TWI711586B - 分散稀釋蒸氣系統中形成的副產物之方法 - Google Patents
分散稀釋蒸氣系統中形成的副產物之方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI711586B TWI711586B TW105139869A TW105139869A TWI711586B TW I711586 B TWI711586 B TW I711586B TW 105139869 A TW105139869 A TW 105139869A TW 105139869 A TW105139869 A TW 105139869A TW I711586 B TWI711586 B TW I711586B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- water
- process water
- polymer
- ppm
- mol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 162
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000010790 dilution Methods 0.000 title claims description 21
- 239000012895 dilution Substances 0.000 title claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 254
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 204
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 112
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 claims abstract description 100
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 54
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 18
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 31
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 24
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 21
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 claims description 12
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 9
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 9
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 6
- RTWNYYOXLSILQN-UHFFFAOYSA-N methanediamine Chemical compound NCN RTWNYYOXLSILQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- CZRCFAOMWRAFIC-UHFFFAOYSA-N 5-(tetradecyloxy)-2-furoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOC1=CC=C(C(O)=O)O1 CZRCFAOMWRAFIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013520 petroleum-based product Substances 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 steam Substances 0.000 description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 2
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEAQXVDSAUMZHI-UHFFFAOYSA-M 2-methylprop-2-enamide;trimethyl(propyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(N)=O.CCC[N+](C)(C)C WEAQXVDSAUMZHI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 1
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 1
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 description 1
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- XTAHYROJKCXMOF-UHFFFAOYSA-N Dihydroaceanthrylene Chemical compound C1=CC=C2C(CCC3=CC=C4)=C3C4=CC2=C1 XTAHYROJKCXMOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000463 Poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229920002359 Tetronic® Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N n-heptadecyl alcohol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCO GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/12—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3703—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C11D3/3707—Polyethers, e.g. polyalkyleneoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3746—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C11D3/3757—(Co)polymerised carboxylic acids, -anhydrides, -esters in solid and liquid compositions
- C11D3/3765—(Co)polymerised carboxylic acids, -anhydrides, -esters in solid and liquid compositions in liquid compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3746—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C11D3/3769—(Co)polymerised monomers containing nitrogen, e.g. carbonamides, nitriles or amines
- C11D3/3773—(Co)polymerised monomers containing nitrogen, e.g. carbonamides, nitriles or amines in liquid compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/20—Prevention of biofouling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
- C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
-
- C11D2111/20—
Abstract
本發明揭示減少因熱裂解廠之水再循環迴路中存在的程序用水造成的結垢之方法。程序用水包括水、pygas、以及在某些情況下的pygas副產物。結垢起因於在設備的表面上之程序用水中材料的相分離與堆積。方法包含在程序用水中施用總計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物以形成經處理程序用水。一或多種防污聚合物係選自下列組成之群:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;乙二醇與丙二醇之共聚物;以及其二者或更多之摻合物。
Description
本發明關於聚合性分散劑於諸如蒸氣裂解器(steam cracker)之乙烯生產廠的稀釋蒸氣系統中的使用。
