NO172348B - Fremgangsmaate hvor en organisk raastoffstroem inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres - Google Patents
Fremgangsmaate hvor en organisk raastoffstroem inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres Download PDFInfo
- Publication number
- NO172348B NO172348B NO873678A NO873678A NO172348B NO 172348 B NO172348 B NO 172348B NO 873678 A NO873678 A NO 873678A NO 873678 A NO873678 A NO 873678A NO 172348 B NO172348 B NO 172348B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- free radical
- stable free
- nitroxide
- olefinic
- bottom fraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 22
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 58
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- -1 ethylene, propylene, butenes Chemical class 0.000 claims description 16
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical class ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 4
- CKJMHSMEPSUICM-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl nitroxide Chemical class CC(C)(C)N([O])C(C)(C)C CKJMHSMEPSUICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 7
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLIDVCMBCGBIEY-UHFFFAOYSA-N 1-penten-3-one Chemical compound CCC(=O)C=C JLIDVCMBCGBIEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1 -dodecene Natural products CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCBPJVKVIMMEQC-UHFFFAOYSA-N 1,1-diphenyl-2-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazine Chemical group [O-][N+](=O)C1=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+]([O-])=O)=C1NN(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 WCBPJVKVIMMEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical class ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STNJBCKSHOAVAJ-UHFFFAOYSA-N Methacrolein Chemical compound CC(=C)C=O STNJBCKSHOAVAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 241000482268 Zea mays subsp. mays Species 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000004054 benzoquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- AHAREKHAZNPPMI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,3-diene Chemical compound CCC=CC=C AHAREKHAZNPPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002443 hydroxylamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002780 morpholines Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005323 thioketone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte hvor en organisk råstoffstrøm inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres i en toppfraksjonsstrøm av en olefinisk forbindelse valgt fra etylen, propylen, butener, butadien og blandinger derav, og en bunnfraksjonsstrøm inneholdnede andre umettede, olefiniske hydrokarbonvæsker innbefattende en eller flere C£- til Cy-hydrokarboner.
Fremgangsmåten for utvinning av olefiniske hydrokarboner fra spaltningsoperasjoner i gass og væske, omvandlingen av olefiniske og acetyleniske forbindelser ved f.eks. hydro-genering og separasjon av de forskjellige olefinene og acetyleniske forbindelsene ved destillasjon eller ekstraksjon, kompliseres ved dannelsen av forurensende avsetninger på varmeoverføringsoverflåtene av bearbeidelsesutstyret. Disse avsetningene reduserer den termiske effektiviteten av utstyret og nedsetter separasjonseffektiviteten for destillasjonstårnene. I tillegg kan driftsmodifikasjoner for å redusere omfanget av forurensningen resultere i redusert produksjonskapasitet. Den omfattende oppbygningen av slike avsetninger kan forårsake gjenplugging i kolonneplater, overføringsrør og prosessrør, hvilket kan resultere i ikke-planlagte stengninger. Disse avsetningene antas generelt å resultere fra friradikalpolymerisasjon som induseres termisk, ved forurensende oksygen eller ved metall ioner. Lignende problemer oppstår også i olefinutvinningsoperasjoner som ikke er forbundet med termisk spaltning, f.eks. ved styrenut-vinning.
Slik forurensning kan kontrolleres på bakgrunn av foreliggende oppfinnelse ved skjønnsom anvendelse av et egnet stabilt friradikal eller et egnet forstadium som under prosessbetingelsene gir det aktive, stabile friradikalet in situ. Forurensningen kontrolleres ved virkningen av de stabile friradikalene ved terminering av radikalpolymerisa-sjons-kjedereaksjoner i prosessutstyret.
