專利名稱：：用于增大黑液中的妥爾油皂的分離收率的添加劑的制作方法用于增大黑液中的妥爾油皂的分離收率的添加劑背景本公開內(nèi)容通常涉及木漿的化學(xué)處理。更具體地說，本公開內(nèi)容涉及分離助劑在黑液回收工藝中的用途。;琉酸鹽法過程中的木質(zhì)^咸法制漿除產(chǎn)生包括^^油脂和妥爾油皂在內(nèi)的各種可回收的松脂之外，還產(chǎn)生了木漿。從制漿廢液(spentpulpingliquor)中回收妥爾油皂在制漿工藝中是重要的單元操作，這是因?yàn)橥谞栍驮硎强射N售的給料，其被進(jìn)一步處理并分餾成妥爾油脂肪酸、樹脂酸和植物甾醇。妥爾油脂肪酸在多種化學(xué)應(yīng)用中用作脂肪酸源，且一旦進(jìn)一步衍生就產(chǎn)生用在許多應(yīng)用中的表面活性劑、醇酸樹脂和聚酰胺樹脂，這些應(yīng)用包括化妝品、印刷油墨和表面涂層。重要的是，植物甾醇是使用在藥物應(yīng)用中的各種前體甾族化合物(如，(3-谷甾醇)的天然來源，藥物應(yīng)用包括治療心血管疾病及其潛在癥狀、脂類代謝和癌癥。除了作為化學(xué)給料的價(jià)值之外，如果未正確地處理的話，妥爾油皂能夠在硫酸鹽回收工藝和隨后的造紙工藝中引起操作問題。一些這樣的操作問題可以包括蒸發(fā)器污垢、蒸發(fā)器結(jié)垢、形成瀝青、需要漂白化學(xué)品、造紙機(jī)起泡、回收爐發(fā)黑、廢水處理廠性能以及占工廠流出物毒性的80%的松香酸急。概述本公開內(nèi)容涉及用于增大黑液中的妥爾油皂的收率的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，本方法包括向黑液中添力。一種或多種分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合。R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基;x是1到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。分離助劑的添加增大了黑液中的妥爾油急的分離收率。隨后，可以使用任何合適的工藝將妥爾油皂與黑液分離。在一個(gè)實(shí)施方案中，M是H。在一個(gè)實(shí)施方案中，M是K。在一個(gè)實(shí)施方案中，R是約16個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。在一個(gè)實(shí)施方案中，烷基醇烷氧基化物是嵌段聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，黑液中的分離助劑的濃度的范圍在約0.25ppm到約250ppm。在一個(gè)實(shí)施方案中，黑液中的分離助劑的濃度的范圍在約1.5ppm到約35ppm。在一個(gè)實(shí)施方案中，將分離助劑以水溶液組分添加到黑液中。在一個(gè)實(shí)施方案中，由急撇油器(soapskimmer)進(jìn)行分離。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供了一種增大黑液中的妥爾油脂肪酸的收率的方法。本方法包括向黑液中添加分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20;y是約20到約80且M是H或石咸金屬。該方法進(jìn)一步包括將妥爾油皂與黑液分離并將妥爾油皂精制成妥爾油脂肪酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過諸如，如S吏化、分餾、蒸餾及其組合的工藝來進(jìn)行精制。在一個(gè)可選擇的實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供了一種生產(chǎn)妥爾油脂肪酸的方法。該方法包括在包括氫氧化鈉和^/f匕鈉的蒸煮液中加熱木屑以形成包括木漿的黑液以及將木漿與黑液分離。向黑液中添加一種或多種分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。將妥爾油皂與黑液分離并精制成妥爾油脂肪酸。本公開內(nèi)容的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是提供一種用于增大黑液中的妥爾油皂的分離收率的方法。