在石油化學產品的生產中,水常被用來控制各種化學反應,例如藉由從程序蒸氣中轉移熱以停止反應。當這種水與程序流緊密接觸時,通常稱為程序用水。在乙烯製造廠,蒸氣與程序進料接觸以藉由降低烴進料的分壓來控制熱裂解(裂解)程序,改善轉化反應的效率。在熱裂解反應器的下游進一步使用水驟冷塔以冷卻離開初級分餾器或輸送管線換熱器之氣體。
在包括乙烯生產程序的熱裂解程序中,「稀釋蒸氣系統」(DSS)典型地由一系列流體連通的裝置組成,其包括驟冷水塔、油/水分離器、程序用水汽提器、以及稀釋蒸氣產生器。總之,以流體連通的DSS裝置代表水再循環迴路。來自稀釋蒸氣產生器之蒸氣被送至熱裂解爐並在驟冷塔被回收為水。驟冷水塔底部溫度可以達100℃,例如約60℃至100℃、或約80℃至90℃。
水再循環迴路可能因為存在於驟冷水塔中的條件或化合物
而經歷各種問題。作為熱裂解程序結果形成的大量的pygas、pytar以及各種其他污染物可以集中在驟冷水塔的程序用水中。如果不察,這些污染物可能導致設備結垢,亦即,在稀釋蒸氣系統的內部表面上的沉積。在驟冷水塔(QWT)或驟冷水沉降器(QWS)中缺乏有效的汽油/水的分離,導致pygas、pytar以及這些經反應或反應性副產物循環通過DSS。結垢的可能性是由於反應性物種(諸如存在於pygas或pygas/pytar中之可聚合化合物)的存在;以「循環回流(pumparound)」移除熱;以及氫、蒸氣,以及在水再循環迴路操作期間存在的通常嚴苛條件的混合物。例如,在一些情況下,這些污染物或其經反應副產物積聚在熱交換表面或甚至進入鍋爐,在該處它必須與可回收水分離並處置為「洩放(blowdown)」。在一些具體實例中,達系統中總水量的5%-10%被洩放。由於洩放水也被用來預熱再循環迴路中的進入水,洩放水經冷卻,這可反而導致裝置表面上額外的固體沉澱和積聚。
與結垢相關的副產物包括了包括一或多種苯乙烯、茚、異戊二烯、及其類似物的殘留物之低聚物和聚合物,以及併入存在於pygas中的各種其他可聚合化合物的殘留物之共低聚物和共聚物。與結垢相關的副產物進一步包括由稀釋蒸氣系統中存在的其他物質的化學反應產生的諸如焦油、焦炭、以及焦炭狀材料之多核芳香化合物(也稱為多環芳香族)。
由於該些熱裂解廠的驟冷水塔(QWT)或驟冷水沉降器(QWS)中存在著pygas,加上苛刻的條件,包括高溫,因此副產物形成,並且隨後可能與程序用水一起被帶到程序用水汽提器(PWS)。例如,在驟冷水塔捕獲苯乙烯會提供有利於其聚合的條件而加劇結垢,最終導致苯乙烯產物沉積在設備表面。這導致不僅在PWS底部,而且會在稀釋蒸氣產生
器(DSG)預熱器結垢。這反而導致不良的能量效率,且在更壞的情況下因為累積的結垢導致工廠停工。DSG亦因為副產物遺留而結垢,並且QWT也可能遭受結垢。對於使用進料飽和器代替稀釋蒸氣產生器的工廠,也會發生類似的結垢與有害的結果。
因此,產業中需要減少乙烯生產的稀釋蒸氣系統或其他熱裂解廠的稀釋蒸氣系統中之結垢。較少結垢提高了系統的能量效率,防止了生產量的減少,並防止由於使用再循環程序用水作為驟冷水而導致的程序用水中的產品品質問題。
本發明揭示一種減少工業程序的水再循環迴路中存在的包含水和pygas的程序用水造成的結垢之方法,該方法包含施用總計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物至程序用水中以形成經處理程序用水,該一或多種防污聚合物係選自下列組成之群:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;乙二醇與丙二醇之共聚物;以及其二者或更多之摻合物:並使經處理程序用水與水再循環迴路中內部表面接觸。
在一些具體實例中,一或多種防污聚合物係選自下列組成之群:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;以及甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯醯胺之共聚物。在一些該等具體實例中,以松油脂肪酸(tall oil fatty acid)、二伸乙基三胺、及丙烯酸的共聚物對甲基丙烯醯胺丙基三甲基氯化銨與丙烯醯胺之共聚物的重量計,係以約25:75至75:25之比例施用一或多種防污聚合物。在一些該等具體實例中,防污聚合物
以總濃度約10ppm至1000ppm施用到程序用水中。
在一些具體實例中,不飽和脂肪酸、伯二胺、及丙烯酸之共聚物包含至少約50wt%之松油脂肪酸。在一些具體實例中,不飽和脂肪酸、二胺、及丙烯酸之共聚物包含二伸乙基三胺。在一些具體實例中,防污聚合物包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:以聚合物之重量計,具有50wt%至90wt%之松油脂肪酸含量、5wt%至40wt%之二伸乙基三胺含量、以及5wt%至35wt%之丙烯酸含量之共聚物。
在一些具體實例中,工業程序為熱裂解,且水再循環迴路存在於熱裂解廠中。在一些具體實例中,在熱裂解廠中的凝聚器的下游進行施用。在一些具體實例中,連續進行施用。在一些具體實例中,在施用期間,程序用水的溫度為約60℃至110℃。在一些具體實例中,程序用水進一步包含pygas副產物。
本發明的另外的優點和新穎特徵將在下面的敘述中部分地闡述,並且部分的優點和新穎特徵對於所屬技術領域中熟知此項技藝者在審查以下內容時將是明顯的,或者可以在實施本發明時通過例行實驗來學習。
圖1是顯示實施例4-9C的聚苯乙烯沉積質量和濁度的圖。
圖2是顯示實施例12的聚苯乙烯沉積質量的圖。
儘管本發明揭示了較佳具體實例的參考,但所屬技術領域中熟知此項技藝者將認識到,在不脫離本發明的精神和範圍的情況下,可以
在形式和細節上進行改變。將參照圖式詳細敘述各種具體實例,其中在幾個視圖中相同的符號說明表示相同的部件和組件。各種具體實例的參照並不限制本發明隨附之申請專利範圍。另外,本說明書中描述的任何實例不旨在限制性的,並且僅僅描述了隨附申請專利範圍的許多可能的具體實例中的一些。
定義
如本發明所使用的,術語「熱裂解副產物」表示在熱裂解程序中作為副產物所形成的pygas、pytar、另一種材料、或是其兩者或更多的組合。
如本發明所使用的,術語「pygas」是本領域的術語及「熱裂解汽油(pyrolysis gasoline)」的簡寫。Pygas為密度比水小的熱裂解副產物,並且是在工業程序廠(諸如熱裂解廠)的稀釋蒸汽系統的驟冷水塔中與水一起冷凝的石油系產物的混合物。Pygas是烴和其它副產物的可變混合物,其中混合物的組分和量由熱裂解中使用的進料和條件決定。如上下文所定義及/或除非另有指明,pygas包括一或多種芳族化合物和具有至少5個碳的烷烴和烯烴的混合物,其中烷烴/烯烴組分的大部分(亦即,大於50wt%)是C5-C12。在一些具體實例中,pygas富含苯(例如,20wt%至45wt%)。在一些具體實例中,pygas含有可觀量的高反應性烯烴和二烯烴,諸如苯乙烯、異戊二烯、戊二烯、環戊二烯、及其組合。在一些具體實例中,pygas進一步包括諸如C1-C5有機酸之組分。在一些具體實例中,以pygas-pytar混合物的總重量計,pygas包括約0.01wt%至達約20wt%的pytar,其中pytar的量取決於用於裂化的個別設備和進料。
除非另有指名或上下文所示,「pygas」包括pygas以及pygas-pytar混合物兩者。在pygas-pytar混合物中,pytar共溶解或共分散在有驟冷水的pygas或pygas混合物中,導致這種混合物高度可變的密度和黏度分佈。
如本發明所使用的,術語「pytar」是本領域的術語及「熱裂解焦油(pyrolysis tar)」的簡寫。Pytar為密度比水大的熱裂解副產物,並且是熱裂解廠的稀釋蒸汽系統的驟冷水塔中與水一起冷凝的石油系產物的混合物。該術語係指>C12烷烴/烯烴及/或C10聚芳烴之混合物,其包括,例如,蔥、菲、芘、、苯并苊和其他,以及其兩者或更多與以下之混合物:類似的化合物及具有隨機分布的諸如甲基、乙基與高級烷基或烯基取代基之取代基的變體。
如本發明所使用的,術語「pygas副產物(pygas byproduct)」表示形成為pygas(包括pygas/pytar混合物)的一或多種組分之化學反應之產物的一或多種化合物,其中反應在熱裂解廠的稀釋蒸氣系統之發生,進一步,其中反應造成一或多種經反應組分在分子量的增加。在一些具體實例中,pygas副產物包括苯乙烯的低聚或聚合殘餘物及/或pygas的一或多種不飽和且可自由基聚合的組分。該術語不限聚合度;在各種具體實例中,pygas副產物包括二聚物、三聚物與其類似物以及更高級低聚物和聚合物。術語「pygas副產物」還包括多核芳族化合物,「焦油」、「焦炭」及其他為例如pytar組分或存在於pygas與pytar的混合物中的組分之反應產物的副產物。
如本發明所使用的,術語「結垢(fouling)」表示pygas組分
或pygas副產物從程序用水相分離。在一些具體實例中,結垢進一步與在裝置的一或多種固體內部表面上的pygas組分或pygas副產物的可量測積累相關,其中裝置以流體連接的方式設置在稀釋蒸氣系統內。在本文中「可量測」表示通過稱重或使用一或多種分析方法,所述積累可見或可量化。「內部」在本文中表示在操作過程中與工業程序廠的水再循環迴路的至少一種程序用水流體接觸的固體表面。
如本發明所使用的,可聚合物質(諸如,例如丙烯酸、苯乙烯及其類似物)的化學名稱用於表示該化學物質本身,或是如通過上下文定義、一或多種聚合物之聚合的殘基。
如本發明所使用的,除非另有說明或是通過上下文定義,適用於聚合物之術語「分子量」表示重量平均分子量。當所揭示為商業上取得之聚合物,分子量係如賣方所揭示的呈現。