Anvendelsen av stabile nitroksyder og andre stabile friradikaler og forstadier derav er veldokumentert innen patentlitteraturen og den åpne litteraturen som stabili-satorer for olefiniske organiske forbindelser. Teknikkens stand angir at disse stabile friradikalene er nyttige for å forebygge for tidlig radikal-indusert polymerisasjon av den olefiniske monomeren under lagring og som antioksydanter. Typisk innenfor teknikkens stand er U.S. patent nr. 3,747,988 vedrørende stabiliseringen av akrylonitril; U.S. patent nr. 3,733,326 som beskriver stabilisering av vinylmonomerer ved hjelp av friradikalforstadier; U.S. patent nr. 3,488,338 som vedrører stabiliseringen av kloropren; GB patentskrift nr. 1,127,127 vedrørende stabiliseringen av akrylsyre; GB patentskrift nr. 1,218,456 vedrørende stabiliseringen av butadien og de følgende publikasjonene "Inhibition of Radical Polymerization by Nitroxide Mono and Biradicals", L. V. Ruban, et al, Vysokomol. soyed. 8: nr. 9, s. 1642 - 1646, 1966; "Iminoxy Radicals as Inhibitors of w-Polymerization of Chloroprene". M. B. Nieman, et al, Vysolomol. soyed, 8: nr. 7, s. 1237 - 1239, 1966; "Inhibition of Polymerization of Styrene by a Stable Radical with 4,4'-diethoxy-diphenyl Nitric Oxide", M. D. Goldfein, et al, Vysokomol. soyed. A 16: nr. 3, s. 672 - 676, 1974; "Inhibition of Polymerization of Vinyl Monomers by Nitroxide and Iminoxyl Radicals", A. V. Trubinkov, et al, Vysokomol. soyed A20; nr. 11, s. 2448-2454, 1978.
Denne teknikkens stand beskriver, uten unntagelse, anvendelsen av stabile friradikaler i en mengde større enn 1 ppm, og generelt godt over 10 ppm. Selv om det finnes en viss kjent teknikk vedrørende stabile friradikaler er disse materialene meget dyre og er vanligvis tilgjengelige, eller produseres, bare i svært begrensede mengder for forsknings-formål. Følgelig har kjent teknikk angitt det som betraktes som den minste effektive mengden av stabilt friradikal for stabilisering som minst 1 ppm (selv om hoveddelen av tek-nikken angir mer enn 10 ganger denne mengden). Det er nå overraskende funnet at forurensning forårsaket av polymerisasjon av olefiniske organiske forbindelser effektivt kan kontrolleres med vesentlig mindre enn 1 ppm av stabilt friradikal, som ifølge teknikkens stand er angitt som det laveste nivået. Selv om de stabile nitroksyd friradikal-forbindelsene i dag hovedsakelig er av akademisk interesse finnes det en omfattende kjent teknikk vedrørende deres fremstilling, f.eks. følgende U.S. patenter: 3,494,930; 3,966,711; 3,704,233; 3,334,103; 3,253,015; 3,372,182; 3,502,692; 3,422,144; 3,163,677 og 3,873,564.
Det er en fordel ved foreliggende oppfinnelse at forurensning i prosessutstyr for hydrokarbonstrømmer inneholdende olefiniske organiske forbindelser kan kontrolleres ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. Det er et trekk ved foreliggende oppfinnelse at stabile friradikaler, som inntil nå har vært laboratoriekuriositeter på grunn av deres høye pris, nå fordelaktig kan anvendes kommersielt for stabilisering. Disse og andre fordeler og trekk vil fremgå fra den følgende beskrivelsen.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte hvor en organisk råstoffstrøm inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres i en toppfrak-sjonsstrøm av en olefinisk forbindelse valgt fra etylen, propylen, butener, butadien og blandinger derav, og en bunnfraksjonsstrøm inneholdende andre umettede, olefiniske hydrokarbonvæsker innbefattende en eller flere C£- til C7-hydrokarboner. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det innføres en effektiv mengde av et stabilt friradikal i råstoffstrømmen for å forhindre en polymerisasjon av de umettede olefiniske hydrokarboner i den organiske råstoff-strømmen som forårsaker forurensning av bunnfraksjonsvæsken, hvor det som stabilt friradikal anvendes et nitroksyd som har et kokepunkt over det for den separerte, olefiniske forbindelsen, hvorved det stabile friradikalet forblir i bunnfraksjonsvæsken, hvor konsentrasjonen av det nevnte f riradikalet i råstoff strømmen er fra 20 til mindre enn 700 deler pr. milliard, ppb.