本公開內(nèi)容的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是提供一種用于增大妥爾油皂的回收率的改進(jìn)方法。本公開內(nèi)容的又一個(gè)優(yōu)勢(shì)是提供一種用于生產(chǎn)妥爾油脂肪酸的改進(jìn)方法。此處描述了另外的特征和優(yōu)勢(shì)，且從下面的詳細(xì)描述看，這些另外的特征和優(yōu)勢(shì)將是明顯的。詳細(xì)描述本公開內(nèi)容涉及從木質(zhì)制漿工藝中提高副產(chǎn)物的產(chǎn)量。更具體地說，本公開內(nèi)容涉及用于增大黑液中的妥爾油皂的收率的方法。正如此處使用的，術(shù)語"黑液"意指從已經(jīng)經(jīng)受硫酸鹽法的木屑得到的制漿廢液，正如技術(shù)人員理解的。例如，在木漿流已經(jīng)在硫酸鹽法中經(jīng)受蒸煮之后的鼓式洗滌過程中，黑液通常被分離。正如此處使用的，術(shù)語"烷基醇"意指式ROH的化合物或化合物的混合物，其中R是直鏈或支鏈的CVC22烷基。正如此處使用的，術(shù)語"氬氧化物堿(hydroxidebase)"意指諸如鈉、鉀、4丐、鎂、鋰以及類似物的堿金屬的氬氧化物(OH)鹽。正如此處使用的，術(shù)語"白液"意指堿金屬氬氧化物和硫化物的含水混合物，其包括或不包括另外的添加劑且濃度是本領(lǐng)域眾所周知的。與紙漿中剩余的木質(zhì)素的量成正比的卡伯值是在TAPPI法T236cm-85中規(guī)定的條件下，由1克不含水的紙漿所消耗的0.1N高錳酸鉀溶液的體積(以毫升計(jì))。在通常的制漿工藝中，去木質(zhì)素是允許木纖維彼此分離的主要反應(yīng)。各種機(jī)械方法和化學(xué)方法用于引起這種分離，^f旦最廣泛使用的才支術(shù)被認(rèn)為是硫酸鹽法，硫酸鹽法生產(chǎn)的紙漿賦予紙制品高的強(qiáng)度和良好的老化特性。在硫酸鹽法中，氫氧化鈉和/或硫化鈉的蒸煮液(如，白液)用于從木質(zhì)(如，呈木屑形式)中提取木質(zhì)素。提取或去木質(zhì)素的工藝是在蒸煮器中按批次進(jìn)行或連續(xù)進(jìn)行的。蒸煮器中的pH通常在約11和約14之間。將蒸煮器中的液體溫度維持在約15(TC到約170。C之間。完成蒸煮通常需要約2小時(shí)到約6小時(shí)的時(shí)段。蒸煮液滲透木屑對(duì)制漿工藝的成功是至關(guān)重要的。紙漿的均勻性與造紙操作的簡便和最終產(chǎn)品的質(zhì)量直接相關(guān)。蒸煮液充分地移動(dòng)入木質(zhì)中在制漿工藝中是基本的第一步驟。為釋放纖維而去除足夠的木質(zhì)素要求黑液滲透并擴(kuò)散入木屑中，且然后均勻分布于整個(gè)木質(zhì)中。蒸煮和脫樹脂可以被認(rèn)為是以下面的方式發(fā)生的1)通過含水的堿性流體潤濕木屑和樹脂；2)通過此流體滲透木屑；3)通過含水的堿性流體進(jìn)入木屑流通道中而促使樹脂和脂肪酸聚集體破裂以及木屑脫纖維；以及4)穩(wěn)定分散的樹脂顆粒，從而減少它們?cè)俪练e到纖維素纖維上。表面活性劑可以通過不同的機(jī)理輔助該工藝的上面的各步驟，機(jī)理諸如潤濕、乳化以及將這些樹脂質(zhì)材料分散入和分散出木質(zhì)結(jié)構(gòu)中。這導(dǎo)致了蒸煮和洗滌階段后較低的紙漿樹脂含量。對(duì)溶解級(jí)紙漿來說，可能需要將紙漿樹脂含量減少至非常低的水平，以阻止樹脂對(duì)醋酸酯和粘膠特性的不利影響。在造紙紙漿中，這些提取物當(dāng)在木屑加工成紙漿和紙制品的過程中釋放時(shí)，可能引起工廠設(shè)備上麻煩的瀝青沉積、引紙壓榨(presspicking)以及低質(zhì)量地生產(chǎn)。因此，有效的紙漿脫樹脂助劑可以在包括KAMYR工藝在內(nèi)的批次和連續(xù)的工藝中用于制造紙漿以及溶解紙漿。在蒸煮步驟后，含有木屑的蒸煮液被轉(zhuǎn)移到放空罐中。在放空罐中，木屑破裂成單纖維(如，紙漿)以形成紙漿流。在約95。C到110。C的溫度下操作放空罐。從放空罐中，來自紙漿流的紙漿可以在，如旋轉(zhuǎn)真空轉(zhuǎn)筒洗滌器中被洗滌以將處理過的木漿與液體載體流分離。這種紙漿的洗滌/分離產(chǎn)生黑液(即，制漿廢液)。在制造紙制品之前，木漿可以接受進(jìn)一步的處理，如漂白?？梢允购谝航?jīng)受蒸發(fā)工藝以使其濃縮。根據(jù)本公開內(nèi)容的不同實(shí)施方案可以進(jìn)一步處理黑液。