除非另有特別說明,本發明敘述的任何聚合物中存在的任何羧酸根基團意指在單一聚合物中的游離羧酸、其共軛鹼(羧酸根)、或作為殘基的兩者的組合。共軛鹼不限於存在並與其相關的相對離子。在一些具體實例中,相對離子為鈉,但在其他具體實例中為另一種單價或二價陽離子。合適的相對離子實例包括銨、烷基銨、鋰、鉀、鈣、鋅、及其類似者,或其兩者或更多的組合,其由使用者所選擇用於本發明所敘述的一或多種應用。
如本發明所使用的,術語「視情況」或「視情況地」表示隨後敘述的事件或狀況可以發生但不需要發生,且該敘述包括事件或狀況發生的情況以及其不發生的情況。
如本發明所使用的,關於修飾本發明具體實例中使用的例如組合物中的成分的量、濃度、體積、程序溫度、程序時間、產率、流速、壓力等類似數值與其範圍的術語「約」,其係指在以下情況時可發生的數量變化:例如於製造化合物、組成物、濃縮物或使用調配物時通過典型量測與處理過程;通過這些程序中疏忽性錯誤;通過用來實現該方法使用的起始材料或成分的製造、來源或純度的差異;與類似相近考慮。術語「約」還涵蓋由於具有特定初始濃度或混合物的調配物的老化造成的量的差異,以及由於具有特定初始濃度或混合物的調配物的混合或加工造成的量的差異。所附申請專利範圍以術語「約」修飾時,其包括這些量的均等物。進一步,當「約」被用來敘述任何數的範圍時,例如「約1至5」,除非上下文有特別限制,這樣的描述表示「1至5」及「約1至約5」及「1至約5」及「約1至5」。
如本發明所使用的,關於修飾本發明具體實例中使用的例如組成物中成分的種類或量、性質、可量測的量、方法、位置、數值、或範圍的術語「基本上」,其係指不以否定想要的組成物、性質、量、方法、位置、數值或範圍的方法影響以下整體的變化:所描述的組成物、性質、量、方法、位置、數值或其範圍。想要的性質的實例包括(僅透過其非限制性的實例)可撓性、分配係數、比率、溶解度、溫度及其類似者;想要的數值包括厚度、產率、重量、濃度及其類似者。關於以「基本上」修飾之方法的效果,其包括由在程序中使用的材料的量或種類的變化、機器設定可變性造成的效果;環境條件對程序的效果;及其類似者,其中該效果的方式或程度不否定一或多個想要的性質或結果,及類似相近考慮。所附申請
專利範圍以術語「基本上」修飾時,其包括這些材料的種類或量的均等物。
討論
本發明揭示一種防止或減少因存在於工業程序系統水再循環迴路中的pygas及/或pygas副產物導致的結垢的方法。在一些具體實例中,程序系統為熱裂解廠。在一些具體實例中,熱裂解廠為乙烯製造廠。在一些具體實例中,水再循環迴路通過熱裂解廠中的稀釋蒸氣系統的操作來提供。該方法包含施用一或多種防污聚合物至工業程序系統的水再循環迴路中。本發明揭示一種減少包含含有pygas或pygas副產物的程序用水的工業程序水再循環迴路中的結垢的方法,該方法包含在程序用水中施用一或多種防污聚合物以形成經處理程序用水,並使經處理程序用水與水再循環迴路中內部表面接觸。該方法有效減少或防止接觸表面的結垢。
在一些具體實例中,防污聚合物被施用至以流體連接於水再循環迴路中的裝置,其中該裝置包括以下、基本上由以下組成、或是由以下組成:驟冷水塔(QWT)、驟冷水沉降器(QWS)、程序用水汽提器(PWS)、稀釋蒸氣產生器(DSG)、進料飽和器(FS)或其兩者或更多。各該裝置以促進水在水再循環迴路內再循環的方式以流體連接至一或多個其他裝置。該些裝置作為熱裂解廠的水再循環迴路的一部分存在時,各該裝置在其內部通過一或多種程序用水、pygas及pygas副產物的混合物流體接觸。
在一些具體實例中,pygas包括約0.01wt%至達約20wt%的pytar,其中pytar的量取決於用於裂化的個別設備和進料。在一些具體實例中,乙烯製造廠的進料包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:石油腦、乙烷、丙烷、丁烷、或其組合。在具體實例中,乳狀液中的pygas包
括,以pygas乳狀液中pygas的重量計,約0.05wt%至20wt%的pytar、或約0.1wt%至20wt%、或約0.5wt%至20wt%、或約1wt%至20wt%、或約0.01wt%至15wt%、或約0.01wt%至10wt%、或約0.01wt%至5wt%、或約0.01wt%至3wt%、或約0.01wt%至1wt%、或約0.1wt%至3wt%的pytar。除了解決形成自水再循環迴路中的該些混合物的pygas副產物外,本發明方法亦適於解決所屬技術領域中熟知此項技藝者所知的全部比例範圍的pygas-pytar。
根據本發明方法,施用一或多種防污聚合物的有效量至工業程序系統的水再循環迴路中。在一些具體實例中,工業程序系統為熱裂解廠。在一些具體實例中,首先形成防污聚合物之溶液或分散液,隨後施用該溶液或分散液至水再循環迴路中以流體連接設置之裝置中存在之程序用水。由於防污聚合物為完全水可溶或可分散,此等溶液可以輕易製作並藉由與裝置中存在的程序用水混合而施用至該裝置。一或多種防污聚合物的存在防止水再循環迴路中與程序用水接觸的表面的結垢或減少結垢量。
防污聚合物
本發明方法中使用三種不同的聚合性結構作為防污聚合物。聚合物通常單獨地或組合地被施用至水再循環迴路中以在再循環迴路中產生防污性質,下文中將更詳細討論。總的來說,單獨的或者其兩種或更多的組合的三種聚合物在本文中統稱為「防污聚合物」。這三種聚合物係如下並且在本文中稱為聚合物1、聚合物2和聚合物3。
聚合物1:包括以下、基本上由以下組成或由以下組成:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物。不飽和脂肪酸包含衍生自以
下來源的單元不飽和長鏈酸或多元不飽和長鏈酸,所述來源包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:松油(松油脂肪酸、或TOFA)、椰油、芥花籽油、棕櫚籽油及其類似者。TOFA通過分餾及在松油上進行的其它純化方法獲得。松油(或妥爾油)是作為木漿製造的牛皮紙漿法(Kraft process)的副產物而獲得的,主要來自製漿針葉樹。粗松油含有松香、脂肪酸和脂肪醇、硬脂醇和其它烷基烴衍生物。TOFA(亦即,粗松油純化之後)的主要組分為油酸。伯二胺包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:具有至少兩個伯胺基團的化合物,還包括多胺諸如二伸乙基三胺(DETA)、三伸乙基四胺(TETA)、四伸乙基五胺(TEPA)、及其他此等化合物。
在具體實例中,聚合物1中的不飽和脂肪酸量為聚合物1重量的約50wt%至90wt%、或聚合物1重量的約60wt%至90wt%、或約70wt%至90wt%、或約50wt%至85wt%、或約50wt%至80wt%、或約50wt%至75wt%、或約60wt%至85wt%、或約70wt%至80wt%。在具體實例中,聚合物1中的伯二胺重量為聚合物1重量的約5wt%至40wt%、或聚合物1重量的約5wt%至35wt%、或約5wt%至30wt%、或約5wt%至25wt%、或約5wt%至20wt%、或約5wt%至40wt%、或約7wt%至40wt%、或約10wt%至40wt%、或約15wt%至40wt%、或約10wt%至30wt%、或約10wt%至25wt%、或約10wt%至20wt%、或約10wt%至15wt%。在具體實例中,聚合物1中的丙烯酸重量為聚合物1重量的約5wt%至35wt%、或聚合物1重量的約5wt%至30wt%、或約5wt%至25wt%、或約5wt%至20wt%、或約5wt%至15wt%、或約7wt%至25wt%、或約10wt%至25wt%、或約12wt%至25wt%、或約15wt%至25wt%、或約10wt%至20wt%、或約12wt%至
20wt%、或約10wt%至15wt%。
在具體實例中,聚合物1的重量平均分子量在約200g/mol至20,000g/mol的範圍,例如約300g/mol至20,000g/mol、或約400g/mol至20,000g/mol、或約500g/mol至20,000g/mol、或約600g/mol至20,000g/mol、或約700g/mol至20,000g/mol、或約800g/mol至20,000g/mol、或約900g/mol至20,000g/mol、或約1000g/mol至20,000g/mol、或約200g/mol至15,000g/mol、或約200g/mol至10,000g/mol、或約200g/mol至9,000g/mol、或約200g/mol至8,000g/mol、或約200g/mol至7,000g/mol、或約200g/mol至6,000g/mol、或約200g/mol至5,000g/mol、或約200g/mol至4,000g/mol、或約200g/mol至3,000g/mol、或約200g/mol至2,000g/mol、或約200g/mol至1000g/mol、或約300g/mol至5,000g/mol、或約400g/mol至2500g/mol、或約500g/mol至1000g/mol。在一個代表性的具體實例中,聚合物1是莫耳比為2.1:1.0:1.1(TOFA:DETA:AA)的松油脂肪酸、二伸乙基三胺及丙烯酸的共聚物。
聚合物2:丙烯酸(AA)及/或丙烯醯胺(AM)與甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)之共聚物。AM/MAPTAC共聚物所分配到之CAS號碼為58627-30-8。在具體實例中,聚合物2中AA對AM的莫耳比為0:1至1:0,且AA/AM與MAPTAC以約10:90至99:1 AA/AM:MAPTAC的莫耳比共聚合。在一個代表性的實例中,聚合物2包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:45莫耳% AA、10莫耳% AM、45莫耳% MAPTAC。在另一個代表性的實例中,聚合物2包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:約97.5wt% AM及2.5wt% MAPTAC。