Råstoffstrømmene kan være hydrokarboner eller umettede forbindelser og kan inneholde andre substituenter i tillegg til hydrogen og karbon. Tilsvarende kan hele råstoffstrømmen bestå av substituerte hydrokarboner. De umettede forbindelsene kan innbefatte fra 1 til 100$ av råstoffstrømmen.
Bearbeidelsen kan innbefatte destillasjon, ekstraksjon, oppvarming, fordampning og hydrobehandling av råstoff-strømmen, hvorved den umettede forbindelsen fjernes, konsentreres eller omsettes, som i hydrobehandling, eller en annen komponent av råstoffstrømmen fjernes, konsentreres eller omsettes. Mengden av stabilt friradikal som benyttes i prosessen er meget liten, følgelig kan produktstrømmer, f.eks. olefiner, produsert ved foreliggende fremgangsmåte, anvendes for polymerisasjon ved tilsats av konvensjonelle mengder polymerisasjonskatalysator under polymerisasjons-betingelser, som vil overvinne den inhiberende virkningen av eventuell stabilt friradikal som er igjen i produktet. Ved destillasjon kan det stabile friradikalet som velges være høyerekokende enn toppfraksjonen, følgelig vil den forbli bunnfraksjon. Følgelig vil det, f.eks. ved etylenutvinning, ikke være noe stabilt friradikal i etylentopproduktet som kan interferere med etterfølgende polymerisasjon. Foreliggende fremgangsmåte utelukker enhver prosess som utføres for det formål å polymerisere de umettede forbindelsene, spesielt i nærvær av effektive mengder polymerisasjonskatalysator. I en spesiell anvendelse er det funnet at den spontane og uforklarte dannelsen av "popkorn-polymer" i destillasjonsutstyr i dampdelen av utstyret som benyttes for å separere og utvinne visse olefiner, f.eks. butadien og styren topprodukt, inhiberes ved foreliggende oppfinnelse.
Produktene som oppnås ved foreliggende fremgangsmåte for bearbeidelse kan også stabiliseres mot umettet hydrokarbon-polymerisasjon forutsatt at den egnede mengden av det stabile friradikalet, som angitt ovenfor for bearbeidelse av råstoff-strømmen, er tilstede i produktet.
Betegnelsen "stabilt friradikal" slik den her benyttes skal bety et friradikal som kan fremstilles ved konvensjonelle kjemiske fremgangsmåter og som vil eksistere lenge nok til å benyttes i en etterfølgende kjemisk reaksjon eller undersøkes i et statisk system ved normale spektroskopifremgangsmåter. Generelt har de stabile friradikalene ifølge foreliggende oppfinnelse en halveringstid på minst ett (1) år.Betegnelsen "halveringstid" slik den her benyttes betyr den tidsperioden ved hvis avslutning halvparten av radikalene, som eksisterer ved begynnelsen av nevnte tidsperiode, fremdeles eksisterer. Betegnelsen "stabilt friradikal" skal også forstås å innbefatte forstadiet av et stabilt friradikal hvorfra det stabile friradikalet kan produseres in situ.
Fig. 1 er en grafisk fremstilling som viser resultatene fra en prosess utført ifølge foreliggende oppfinnelse og fra den samme prosessen utført ifølge tidligere kjent teknikk. Skalaen for veggresistensen er øket med en faktor på 10^ for tegningen.