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括向黑液中添加一種或多種分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合。R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，添加分離助劑增大了黑液中的妥爾油皂的分離收率。例如，添加分離助劑時(shí)，更大量的妥爾油皂將會(huì)升至黑液的頂部。隨后，可以使用任何合適的工藝，諸如，如皂撇油器使妥爾油皂與黑液分離。應(yīng)該理解，可以在任何時(shí)刻，將任何合適量的分離助劑添加到黑液中。可以任何形式(如，固體、液體)以及與任何額外的組分(如，水溶液的一部分)一起，如呈混合物的形式，將分離助劑添加到黑液中。優(yōu)選地，可以添加適量的分離助劑，使得黑液中的分離助劑的濃度范圍在約0.25ppm到約2S0ppm。更優(yōu)選地，黑液中的分離助劑的濃度范圍在約1.5ppm到約35ppm。黑液通常含有14%到18%的固體。固體是約65%的源于木質(zhì)的有機(jī)物和35%的源于白色蒸煮液的無機(jī)鹽。溶解的木質(zhì)組分可以被分成許多餾分1)木質(zhì)材料(由電離酚基和羧酸基團(tuán)溶解的大分子膠體)；2)糖精酸(水溶性羥基酸；糖降解產(chǎn)物)；3)低分子量有機(jī)酸(乙酸、曱酸、乙醇酸、乳酸等)；以及4)提取物(脂肪酸、松香酸，以及它們的酯、中性餾分)。提取物是與黑液自然分離的皂的來源。黑液皂(即，妥爾油皂)因它們的熱值而被燃燒或者被回收以及進(jìn)一步處理以得到粗妥爾油(CTO)，粗妥爾油是工廠收益的重要來源。在制漿工藝的不同位置處，黑液急自然地與黑液分離。皂分離成層狀液晶相。這種相分離的材料可以被觀察到漂浮在洗漿器大缸中、濾液和稀黑液罐的表面處，以及大量的在泡沫塔和黑液皂撇油器處。黑液皂撇去物(blackliquorsoapskimming)可以從不同的位置被收集，并被一起集中在中心收集罐內(nèi)，在酸化之前，撇去物可以被容納在中心收集罐中。黑液皂撇去物通常包括脂肪酸鹽和松香酸鹽(即離子型表面活性劑)、脂肪酸酯和松香酸酯以及中性組分的混合物。是天然產(chǎn)物的黑液急撇去物包含數(shù)百種不同的化合物。占優(yōu)勢(shì)的給定成分隨樹種類、制漿化學(xué)品和遺傳因素變化。脂肪酸主要是含少量亞麻酸、硬脂酸和棕櫚酸的油酸和亞油酸。松香酸是具有通式C20H30O2的單羧基二辟酸(mono-carboxylicditerpeneacid)。主要的松香酸是松香酸(abieticacid)和脫氫松香酸，盡管出現(xiàn)了許多明顯不同的異構(gòu)體。松香酸和脫氬松香酸都包含三個(gè)六元環(huán)。脫氫松香酸包含一個(gè)芳環(huán)，且因而不同于包含三個(gè)不飽和環(huán)的松香酸。通常稱為不皂化物的中性餾分是包括植物甾醇、脂肪醇和蠟醇、辟和烴在內(nèi)的多種物質(zhì)的混合物。黑液中的提取物被部分溶解，且因此，黑液是膠態(tài)系統(tǒng)。提取物可以在黑液中呈若干不同的狀態(tài)，所述狀態(tài)包括真溶液、膠束溶液、液晶相和最后是液晶皂。這些膠體狀態(tài)大部分同時(shí)出現(xiàn)且彼此處于一種平衡。妥爾油皂的聚集體態(tài)取決于分散的皂的濃度以及取決于液體的鹽含量和固體含量。因?yàn)楹谝涸诨厥諣t中燃燒之前，通常在蒸發(fā)器中被濃縮，所以黑液膠體連續(xù)經(jīng)受應(yīng)力。隨著從黑液中蒸發(fā)水，固體含量的連續(xù)增大產(chǎn)生了應(yīng)力。當(dāng)去除水時(shí)，黑液的鹽含量增大，從而造成天然地鹽析出存在的任何有機(jī)物。據(jù)記載，皂的最小溶解度是22%和28%之間的黑液固體含量。諸如殘余的有效堿、溫度以及可能的存在于液體中的脂肪酸對(duì)松香酸的比的其他因素也可以影響溶解度，且因此影響妥爾油急出現(xiàn)相分離的傾向。脂肪酸鹽和松香酸鹽形成使提取物的中性餾分溶解的膠束。形成膠束表明開始出現(xiàn)相分離，這取決于許多因素。這些因素包括鹽含量、脂肪酸對(duì)松香酸的比以及溫度。通常而言，當(dāng)鹽含量增大時(shí)，形成膠束時(shí)的皂的濃度降低，即皂較不易溶。當(dāng)脂肪酸皂對(duì)松香酸皂的比在1:1和2:1之間時(shí)的混合膠束比任一種單獨(dú)的急的膠束更穩(wěn)定。在20。C和80。