在具體實例中,聚合物2的重量平均分子量在約50,000g/mol至3,000,000g/mol的範圍,例如約100,000g/mol至3,000,000g/mol約200,000g/mol至3,000,000g/mol約300,000g/mol至3,000,000g/mol約400,000g/mol至3,000,000g/mol約500,000g/mol至3,000,000g/mol約600,000g/mol至3,000,000g/mol約700,000g/mol至3,000,000g/mol約800,000g/mol至3,000,000g/mol約900,000g/mol至3,000,000g/mol約1,000,000g/mol至3,000,000g/mol約50,000g/mol至2,500,000g/mol約50,000g/mol至2,000,000g/mol約50,000g/mol至1,900,000g/mol約50,000g/mol至1,800,000g/mol約50,000g/mol至1,700,000g/mol約50,000g/mol至1,600,000g/mol約50,000g/mol至1,500,000g/mol約50,000g/mol至1,400,000g/mol約50,000g/mol至1,300,000g/mol約50,000g/mol至1,200,000g/mol約50,000g/mol至1,100,000g/mol約50,000g/mol至1,000,000g/mol約500,000g/mol至2,000,000g/mol約500,000g/mol至1,500,000g/mol約800,000g/mol至1,200,000g/mol。在具體實例中,在約1與2.5之間的pH下量測聚合物2的分子量;在其它具體實例中,在約2.5與6之間的pH下量測聚合物2的分子量,其中存在鈉相對離子;在另一其它具體實例中,在大於6的pH下量測聚合物2的分子量,其中存在鈉相對離子。
聚合物3:乙二醇(EG)和丙二醇(PG)之共聚物。此等聚合物所分配到之CAS號碼為9003-11-6。在具體實例中,聚合物3包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:具有至少一個EG嵌段和一個PG嵌段之嵌段共聚物。在具體實例中,聚合物3包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:具有至少兩個EG嵌段和一個PG嵌段之嵌段共聚物。
在具體實例中,聚合物3包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:具有兩個EG嵌段和一個PG嵌段之嵌段共聚物。在具體實例中,聚合物3包含以下、基本上由以下組成、或由以下組成:具有至少兩個EG嵌段和兩個PG嵌段之嵌段共聚物。在具體實例中,聚合物3中的EG:PG莫耳比為約10:90至50:50,例如約15:85至50:50、或約20:80至50:50、或約25:75至50:50、或約30:70至50:50、或約35:65至50:50、或約40:60至50:50、或約45:55至50:50、或約10:90至45:55、或約10:90至40:60、或約10:90至35:65、或約10:90至30:70、或約10:90至25:75、或約10:90至20:80、或約10:90至15:85、或約20:80至40:60、或約25:75至40:60、或約25:75至35:65。在具體實例中,聚合物3之分子量為約1000g/mol至10,000g/mol,例如約2000g/mol至10,000g/mol、或約3000g/mol至10,000g/mol、或約4000g/mol至10,000g/mol、或約1000g/mol至9000g/mol、或約1000g/mol至8000g/mol、或約1000g/mol至7000g/mol、或約1000g/mol至6000g/mol、或約1000g/mol至5000g/mol、或約1000g/mol至4000g/mol、或約2000g/mol至8000g/mol、或約3000g/mol至7000g/mol、或約3000g/mol至6000g/mol。表1呈現聚合物3類型的有用防污聚合物之實例。
減少結垢的方法
根據本發明方法,施用有效量的一或多種防污聚合物至工業程序系統的水再循環迴路中。防污聚合物在迴路中的任何位置有用地被加入至水再循環迴路中,如將被所屬技術領域中熟知此項技藝者所理解。然
而,在一些具體實例中,一或多種防污聚合物有利地被添加至熱裂解廠驟冷水塔(QWT)之下游的程序用水汽提器(PWS),當熱的熱裂解氣體與驟冷水接觸時,熱裂解副產物在此處最初地冷凝,並且更進一步從驟冷水分離器(QWS)往下游,該驟冷水分離器提供油水相的大量分離。熟知此項技藝者熟知QWS不能完全分相,並且熱裂解副產物和pygas副產品仍然以分散或乳化形式夾帶在水相內。因此,將具有夾帶熱裂解副產物和pygas副產品的水相施用至PWS。已發現在PWS添加一或多種防污聚合物減少或防止隨後沿著熱裂解廠之水再循環迴路被水攜帶的熱裂解副產物與pygas副產物所接觸的表面的結垢。
在一些具體實例中,首先形成防污聚合物之溶液或分散液,隨後施用該溶液或分散液至水再循環迴路中以流體連接設置之裝置中存在之程序用水。由於防污聚合物為完全水可溶或可分散,此等溶液可以輕易製作並藉由與裝置中存在的程序用水混合而施用至該裝置。因此在一些具體實例中,將一或多種防污聚合物的水性溶液或分散液形成為濃縮物,其中將濃縮物的目標量施用至水再循環迴路以達到聚合物的最終目標濃度。濃縮物中一或多種防污聚合物的濃度,例如,以濃縮物的重量計為約1wt%至70wt%聚合物總重量,或濃縮物中約1wt%至60wt%、或約1wt%至50wt%、或約5wt%至70wt%、或約10wt%至70wt%、或約15wt%至70wt%、或約20wt%至70wt%、或約10wt%至60wt%、或約15wt%至50wt%之該一或多種防污聚合物。
將一或多種額外組分視情況地添加至濃縮物或以按另一種方式連同一或多種防污聚合物施用至水再循環迴路。一或多種額外組分包
括水可溶或可混溶的溶劑,諸如C1-C6醇、甘油、C1-C8二醇:諸如乙二醇、丙二醇、二甘醇及三甘醇;此等二醇的醚類(諸如二甘醇單丁醚);C1-C4酮與醛;及其類似者;及其兩者或更多的混合物。一或多種防污聚合物的溶液中的一或多種溶劑的濃度沒有特別的限制,除了為了聚合物的溶解度或分散穩定性的限制。在一些具體實例中,一或多種防污聚合物的溶液(包括濃縮物)中的一或多種溶劑的濃度為約10wt%至50wt%,例如約20wt%至50wt%、或約30wt%至50wt%、或約10wt%至40wt%、或約10wt%至30wt%、或約20wt%至40wt%、或約30wt%至40wt%。
在一些具體實例中,將防污聚合物或其水性溶液或分散液有利地施用至PWS。在此等具體實例中,透過量測存在於驟冷水塔的材料的平均重量,以及將選定量的防污聚合物或其水性溶液或分散液添加至驟冷水塔以在其中形成經處理程序用水來確定程序用水中防污聚合物的濃度。將防污聚合物或其水性溶液或分散液加入驟冷水塔中不是必要的;防污聚合物或其水性溶液或分散液可以輕易地在水再循環迴路內的任何點加入以向於其中形成之經處理程序用水提供防污性質。
防污聚合物或其水性溶液或分散液有利地添加至水再循環迴路中以達到以施用至稀釋蒸氣產生器之質量流量計約1ppm至1000ppm或約5ppm至500ppm、或以施用至稀釋蒸氣產生器之質量流量計約10ppm至500ppm、或約20ppm至500ppm、或約30ppm至500ppm、或約40ppm至500ppm、或約50ppm至500ppm、或約60ppm至500ppm、或約70ppm至500ppm、或約80ppm至500ppm、或約90ppm至500ppm、或約100ppm至500ppm、或約5ppm至450ppm、或約5ppm至400ppm、或約5ppm至
350ppm、或約5ppm至300ppm、或約5ppm至250ppm、或約5ppm至200ppm、或約5ppm至150ppm、或約5ppm至100ppm、或約10ppm至300ppm、或約10ppm至250ppm、或約50ppm至250ppm、或約50ppm至200ppm、或約100ppm至200ppm。在一些具體實例中,將防污聚合物添加至一或多個凝聚單元(coalescing units)下游的水再循環迴路中。
將防污聚合物或其水性溶液或分散液施用至水再循環迴路中可以輕易使用所屬技術領域中熟知此項技藝者熟悉的技術進行。因此,防污聚合物可以輕易以固體形式添加至水再循環迴路中的開口,或作為預先形成的濃縮物溶液或分散液輕易地添加,將其噴灑、滴注或倒入水再循環迴路中的開口中。雖然不限於此,但是為了易於使用,較佳通常以其溶液或分散液形式使用防污聚合物。這是由於將溶液或分散液施用至水再循環迴路的容易性,並且向系統提供預水合防污聚合物兩者,藉此使通常知識之使用者確信不會因為施用固體聚合物至水再循環迴路而使額外的結垢或沉積成核。
一或多種防污聚合物於乙烯廠水再循環迴路的程序用水中的存在減少或防止水再循環迴路中與程序用水接觸的表面的結垢。因此,在一些具體實例中,處理程序用水的方法包括將一或多種防污聚合物或其水性溶液或分散液施用至乙烯生產廠中之程序用水以形成經處理程序用水。經處理程序用水從水再循環迴路中的施用位置往下游前進。在一些具體實例中,於施用位置下游的水再循環迴路收集之經處理程序用水,其包括分散熱裂解副產物及/或pygas副產物的量,大於未施用防污聚合物時,於該位置下游收集之程序用水中之分散pygas及/或pygas副產物的量。