Et hvilken som helst stabilt friradikal (eller forstadium derav under betingelse som gir det stabile friradikalet in situ) som definert kan benyttes ved foreliggende oppfinnelse. De stabile friradikalene som er egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelsen kan være valgt fra følgende grupper av kjemikalier: nitroksyder (f.eks. di-tert-butylnitroksyd), hindrede fenoksyer (f.eks. glavinoksyl), hydrazyler (f.eks. difenylpicrylhydrazyl), og stabiliserte hydrokarbonrester (f.eks. trifenylmetyl), såvel som polyradikaler, fortrinnsvis biradikaler av disse typene. I tillegg kan visse forstadier som gir stabile friradikaler in situ velges fra følgende grupper: nitroner, nitrosoer, tioketoner, benzokinoner og hydroksylaminer.
Disse stabile friradikalene eksisterer over et vidt område av temperaturer opp til 260°C. En begrensende faktor ved deres anvendelse er temperaturen for prosessen hvori de anvendes. Nærmere bestemt anvendes foreliggende fremgangsmåte ved prosesser utført ved temperaturer hvorved nevnte stabile friradikaler eksisterer. Generelt gjennomføres slik bearbeidelse ved mindre enn 260°C, f.eks. 0 til 260°C. Trykket er ikke funnet å være signifikant for foreliggende fremgangsmåte, følgelig kan atmosfæretrykk, eller trykk over eller under atmosfæretrykk benyttes. Et foretrukket stabilt friradikal for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse er et nitroksyd som har formelen:
hvori R^, R2, R3 og R4 er alkylgrupper eller heteroatom-substituerte alkylgrupper, og R5 og R^, er slik at intet hydrogen er bundet til de gjenværende valensene på karbon-atomene bundet til nitrogenet.
De alkyl (eller heteroatom-substituerte) gruppene R1-R4 kan være like eller forskjellige, og inneholde fortrinnsvis 1 til 15 karbonatomer. Fortrinnsvis er R1-R4 metyl, etyl eller propylgrupper.
Heteroatom-substituentene kan innbefatte halogen, oksygen, svovel og nitrogen.
De gjenværende valensene (R5 og R^,) i formelen ovenfor kan være mettet ved hjelp av et hvilket som helst atom eller en hvilken som helst gruppe, bortsett fra hydrogen, som kan bindes kovalent til karbon, selv om visse grupper kan redusere den stabiliserende evnen av nitroksydstrukturen og er uønskede. Fortrinnsvis er R5 og R^, halogen, cyano, -C00R hvori R er alkyl eller aryl, -CONH2> -S_C6H5» -S-COCE3,
—OCOC2H5, karbonyl, alkenyl hvor dobbeltbinding ikke er konjugert med nitroksydenheten eller alkyl med 1 til 15 karbonatomer, R5 og R^ kan også danne en ring på 4 eller 5 karbonatomer og opptil 2 heteroatomer, såsom 0, N eller S ved R5 og Rfc sammen. Eksempler på egnede forbindelser som har strukturen ovenfor og hvori R5 og R^, utgjør del av ringen er de som inneholder en karbonylgruppe såsom pyrrolidin-1-oksy, piperidinyl-l-oksy, eller pyrrolin-l-oksy og morfoliner og piperaziner. Spesielle eksempler hvori R5 og R^, utgjør del av en ring er
4-hydroksy-2,2,6,6-tetrametylpiperidino-l-oksy, 2,2,6,6-tetrametylpiperidino-l-oksy,
4-okso-2,2,6,6-tetrametylpiperidino-l-oksy
og pyrrolin-l-oksyl.
