-decandiyl)bis-(2,2,6,6-tetramethyl) in einem Verhältnis von 2 : 5 enthielt.
  • Schließlich wurden die Viskosität und der Stockpunkt nach dem oben angegebenen ASTM-Verfahren gemessen, wobei die folgende Ergebnisse erhalten wurden:
  • Tabelle 5
    Figure 00140001
  • Auch in diesem Fall sind die Effekte, die bestimmt wurden in Bezug auf die Viskosität des extrahierten Heizöls und in Bezug auf den Stockpunkt, leicht ersichtlich.
  • Beispiel 4
  • Auch die nachstehend angegebenen anderen Komponenten wurden getestet durch Altern in einem geschlossenen Behälter.
  • Extrahierte Heizöl-Proben zeigten eine Viskosität bei 50°C von 100 cP. Mit Proben ohne Additive und mit Proben, die mit einer Dosis von 30 ppm Additiv behandelt worden waren, wurden Alterungstests für 24 h und für 120 h bei 185°C durchgeführt, wie in der Tabelle 6 angegeben. Dann wurde die Viskosität bei 50°C wie vorstehend angegebenen gemessen. Die Ergebnisse waren folgende:
  • Tabelle 6
    Figure 00150001
  • Wie ersichtlich, war der Trend bei allen getesteten Additiven der, dass sie die Herabsetzung der Viskosität mit fortschreitender Alterung förderten.
  • In diesem Fall können beispielsweise die Additive gemäß der Erfindung verwendet werden.
  • Es ist klar, dass der Fachmann auf diesem Gebiet mehrere weitere Modifikationen in Bezug auf die vorstehend beschriebene Antialterungs-Additiv-Zusammensetzung durchführen kann, ohne dass dadurch der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert ist, verlassen wird.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Ethylenproduktions-Anlage unter Verwendung eines Öls, das als Bodenprodukt einer Fraktionierkolonne für die Wasserdampfherstellung in einem Gas-Crackverfahren erhalten worden ist, wobei das Öl mit dem Gas-Crackreaktor-Output gemischt wird zum Herunterkühlen des letzteren vor dem Einführen in die Fraktionierkolonne und worin das Öl bei einem vorher festgelegten Viskositätsreferenzwert auf der Basis eines Anlagensicherheitswertes gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Stufen umfasst, die fortlaufend während des Betriebs der Anlage durchgeführt werden: – Abziehen einer Quenchöl-Probe am Boden der Fraktionierkolonne, die bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben wird; – Bestimmung der Ölviskosität; – Zugabe zu dem Ölstrom des Quenchöl-Kreislaufs einer Menge einer Antialterungsadditiv-Zusammensetzung, die besteht aus einer wirksamen Menge, bezogen auf die Ölalterung, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus alkylierten Phenolen, alkylierten Biphenolen, Diphenolen, alkylierten Diphenolen, aromatischen Aminen und Nitroxiden und Mischungen davon, die ausgewählt wird in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert der Quenchöl-Viskosität; – Prüfen der Kreislauföl-Viskositäts-Antwort auf die Zugabe der Menge des Additivs bei der vorgegebenen Betriebstemperatur und – Erhöhung der Betriebstemperatur, bis die Quenchöl-Viskosität auf den vorgegebenen Viskositäts-Referenzwert gestiegen ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die alkylierten Phenole aufweisen eine Alkylierung in einer oder mehreren der Positionen 2, 4 oder 6 oder Mischungen davon.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die alkylierten Phenole ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol oder Mischungen davon.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die alkylierten Biphenole ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-nonylphenol).
  5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die alkylierten Diphenole ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus Brenzkatechin, Hydrochinon und 4-tert-Butylbrenzkatechin oder Mischungen davon.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aromatischen Amine ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, N-Aryl,N'-alkyl-p-phenylendiaminen oder Mischungen davon.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Nitroxide ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinnitroxid und 1-Piperidinyloxy-4,4'-(1,10-dioxo-1,10-decandiyl)bis(2,2,6,6-tetramethyl) oder Mischungen davon.
  8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert-butyl-phenol) und Brenzkatechin in einem Verhältnis von 1 : 1 umfasst.
  9. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 5, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und 4-tert-Butyl-brenzkatechin in einem Verhältnis von 2 : 5 umfasst.
  10. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 7, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und (1-Piperidinyloxy-4,4'-(1,10-dioxo-1,10-decandiyl)bis(2,2,6,6-tetramethyl) in einem Verhältnis von 2 : 5 umfasst.
  11. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 6, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol und N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung Brenzkatechin und 4-tert-Butyl-brenzkatechin umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Antialterungsadditiv-Zusammensetzung in einer wirksamen Menge zwischen 20 und 200 ppm vorliegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, worin die wirksame Menge nicht weniger als 50 ppm beträgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, worin die wirksame Menge zwischen 100 und 120 ppm liegt.
DE69823448T 1997-10-06 1998-10-05 Verfahren zum Betrieb einer Ethylenproduktionsanlage beinhaltend die Zugabe zum Abschrecköl einer Alterungsschutzzusammensetzung Expired - Lifetime DE69823448T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITRM970598 1997-10-06
IT97RM000598A IT1295412B1 (it) 1997-10-06 1997-10-06 Composizione d'additivo antiinvecchiamento per circuito di quench oil in un impianto di produzione di etilene e metodo di conduzione

Publications (2)

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