經處理程序用水之分散組分包括pygas以及pygas副產物(這些術語如上文定義)。在一些具體實例中,經處理程序用水係收集以進一步使用,諸如於乙烯生產廠之水再循環迴路中再循環。在一些具體實例中,當於防污聚合物被施用至水再循環迴路的位置的下游量測時,相較於未施用防污聚合物時,於相同位置下游處收集之程序用水中之分散pygas及/或pygas副產物的量,經處理程序用水包括多約0.001wt%至200wt%之分散pygas及/或pygas副產物,例如相較於未施用防污聚合物時,於該位置下游處收集之程序用水中之分散pygas及/或pygas副產物的量,多約0.01wt%至200wt%、或約0.1wt%至200wt%、或約1wt%至200wt%、或約5wt%至200wt%、或約10wt%至200wt%、或約20wt%至200wt%、或約30wt%至200wt%、或約40wt%至200wt%、或約50wt%至200wt%、或約60wt%至200wt%、或約70wt%至200wt%、或約80wt%至200wt%、或約90wt%至200wt%、或約100wt%至200wt%、或約0.001wt%至150wt%、或約0.001wt%至100wt%、或約0.001wt%至50wt%、或約0.001wt%至25wt%、或約0.001wt%至10wt%、或約0.001wt%至1wt%之分散pygas及/或pygas副產物。
施用防污聚合物至水再循環迴路後,觀察到經處理程序用水包括比沒有添加防污聚合物時得到的程序用水多的pygas及/或pygas副產物。換句話說,相較於沒有添加防污聚合物之程序用水,在經處理程序用水中觀察到較少的因pygas及/或pygas副產物沉積導致的設備結垢。水再循環迴路中的結垢由PWS中壓力的操作變化(△P)、及/或DSG再沸器上熱傳遞損失證明,當結垢產生時其需要更高的來自加熱源的熱流或導致稀釋蒸汽減少產生。
監控結垢的有用技術是在水再循環迴路中懸掛經稱量皮重的金屬物件,其中有利地藉由取出所述物件並稱量它們以視需要量測結垢的重量(沉積在板上的材料)。設計來定量分析結垢的設備對於這種量測也是有用的。例如,有用的程序用水結垢模擬器(PWFS)含有包括去礦質水與經稱量皮重之碳鋼金屬試片之玻璃容器。將試片浸入水中,使試片的邊緣不碰觸玻璃。加熱該容器的內容物至例如80℃至110℃,然後將選定量的防污聚合物施用至容器。然後將苯乙烯與起始劑(在約50℃或更高的溫度下引發自由基聚合之已知化合物)添加至容器中。攪拌混合物一小時,然後自容器中取出試片。乾燥並稱重試片。在這種方式中,沉積在試片上的pygas/pygas副產物量-亦即結垢量-由相對於試片初始質量的試片質量確定。結垢的減少係透過使用防污聚合物後得到的試片質量與未使用防污聚合物後得到的試片質量之間的差異來確定。使用這種量測,相較於沒有防污聚合物時的pygas或pytar結垢,因pygas及/或pygas副產物造成的結垢減少至少約50wt%,例如約50wt%至100wt%(其中100wt%的結垢減少為結垢的消除)、或約50wt%至95wt%、或約50wt%至90wt%、或約50wt%至85wt%、或約50wt%至80wt%、或約50wt%至75wt%、或約50wt%至70wt%、或約55wt%至100wt%、或約60wt%至100wt%、或約65wt%至100wt%、或約70wt%至100wt%、或約60wt%至95wt%、或約70wt%至95wt%、或約60wt%至90wt%、或約70wt%至90wt%。
在一些具體實例中,透過濁度量測來確定結垢量。使用這種量測,經處理水的標準化濁度增加約5X(5倍)至10X、或約6X至10X、或約7X至10X、或約8X至10X、或約9X至10X、或約5X至9X、或約5X
至8X。
當以摻合物施用至水再循環迴路時,三種防污聚合物的相對比例沒有特別限制。施用至水再循環迴路之聚合物1:聚合物2:聚合物3的重量比範圍為0:0:1至0:1:0至1:0:0及其之間的所有比例,但不限於此。在代表性的具體實例中,有用的比例包括0.25:0.75:0、或0.125:0.75:0.125。因此,有用地以不同的比例使用一種、兩種、或所有三種防污聚合物,以解決各種熱裂解廠中的各種熱裂解副產物和pygas副產物。
在一些具體實例中,施用聚合物1及聚合物2的混合物至水再循環迴路,其中相對於使用相同總重量的單獨聚合物1或聚合物2進行處理的程序用水中可得到的結垢,聚合物1及聚合物2的混合物造成較少的結垢。在這種具體實例中,施用至水再循環迴路之聚合物1:聚合物2的重量比範圍在約90:10至5:95,例如約80:20至5:95、或約70:30至5:95、或約60:40至5:95、或約50:50至5:95、或約90:10至10:90、或約90:10至20:80、或約90:10至30:70、或約90:10至40:60、或約90:10至50:50。在這種具體實例中,在所述比例範圍內的聚合物1:聚合物2的任何重量比,提供了比在使用相同總重量之單獨聚合物1或聚合物2進行處理的程序用水中可得到的來得多的,經處理程序用水中的分散組分-亦即,較少的結垢。
在一些具體實例中,施用聚合物1及聚合物3的混合物至乙烯製造廠之水再循環迴路,其中相對於使用相同總重量的單獨聚合物1或聚合物3進行處理的程序用水中可得到的結垢,聚合物1及聚合物3的混合物造成較少的結垢。在這種具體實例中,聚合物1:聚合物3的重量比範
圍在約90:10至10:90。在這種具體實例中,在所述比例範圍內的聚合物1:聚合物3的任何重量比,提供了比在使用相同總重量之單獨聚合物1或聚合物3進行處理的程序用水中可得到的來得多的,經處理程序用水中的分散組分。
在一些具體實例中,施用聚合物2及聚合物3的混合物至乙烯製造廠之水再循環迴路,其中相對於使用相同總重量的單獨聚合物2或聚合物3進行處理的程序用水中可得到的結垢,聚合物2及聚合物3的混合物造成較少的結垢。在這種具體實例中,聚合物2:聚合物3的重量比範圍在約90:10至10:90。在這種具體實例中,在所述比例範圍內的聚合物2:聚合物3的任何重量比,提供了比在使用相同總重量之單獨聚合物2或聚合物3進行處理的程序用水中可得到的來得多的,經處理程序用水中的分散組分。
在凝聚器下游處、或QWS下游(例如在QWS和PWS之間)處、或在PWS處,使用熟知此項技藝者熟悉的及/或如上文進一步討論的數種方法中的任何一或多種,將防污聚合物溶液或分散液施用至水再循環迴路。在一些具體實例中,例如在凝聚單元底部附近使用單獨的入口,或者在凝聚單元一或多個的頂部附近以噴霧形式將防污聚合物溶液或分散液施用至於凝聚單元下游之水再循環迴路,以便從程序用水初始分離pygas及/或pygas副產物後施用防污聚合物溶液或分散液。在一些具體實例中,在程序用水進入PWS後,將防污聚合物溶液或分散液施用至水再循環迴路。在一些具體實例中,在初級油/水分離單元(QWS)的大量分離之後,將防污聚合物溶液或分散液添加至水相。在一些具體實例中,將防污聚合物溶液
或分散液批次地施用至水再循環迴路。在一些具體實例中,將防污聚合物溶液或分散液連續地施用至水再循環迴路。在一些具體實例中,防污聚合物溶液或分散液的施用是手動的;在其他具體實例中,施用是自動的。
在一些具體實例中,相較於未添加防污聚合物至乳狀液之程序用水,經處理程序用水包括高約1%至25%之總有機碳含量。在一些具體實例中,相較於其中未添加防污聚合物至程序用水、收集自經分離乳狀液之程序用水,經處理程序用水包括高約1%至20%總有機碳含量,或相較於其中未添加防污聚合物至程序用水、收集自經分離乳狀液之程序用水,高約1%至15%、或高約1%至10%、或高約1%至8%、或高約1%至6%、或高約2%至25%、或高約5%至25%、或高約10%至25%之總有機碳含量。
即使在約60℃至110℃、或約70℃至110℃、或約80℃至110℃、或約60℃至100℃、或約60℃至90℃的溫度下,施用一或多種防污聚合物至程序用水不會在水再循環迴路中導致發泡、增黏、或設備結垢。亦即,程序用水與一或多種防污聚合物的結合-經處理程序用水-不會導致可觀察到的水再循環迴路中的發泡或增黏,且當與未經處理程序用水相比,經處理程序用水中的結垢亦減少或被消除。
在具體實例中,本發明方法包括在施用一或多種防污聚合物至水再循環迴路(例如,一或多個凝聚器下游),與自其收集經處理程序用水以量化結垢的減少或消除之間,允許一段時間期。提供這樣的一段時間以允許pygas及/或pygas副產物在一或多種防污聚合物存在下分散。換句話說,在施用防污聚合物後的某個時間點量測其功效,以便量測隨後在水再循環迴路中發生的結垢量。結垢被量測為相較於在相同時間段內未經處理
程序用水中的固體滯留,經處理程序用水中的固體滯留的相對增加;或為相較於在相同時間段未經處理程序用水,經處理程序用水的濁度增加(表示在水中的較高碳含量);或為相較於在相同時間段內與未經處理程序用水接觸的程序設備上的固體沉積,與經處理程序用水接觸的程序設備上的沉積減少。
在一些具體實例中,形成經處理的程序用水與在經處理程序用水中觀察到固體滯留增加,或用於處理進入的結垢之經處理程序用水的濁度增加(即,污垢基本上與經處理程序用水的形成同時產生)之間的時段為,約10秒(s)至約60分鐘(min),例如約20秒至60分鐘、或約30秒至60分鐘、或約40秒至60分鐘、或約50秒至60分鐘、或約1分鐘至60分鐘、或約5分鐘至60分鐘、或約10分鐘至60分鐘、或約20分鐘至60分鐘、或約30分鐘至60分鐘、或約40分鐘至60分鐘、或約10秒至55分鐘、或約10秒至50分鐘、或約10秒至45分鐘、或約10秒至40分鐘、或約10秒至30分鐘、或約5分鐘至45分鐘、或約10分鐘至45分鐘、或約10分鐘至30分鐘、或約15分鐘至45分鐘、或約15分鐘至30分鐘、或約20分鐘至45分鐘、或約20分鐘至30分鐘。在其他具體實例中,經處理程序用水之形成與固體或濁度的量測之間的時段較前述範圍長,因為該處理係應用於其中已先沉積污垢的系統。因此,例如在形成經處理程序用水之前沉積的污垢可能需要幾小時、幾天、或甚至幾週的時間來處理在形成經處理程序用水之前已經形成超過延長的持續時間之沉積物。在形成經處理程序用水之前的結垢期間越長,形成經處理程序用水與在經處理程序用水中觀察到固體滯留增加,或經處理程序用水的濁度增加之間的時段越長。