Egnede R5 og Rf, grupper er metyl, etyl og propylgrupper. R^, R2, R3, R4, R5 og Rf, kan hver være, f. eks. metyl, etyl eller propyl. Et spesifikt eksempel på en egnet forbindelse hvori R^-Rf, er alkylgruppe er di-tert-butylnitroksyd. De fore-trukne karbonylholdige nitroksydene er de hvori R5 og R5 danner en ringstruktur med nitrogenet, fortrinnsvis en seks-leddet ring, f.eks. 4-okso-2,2,6,6-tetrametylpiperidino-l-oksy. I en utførelse er nitroksydet tilstede i råstoff-strømmen ved en konsentrasjon på fra 20 til 100 ppb.
Råstoffstrømmene er organiske, fortrinnsvis hydrokarboner, inneholdende hydrokarbonolefiniske og/eller acetyleniske forbindelser. De umettede forbindelsene kan være rene hydrokarboner eller organiske, umettede forbindelser eller blandinger derav.
Bearbeidelsen mot hvilken foreliggende oppfinnelse er rettet innbefatter destillasjon, ekstraksjon, ekstraktiv destillasjon, motstrømsekstraksjon, hydrobehandling, hydroraf-finering, termiske behandlinger o.l., og for oppvarming før slik bearbeidelse. De prosessene som er ment å produsere polymer ved friradikalinitiering, koordinasjonstypekata-lysator eller på annen måte er utelukket; imidlertid er nærværet av foreliggende stabile friradikaler i råstoffer som benyttes for polymerisasjoner som et resultat av tidligere bearbeidelse ifølge foreliggende oppfinnelse ikke utelukket, idet de katalytiske konsentrasjonene av polymerisasjonskatalysator lett overvinner vektdelene pr. milliard av stabil friradikalrest fra foreliggende oppfinnelse.
De olefiniske forbindelsene innbefatter hydrokarbonmonomerer generelt inneholdende 2 til 20 karbonatomer, såsom etylen, propylen, buten-1, isobuten, penten, heksen, okten, dodecen, butadien, isopren, heksadien o.l.; vinylmonomerer såsom vinylklorid, vinylacetat, vinylidenklorid, etylvinylketon, kloropren, styren, divinylbenzen, vinylpyridin, klorstyrener, estere av akrylsyre og metakrylsyre, akrylamid, akrylonitril, metakrylonitril, acrolein, metacrolein o.l. De umettede forbindelsene kan også innbefatte forbindelser av høyere molekylvekt som finnes i råolje og råoljedestillater og rester som normalt er identifisert ved deres oppløselig-hetsegenskaper, såsom asfaltener og maltener.
Bearbeidelsen som utføres ifølge foreliggende oppfinnelse resulterer i en lang rekke flytende (under egnede trykk-betingelser) preparater inneholdende det stabile friradikalet. Noen av disse preparatene kan inneholde olefiniske materialer for anvendelse i polymerisasjoner eller på annen måte eller for andre sluttformål eller annen bearbeidelse.
Det kan være tilstede i foreliggende fremgangsmåte, i tillegg til det stabile friradikalet som beskrevet, andre additiver såsom antioksydanter, anti-skummemidler, fargestabilisatorer o.l.