實驗性的
以下實施例意欲呈現本發明實驗性的具體實例。具體實例並不限制本發明隨附之申請專利範圍。將認識到,可以不遵循本文所述的實驗性具體實例,進一步不脫離申請專利範圍而進行各種修改和改變。
實施例1
在範圍為6至10的pH之去離子水中製做以表2中提供的量的表2的材料(包括聚合物1)的溶液。將10毫升的各種溶液單獨置於試管中,並將所有試管一起置放於80℃水浴中直到溶液在水浴溫度下平衡。平衡後,將如段落【0021】所定義之pygas副產物以相同的量(體積從0.1mL至0.5mL)添加至各試管的溶液中。然後用機械或手動攪拌試管以充分混合試管內容物。允許試管在工作台上處於垂直位置靜止、無擾動。在混合後立刻檢查它們,並隨後當它們冷卻到室溫的同時以15分鐘間隔進行檢查。各個試管中混合物的外觀通常在總計60分鐘後通過視覺量表分等,其中等級「1」表示完全透明的混合物且「5」表示完全不透明的混合物。所有樣品均保持在白色背景下以分等。較高的等級,亦即較高的不透明度,表示在程序用水混合物中存在有更多的分散材料,從而減少或消除結垢。表2提供了程序用水混合物所分配到的等級。
實施例2
重複進行實施例1,但使用聚合物2材料,其係AM:MAPTAC莫耳比為39:1之丙烯醯胺(AM)與甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)之共聚物。結果呈現於表3。
實施例3
重複進行實施例1,但使用聚合物3類型聚合物,具有記述為4200分子量之PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物。結果呈現於表4。
實施例4-9
進行苯乙烯結垢的程序用水模擬。向500mL玻璃圓底燒瓶裝入400mL之去礦質水,其經添加了以足夠提供pH 9至9.5以及導電度215μS/cm之量的NaCl與單乙醇胺,將經稱量皮重之碳鋼金屬試片(尺寸:30mm×15mm×2mm,重約7g)浸入水中使得試片邊緣不碰觸玻璃。以氮氣吹洗容器之內容物約20分鐘,然後於容器添加110ppm之防污聚合物或混合物。將容器浸入100℃油浴且燒瓶內容物的溫度達到恒溫。然後通過注射器以60mL/h的速率將8mL之包括7000ppm偶氮雙異丁腈(AIBN)的解抑制苯乙烯加入到容器中。
苯乙烯添加完成後,額外攪拌燒瓶內容物一小時,然後從容器中取出試片和燒瓶內容物的樣品。將試片在35℃真空下乾燥過夜並稱重。將燒瓶內容物樣品冷卻至環境實驗室溫度,然後使用EUTECH TN-100濁度計(獲自Thermo Fisher Scientific of Waltham,MA)進行分析。
用各種防污聚合物及其摻合物重複該過程;還產生了其中沒有將防污聚合物添加到燒瓶中的對照組實施例。測試以一式兩份進行並將結果平均。沒有防污聚合物的對照組實施例以一式三份進行。表5顯示了在實驗中直接加入燒瓶中的一或多種防污聚合物的類型和量(即,將聚合物以原樣添加入而不是以溶液或分散液)。聚合物1為莫耳比為2.1:1.0:1.1(TOFA:DETA:AA)之松油脂肪酸(TOFA)、二伸乙基三胺(DETA)及丙烯酸(AA)之共聚物。聚合物2為AM:MAPTAC莫耳比為39:1之丙烯醯胺(AM)及甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)之共聚物。
圖1圖示地總結了在試片上形成的材料的質量以及每種防污聚合物或其組合以及對照組實施例(未添加防污聚合物)的濁度。與對照組相比,聚合物1和聚合物2都導致沉積在試片上的材料的質量顯著降低,表示在熱裂解廠的實際水再循環迴路中有效降低結垢可能。使用聚合物1和聚合物2的組合顯示聚合物1:聚合物2在25:75和50:50的比例下沉積在試片上的質量與單獨使用任一種聚合物相比甚至更低。濁度量測顯示,在試片上的沉積減少與增加的水濁度相關,再度表示防污聚合物在防止或減少暴露於含有pygas及pygas副產物之程序用水的表面結垢是高度有效的。
實施例10
重複實施例1的方法,除了以下不同。從樣品中剩餘的石油副產物中傾析出新鮮獲得的程序用水。然後將2mL沉降在傾析水相底部的
pytar加入到五個40mL小玻璃瓶中的每一個中。然後向每個小玻璃瓶中加入20mL去礦質水,手動搖動小玻璃瓶50次。接下來,將50ppm的表5中所示的材料加入到小玻璃瓶中,並再搖動小玻璃瓶50次。然後將小玻璃瓶置於80℃水浴中3小時。冷卻至環境實驗室溫度後,再搖動小玻璃瓶50次;然後在最終搖動後應用實施例1中所述的分等系統至少1分鐘。表6顯示了以分散劑種類的函數表示的小玻璃瓶所分配到的等級。
實施例11
向五個40ml小玻璃瓶中填充新鮮獲得的程序用水,其是與實施例10中使用的相同的程序用水。傾析液相導致殘留物質可見地黏附到小玻璃瓶壁。向這些倒空的小玻璃瓶中加入20ml去礦質水。然後,加入50ppm如表5所示的材料,並手動搖動小玻璃瓶50次。然後將小玻璃瓶置於80℃水浴中3小時。冷卻至環境實驗室溫度後,再搖動小玻璃瓶50次;然後利用實施例1中所述的分等系統在最終搖動後分析小玻璃瓶內容物至
少1分鐘。結果示於表6。
實施例12
重複實施例4-9的步驟,不同的是油浴溫度設定為110℃,而所用材料的濃度為10-4mol/L。所使用的材料是聚合物3類型:PLURONIC® 17R4、P-123及F-68,以及TETRONIC® 90R4(均獲自BASF® SE,路德維希港,德國),與SYNPERONIC® PE P105及PE-P84(兩者皆獲自東約克郡之Croda International Plc,UK)。
圖2圖形地總結了對於每種防污聚合物以及對照組實施例(沒有添加防污聚合物)的試片上形成的材料的質量。結果表示聚合物3類型防污聚合物有用於減少或防止由pytar(參見實施例11-12)和苯乙烯聚合引起的結垢。
本發明所說明性地揭示者可以在本發明沒有具體揭示的任何元件不存在的情況下適當地實施。此外,如本發明所述的各個和每個具體實例旨在單獨使用或與本發明所述的任何其它具體實例以及其修改、均等物、和替代物組合使用。在各種實施例中,本發明適當地包含根據本發明所揭示或根據申請專利範圍所之請之元件、基本上由其組成、或由其組成。將認識到,可以不遵循本發明所示和所描述的實例具體實例和應用,且不脫離申請專利範圍而進行各種修改和改變。
Claims (18)
- 一種減少包含含有熱裂解汽油或熱裂解汽油副產物的程序用水的工業程序之水再循環迴路中的結垢的方法,該方法包含:施用總計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物至該程序用水以形成經處理程序用水,其中該一或多種防污聚合物包含選自不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物的第一聚合物的摻合物;且第二聚合物選自甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;及使該經處理程序用水與該水再循環迴路中內部表面接觸。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該一或多種防污聚合物包含不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物比甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯醯胺之共聚物以重量計約25:75至75:25之摻合物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該不飽和脂肪酸基本上由松油脂肪酸組成,或其中該伯二胺基本上由二伸乙基三胺組成,或此兩者。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該防污聚合物包含具有以聚合物之重量計50wt%至90wt%之松油脂肪酸含量、5wt%至40wt%之二伸乙基三胺含量、以及5wt%至35wt%之丙烯酸含量之聚合物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該防污聚合物包含具有乙二醇:丙二醇莫耳比為約10:90至50:50之乙二醇與丙二醇之共聚物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該水再循環迴路包含一或多個驟冷水塔、油/水分離器、程序用水汽提器、稀釋蒸氣產生器、或其以流體連接的組合。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該水再循環迴路包含稀釋蒸氣系統。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該方法包含施用約10ppm至250ppm之一或多種防污聚合物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該方法包含施用約100ppm至200ppm之一或多種防污聚合物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該經處理程序用水包括比該程序用水多約25wt%至200wt%之分散熱裂解汽油及/或熱裂解汽油副產物。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該經處理程序用水包括比該程序用水多約1wt%至150wt%之分散熱裂解汽油及/或熱裂解汽油副產物。
- 如申請專利範圍第1-11項中任一項之方法,其中該程序用水以約60℃至110℃之溫度存在。
- 如申請專利範圍第1-11項中任一項之方法,其中該工業程序包含熱裂解程序。
- 如申請專利範圍第13項之方法,其中該施用係在熱裂解廠中的凝聚器的下游。
- 一種經處理程序用水,其包含:a.來自工業程序之水再循環迴路的程序用水,該程序用水包含熱裂解汽油或熱裂解汽油副產物;及b.以該經處理程序用水之重量計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物,其中該一或多種防污聚合物係選自下列組成之群:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨 與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;乙二醇與丙二醇之共聚物;以及其二者或更多之摻合物,其中該經處理程序用水包括比該程序用水多約25wt%至200wt%之分散熱裂解汽油及/或熱裂解汽油副產物。
- 一種用以減少工業程序之程序用水中之結垢的聚合物組成物的用途,該程序用水具有約60℃至110℃之溫度並含有熱裂解汽油或熱裂解汽油副產物,該聚合物組成物選自:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;乙二醇與丙二醇之共聚物;以及其二者或更多之摻合物。
- 一種經處理程序用水之用途,用於減少存在於熱裂解程序中水再循環迴路中的結垢,該水再循環迴路包含稀釋蒸氣系統;其中該經處理程序用水包含來自工業程序之水再循環迴路的程序用水以及以該經處理程序用水之重量計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物,其中該一或多種防污聚合物係選自下列組成之群:不飽和脂肪酸、伯二胺、以及丙烯酸之共聚物;甲基丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨與丙烯酸及/或丙烯醯胺之共聚物;乙二醇與丙二醇之共聚物;以及其二者或更多之摻合物。
- 一種減少包含含有熱裂解汽油或熱裂解汽油副產物的程序用水的工業程序之水再循環迴路中的結垢的方法,該方法包含:施用總計約5ppm至500ppm之一或多種防污聚合物至該程序用水以形成經處理程序用水,其中該一或多種防污聚合物包含乙二醇與丙二醇之共聚物;及 使該經處理程序用水與該水再循環迴路中內部表面接觸。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562271667P | 2015-12-28 | 2015-12-28 | |
US62/271,667 | 2015-12-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201805244A TW201805244A (zh) | 2018-02-16 |
TWI711586B true TWI711586B (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=59086129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105139869A TWI711586B (zh) | 2015-12-28 | 2016-12-02 | 分散稀釋蒸氣系統中形成的副產物之方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10604431B2 (zh) |
EP (1) | EP3397722A4 (zh) |
JP (1) | JP6832953B2 (zh) |
CN (1) | CN108473877B (zh) |
BR (1) | BR112018012669B1 (zh) |
CA (1) | CA3009069A1 (zh) |
TW (1) | TWI711586B (zh) |
WO (1) | WO2017117085A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4222235A1 (en) * | 2020-09-30 | 2023-08-09 | SABIC Global Technologies B.V. | Application of surfmers to mitigate fouling in olefins plants |
TW202328010A (zh) * | 2021-09-10 | 2023-07-16 | 美商Bl科技公司 | 用於處理稀釋蒸汽產生器系統之方法及組成物 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3567623A (en) * | 1969-02-10 | 1971-03-02 | Betz Laboratories | Antifoulant agents for petroleum hydrocarbons |
US5851377A (en) * | 1997-03-10 | 1998-12-22 | The Lubrizol Corporation | Process of using acylated nitrogen compound petrochemical antifoulants |
US20050263437A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-01 | Howdeshell Michael J | Method of dispersing hydrocarbon foulants in hydrocarbon processing fluids |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4105540A (en) | 1977-12-15 | 1978-08-08 | Nalco Chemical Company | Phosphorus containing compounds as antifoulants in ethylene cracking furnaces |
US4160742A (en) * | 1978-06-15 | 1979-07-10 | Calgon Corporation | Method of resolving oil-in-water emulsions |
JPS5834889A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-01 | Kurita Water Ind Ltd | 石油化学プロセスの蒸気発生装置系の汚れ防止剤 |
US4460477A (en) | 1982-08-25 | 1984-07-17 | Calgon Corporation | Use of a carboxylic functional polyampholyte to inhibit the precipitation and deposit of scale in aqueous systems |
DE3439797C2 (de) * | 1983-11-02 | 1995-04-06 | Exxon Research Engineering Co | Polymerkomplex zur Viskositätsänderung einer wäßrigen Lösung |
US4889887A (en) * | 1986-05-19 | 1989-12-26 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Gelable acid viscosifiers |
JPH0386792A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Hakutou Kagaku Kk | エチレン製造プロセスにおける希釈水蒸気発生系の汚れ防止剤 |
US5294347A (en) | 1992-12-16 | 1994-03-15 | Nalco Chemical Company | Dispersion polymers for ethylene quench water clarification |
US5427690A (en) | 1994-02-10 | 1995-06-27 | Nalco Chemical Company | α-olefin/maleic anhydride copolymers as antifoulants in quench water systems |
US5445743A (en) | 1994-02-10 | 1995-08-29 | Nalco Chemical Company | Methacrylate polymers as antifoulants in quench water systems |
US5420194A (en) | 1994-02-14 | 1995-05-30 | Nalco Chemical Company | αolefin/maelic anhydride copolymers as antifoulants in ethylene process water stripper systems |
CA2436419C (en) * | 2001-02-16 | 2008-05-20 | Stone & Webster Process Technology, Inc. | Quench water pretreat process |