En foretrukket operasjonsmodus for foreliggende oppfinnelse er fraksjoneringen av en organisk råstoffstrøm for å utvinne olefinisk forbindelse som inneholdes deri, f.eks. olefiniske hydrokarboner av lav molekylvekt, såsom etylen, propylen, buten, butadien og blandinger derav fra en bunnfraksjonsvæske inneholdende andre C2 til C7 olefiniske hydrokarboner som derved inhiberer polymerisasjonen og kontrollerer forurensningen i destillasjonstårnene, fordampere og tilknyttet utstyr, et spesielt eksempel på en slik separasjon er fjernelsen av etylen fra en lavtkokende hydrokarbonfraksjon, f.eks. en Cy-fraksjon. Det stabile friradikalet kan f.eks. være et nitroksyd som har et kokepunkt over det for den separerte olefiniske forbindelsen. Tidligere erfaring med drift av en deetaniseringsenhet har vist at polymeroppbygning som resulterer i forurensning av veggene av destillasjons-kolonnen og gjenplugging av fordamperrørene krevde en stengning av fordamperen hver trettiende dag for fjernelse av polymeren. Den primære ulempen ved forurensningen er reduksjon i varmeoverføringen i fordamperen av tårnet. For å unngå forurensning benyttes ofte mildere betingelser som krever resirkulering av destillatproduktene, som gir lavere kompressoreffektivitet og høyere nedkjølingskostnader. For å opprettholde et driftsnivå ved et gitt trykk må varmetil-førselen til tårnet økes etter som polymeren bygges opp. Den samme bearbeidelsen som utføres ifølge foreliggende fremgangsmåte resulterer i lave forurensningsnivåer. Dette er vist i fig. 1 som er presentert som en illustrasjon av visse trekk ved oppfinnelsen, og som viser hva som hendte når en deetaniseringsenhet ble drevet uten et stabilt friradikal og hadde en økning i veggresistens til det punktet hvor det var nødvendig å stenge for rensing etter ca. 36 dager (basis-forsøk). Veggresistens er resistensen av en vegg mot strømmen av termisk energi fra en side til den andre. I dette tilfellet refererer veggresistens til overføringen av varme over veggene av rør i en fordamper. I dette tilfellet er den kvalitativt den inverse av den mer konvensjonelt benyttede varmeoverføringskoeffisienten. Veggresistens-verdiene benyttet i fig. 1 er avledet fra varmeoverførings-koef fisientverdier og egnede korreksjoner for damprater, prosessrater, kondensatnivåer og andre lignende parametre som påvirker driften av forsøksinnretningen uttrykt som timer, kvadratmeter, °C pr. joule.
Veggresistens kan benyttes som en indikator for forurensning på grunn av det faktum at etter som forurensende materiale avsettes på varmeoverføringsoverflaten danner det et ytterligere lag av resistens som må overvinnes. Fordi veggresistensen beregnes fra temperaturdifferansen mellom fluidene på hver side av veggen forårsaker dette forurens-ningslaget en økning i den beregnede veggresistensen. Følgelig er en økning i veggresistensen en indikasjon på en økning i forurensning.
Korte avvik, såsom de som er vist i fig. 1, kan skyldes plutselige endringer i prosessbetingelser som det ikke kan gjøres regning med i veggresistensberegninger. Forurensning indikeres ved den langvarige tendensen for veggresistensen.
Det samme utstyret og den samme prosessen utført i nærvær av mindre enn 500 ppb 4-hydroksy-2,2,6,6-tetrametylpiperindino-1-oksyl (HTMPO) basert på produksjonshastigheten for bunnpro-dukt viste nesten ingen polymeroppbygning, hvilket fremgikk ved den lave veggresistensen under den samme perioden, og har fortsatt å operere uten forurensning i mer enn 100 dager.
Det følgende eksemplet skal tjene som en illustrasjon:
Eksempel:
For ytterligere å demonstrere effektiviteten av foreliggende oppfinnelse ble to stabile friradikaler undersøkt mot flere kommersielle anti-forurensningsadditiver på en apparatur utformet for å simulere forurensning på en dynamisk måte. Dette forsøket er utformet for å detektere dannelsen av . uoppløselig polymer ved å føre forsøksfluidet gjennom en åpning. Forurensningen av et spesielt fluid detekteres ved å registrere endringen i trykk over en åpning av egnet størr-else hvorigjennom forsøksfluidet føres. Avsetningen av forurensende materiale på overflaten av åpningen begrenser strømningsveien, hvilket resulterer i en økning i trykkfallet over lengden av åpningen.