US7005087B2 (en) * | 2003-12-30 | 2006-02-28 | Nalco Energy Services, L.P. | Composition and method for preventing fouling in (meth)acrylic acid processes |
FR2894971B1 (fr) | 2005-12-20 | 2008-05-16 | Rhodia Recherches & Tech | Composition pour le traitement et/ou la modification de surfaces dures, comprenant un polymere synthetique |
CN100408154C (zh) | 2006-08-29 | 2008-08-06 | 四川省纺织工业研究所 | 一种无磷耐碱高效螯合分散稳定剂及其制备方法和应用 |
CN101838058B (zh) * | 2009-12-31 | 2012-07-18 | 上海良田化工有限公司 | 一种乙烯装置工艺水系统阻垢剂及其使用方法 |
CN103347579B (zh) * | 2011-02-02 | 2016-03-09 | 巴斯夫欧洲公司 | 从裂解汽油中分离水的方法 |
US8728324B2 (en) | 2012-06-25 | 2014-05-20 | General Electric Company | Method of controlling scale in steam generating systems |
WO2014018452A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Aquero Company, Llc | Process for reducing soluble organic content in recovered water |
US9751789B2 (en) * | 2012-12-28 | 2017-09-05 | Ecolab Usa Inc. | Fluorescent monomers and tagged treatment polymers containing same for use in industrial water systems |
US20150136660A1 (en) | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Uop Llc | Process for removing a contaminant from coal tar |
US9505994B2 (en) * | 2014-02-05 | 2016-11-29 | Baker Hughes Incorporated | Antifoulants for use in hydrocarbon fluids |
US11492277B2 (en) * | 2015-07-29 | 2022-11-08 | Ecolab Usa Inc. | Heavy amine neutralizing agents for olefin or styrene production |
US10836916B2 (en) * | 2015-11-20 | 2020-11-17 | Hexion Inc. | Chemical products for surface protection |
-
2016
- 2016-12-02 TW TW105139869A patent/TWI711586B/zh active
- 2016-12-27 US US15/390,987 patent/US10604431B2/en active Active
- 2016-12-27 JP JP2018553050A patent/JP6832953B2/ja active Active
- 2016-12-27 CN CN201680076472.2A patent/CN108473877B/zh active Active
- 2016-12-27 WO PCT/US2016/068637 patent/WO2017117085A1/en unknown
- 2016-12-27 CA CA3009069A patent/CA3009069A1/en active Pending
- 2016-12-27 EP EP16882486.0A patent/EP3397722A4/en active Pending
- 2016-12-27 BR BR112018012669-1A patent/BR112018012669B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3567623A (en) * | 1969-02-10 | 1971-03-02 | Betz Laboratories | Antifoulant agents for petroleum hydrocarbons |
US5851377A (en) * | 1997-03-10 | 1998-12-22 | The Lubrizol Corporation | Process of using acylated nitrogen compound petrochemical antifoulants |
US20050263437A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-01 | Howdeshell Michael J | Method of dispersing hydrocarbon foulants in hydrocarbon processing fluids |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10604431B2 (en) | 2020-03-31 |
CA3009069A1 (en) | 2017-07-06 |
WO2017117085A1 (en) | 2017-07-06 |
TW201805244A (zh) | 2018-02-16 |
EP3397722A4 (en) | 2020-07-22 |
CN108473877B (zh) | 2020-08-04 |
BR112018012669B1 (pt) | 2020-12-29 |
BR112018012669A2 (pt) | 2018-12-04 |
JP6832953B2 (ja) | 2021-02-24 |
JP2019503861A (ja) | 2019-02-14 |
EP3397722A1 (en) | 2018-11-07 |
US20170183248A1 (en) | 2017-06-29 |
CN108473877A (zh) | 2018-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS59184290A (ja) | 酸性成分の中和方法及びその組成物 | |
CN1066208C (zh) | 使用胺掺混物抑制湿烃冷凝系统中氯化物腐蚀的方法 | |
TWI711586B (zh) | 分散稀釋蒸氣系統中形成的副產物之方法 | |
CN106336892B (zh) | 原油破乳剂及其制备方法 | |
JPH07216365A (ja) | ヒドロカルビルコハク酸無水物及びアミンの反応生成物を用いる製油装置の腐食防止方法 | |
CN110777382A (zh) | 中和成膜缓蚀阻垢剂及其制备方法 | |
TW505691B (en) | Methods and compositions for inhibiting corrosion | |
CN105819578B (zh) | 一种用于mto水洗塔除垢剂 | |
TWI653319B (zh) | 中和劑在製造烯烴或苯乙烯之用途 | |
CN1226393C (zh) | 石油生产添加剂配方 | |
US4490275A (en) | Method and composition for neutralizing acidic components in petroleum refining units | |
TWI713605B (zh) | 分解在乙烯製造過程中形成的乳化液之方法 | |
CN103571523B (zh) | 一种原油络合脱钙剂组合物及其应用 | |
CN101654628B (zh) | 用于加氢装置的阻垢缓蚀剂及其合成方法 | |
WO2020121031A1 (en) | Polyethylenimine as a new emulsion breaker for quench water systems | |
US20230407196A1 (en) | Application of surfmers to mitigate fouling in olefins plants | |
CN106700085B (zh) | 一种处理煤焦油用助剂及其制备方法 | |
JP7466127B2 (ja) | 原油中の鉄成分量低減方法 | |
KR102413582B1 (ko) | 공정수 내에서 중합을 억제시키는 방법 | |
WO2020218403A1 (ja) | 原油中の鉄成分量低減方法 | |
CN109762601A (zh) | 阻焦剂 | |
JP2022148818A (ja) | 石油プロセスにおける熱交換器の汚れ防止方法 | |
TW201945406A (zh) | 含有煤的成形物用黏合劑以及含有煤的成形物的製造方法 |