Analysen av virkningene av additiver oppnås ved å sammenligne tidene som kreves for at trykkforskjellen over åpningen skal nå en på forhånd bestemt verdi for et fluid inneholdende additivet og for fluidet alene. Variasjonen i egenskapene for fluidene og konfigurasjonen for analysatoren, sammen-lignet med den for et fullskalaanlegg, forhindrer en ekstra-polering av resultatene fra laboratoriemålestokk til anlegg. Imidlertid er resultatene nyttige for identifikasjon av additiver som inhiberer forurensning av forsøksfluidene og ved vurdering av effektiviteten av flere additiver ved inhibering av forurensning.
Dannelsen av polymer detekteres ved å observere endringen i trykkfall over innsnevringen. Forsøkslengden defineres som den tiden som er krevet for at trykket skal øke med en på forhånd bestemt størrelse. Tabell 1 viser resultatene av forsøk på en rekke forbindelser og preparater som er aktive ved inhibering av dannelsen av det polymere forurensende materialet.
Som det fremgår fra lengden av forsøkene i tabell 1 oppnås med det stabile friradikalet det samme resultatet som med 100 ganger mer av de kommersielle additivene.
Tabell 2 sammenfatter resultatene fra behandling av tilsvarende råstoff med ETPMO.
Dette eksemplet demonstrerer at en tyve gangers økning av mengden av stabilt friradikal gir bare en liten forbedring av forurensningsinhiberingen.
Claims (9)
1.
Fremgangsmåte hvor en organisk råstoffstrøm inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres i en toppfraksjonsstrøm av en olefinisk forbindelse valgt fra etylen, propylen, butener, butadien og blandinger derav, og en bunnfraksjonsstrøm inneholdende andre umettede, olefiniske hydrokarbonvæsker innbefattende en eller flere C2- til C7-hydrokarboner, karakterisert ved at det innføres en effektiv mengde av et stabilt friradikal i råstoffstrømmen for å forhindre en polymerisasjon av de umettede olefiniske hydrokarboner i den organiske råstoff-strømmen som forårsaker forurensning av bunnfraksjonsvæsken, hvor det som stabilt friradikal anvendes et nitroksyd som har et kokepunkt over det for den separerte, olefiniske forbindelsen, hvorved det stabile friradikalet forblir i bunnfraksjonsvæsken, hvor konsentrasjonen av det nevnte friradikalet i råstoff strømmen er fra 20 til mindre enn 700 deler pr. milliard, ppb.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det stabile friradikalet som anvendes har formelen:
hvori hver av , R2, og R3 og R4 er en alkylgruppe eller heteroatom-substituert alkylgrupper inneholdende 1 til 15 karbonatomer, R5 og R5 er enten (a) hver en alkylgruppe inneholdende 1 til 15 karbonatomer, halogen, cyano, -C0NH2, -S-C6H5, -S-COCH3, -0C0C2H5, karbonyl, eller alkenyl hvori dobbeltbindingen ikke er konjugert med nitroksydenheten, —C00R hvori R er alkyl eller aryl, eller (b) danner sammen del av en ring som inneholder 4 eller 5 karbonatomer og opptil 2 heteroatomer av 0, N eller S.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes et friradikal hvor R^, Rg, R3 og R4 gruppene hver er en metyl, etyl eller propylgruppe.
4.
Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes et friradikal hvor Rg og R^ hver er en metyl, etyl eller propylgruppe.
5.
Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at nitroksydet som anvendes er di-tert-butylnitroksyd.
6.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at nitroksydet som anvendes er piperadin-l-oksyl, en pyrrolidin-l-oksyl eller en pyrrolin-l-oksyforbindelse.
7.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det stabile friradikalet fremstilles in situ fra et forstadium.
8.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at friradikalet tilsettes ved en konsentrasjon slik at mengden i bunnfraksjonsvæsken er mindre enn 500 deler pr. milliard.
9.
Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det stabile friradikalet som anvendes er HTMPO (4-hydroksy-2,2,6,6-tetrametyl-piperidino-l-oksyl).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/818,583 US4670131A (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Method for controlling fouling of hydrocarbon compositions containing olefinic compounds |
PCT/US1987/000073 WO1987004179A1 (en) | 1986-01-13 | 1987-01-13 | Method for controlling fouling of hydrocarbon compositions containing olefinic compounds |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO873678L NO873678L (no) | 1987-09-02 |
NO873678D0 NO873678D0 (no) | 1987-09-02 |
NO172348B true NO172348B (no) | 1993-03-29 |
NO172348C NO172348C (no) | 1993-07-07 |
Family
ID=25225880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO873678A NO172348C (no) | 1986-01-13 | 1987-09-02 | Fremgangsmaate hvor en organisk raastoffstroem inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | ATE61326T1 (no) |
DE (1) | DE3768283D1 (no) |
FI (1) | FI873994A (no) |
NO (1) | NO172348C (no) |
PT (1) | PT84095B (no) |
-
1987
- 1987-01-13 DE DE8787300252T patent/DE3768283D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-13 PT PT8409587A patent/PT84095B/pt unknown
- 1987-01-13 AT AT87300252T patent/ATE61326T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-09-02 NO NO873678A patent/NO172348C/no unknown
- 1987-09-14 FI FI873994A patent/FI873994A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO873678L (no) | 1987-09-02 |
ATE61326T1 (de) | 1991-03-15 |
FI873994A0 (fi) | 1987-09-14 |
PT84095A (en) | 1987-02-01 |
DE3768283D1 (de) | 1991-04-11 |
NO873678D0 (no) | 1987-09-02 |
NO172348C (no) | 1993-07-07 |
FI873994A (fi) | 1987-09-14 |
PT84095B (pt) | 1989-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4670131A (en) | Method for controlling fouling of hydrocarbon compositions containing olefinic compounds | |
US5264114A (en) | Hydrocarbon treating process | |
JP4238962B2 (ja) | 重合防止性組成物、重合防止剤、及び重合防止方法 | |
RU2746125C2 (ru) | Пространственно затрудненные гидрохиноны в качестве средств, предохраняющих от обрастания, в отношении ненасыщенных мономеров | |
US4341600A (en) | Polymerization inhibitor for vinyltoluene | |
WO2020014606A1 (en) | Compositions of oxygenated amines and quinone methides as antifoulants for vinylic monomers | |
EP3856792A1 (en) | Amino-quinone antipolymerants and methods of using | |
US20120056128A1 (en) | Stabilised Composititions Comprising Olefins | |
US11104626B2 (en) | Hydroxylated quinone antipolymerants and methods of using | |
US3964979A (en) | NO polymerization inhibitor for vinyl aromatic compound distillation | |
EP1395613B1 (en) | Methods and compositions for inhibiting polymerization of vinyl monomers | |
NO172348B (no) | Fremgangsmaate hvor en organisk raastoffstroem inneholdende en eller flere umettede, olefiniske hydrokarboner separeres | |
US10723678B2 (en) | Methods for using nitric oxide to inhibit popcorn polymerization during butadiene processing | |
US4002554A (en) | Process of minimizing or preventing fouling | |
JP5660654B2 (ja) | オイルクエンチ塔内部の気相部における汚れの成長を防止する方法 | |
US3964978A (en) | NO2 polymerization inhibitor for vinyl aromatic compound distillation | |
US20230312440A1 (en) | Antifoulant compositions for high-severity processing of vinylic monomer streams | |
JP2011256156A (ja) | 蒸留塔の温度制御方法 | |
RU2467812C1 (ru) | Способ очистки ректификационного оборудования от полимерных отложений | |
JP4238948B2 (ja) | 共役ジエンを含有する炭化水素混合物の分離精製装置の詰まりを防止する方法。 | |
SU785285A1 (ru) | Способ предотвращени термополимеризации дивинила | |
KR20040002986A (ko) | 비닐 단량체의 중합을 억제하는 방법 및 조성물 |