C之間，膠束的形成與溫度無關(guān)，但是在更高的溫度下，皂變得更易溶解。黑液中有少量的皂留下，所述皂以呈真溶液，而不是膠束溶液的單獨(dú)的皂單體存在，或者以與膠束溶液平衡的急單體存在。在急撇油器之后，殘余急難以去除且通常仍留在黑液中。雖然在黑液中形成的急顆粒(如，妥爾油皂)自然地與溶液分離，但在本發(fā)明的可選擇的實(shí)施方案中，添加分離助劑顯著地增大了黑液中妥爾油皂的分離。在另一個(gè)實(shí)施方案中，^/>開內(nèi)容才是供了一種增大黑液中的妥爾油脂肪酸的收率的方法。該方法包括向黑液中添加分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。該方法進(jìn)一步包括將妥爾油皂與黑液分離并將妥爾油皂精制成妥爾油脂肪酸。例如，精制工藝可以包括酸化妥爾油皂以得到粗妥爾油。粗妥爾油可以在諸如，如分餾、蒸餾或其組合的任何合適的分離工藝中被進(jìn)一步精制，以產(chǎn)生可使用在多種不同應(yīng)用中的妥爾油脂肪酸。在一個(gè)可選擇的實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供了一種生產(chǎn)妥爾油脂肪酸的方法。該方法包括在包括氬氧化鈉和碌u化鈉的蒸煮液中加熱木屑以形成包括木漿的黑液以及將木漿與黑液分離。向黑液中添加一種或多種分離助劑。分離助劑包括一種或多種具有式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是l到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。將妥爾油皂與黑液分離并精制成妥爾油脂肪酸。此公開內(nèi)容的烷基醇烷氧基化物包括式RO[(CH2CHCH30)x(CH2CH20)y]M，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是l到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。烷基醇烷氧基化物可以是通過在氫氧化物堿的存在下，加熱CrC4。烷基醇或CrC4o烷基醇的混合物(兩者在此處都以ROH表示)與氧化丙烯以及任選的氧化乙烯來制備的。優(yōu)選地，在約150。C的溫度下，在約50psi到約75psi的壓力下在壓力容器中進(jìn)行反應(yīng)。所得到的烷氧基化物可以保持鹽形式或凈皮酸中和。氧化乙烯和氧化丙烯可以無規(guī)方式或以嵌段方式^皮添加。正如此處佳_用的，術(shù)語"嵌段聚合物"意指由氧化丙烯和氧化乙烯的嵌段添加而產(chǎn)生的聚合物。正如此處使用的，術(shù)語"雜聚物(heteropolymer)，，意指由氧化丙烯和氧化乙烯的無規(guī)添加而產(chǎn)生的聚合物。氧化乙烯和氧化丙烯的無規(guī)添加包括將兩種組分同時(shí)添加到醇中，使得添加到醇中的速率受到它們相對(duì)的量和反應(yīng)速率的控制。因而，在無規(guī)添加的情況下，應(yīng)理解，上面的式不是結(jié)構(gòu)式，而只是表示添加到醇ROH中的氧化乙烯和氧化丙烯的摩爾量，x和y。在嵌段添加的情況下，氧化乙烯或氧化丙烯可以首先被添加到醇中并允許反應(yīng)。然后，添加另一組分并允許反應(yīng)。在嵌段添加的情況下，上面的式表示烷氧化醇的結(jié)構(gòu)，除了(C2H40)x和(C3H60)y基團(tuán)可能被顛倒之外，這取決于是氧化丙烯還是氧化乙烯首先被添加。所得到的聚合物是高度水溶性的固體。在一個(gè)實(shí)施方案中，M是H或K。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20;y是約20到約80且M是H或堿金屬。在一個(gè)實(shí)施方案中，烷基醇烷氧基化物是嵌段聚合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，烷基醇烷氧基化物是雜聚物。雖然此處描述的特定的百分?jǐn)?shù)和工藝參數(shù)是優(yōu)選的，但是可以采用其他百分?jǐn)?shù)和參數(shù)。作為實(shí)例而不是限制，下面是本發(fā)明各種實(shí)施方案的示例。實(shí)施例1進(jìn)行了使用分離助劑的一系列現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)約一個(gè)月時(shí)間段。在試驗(yàn)過程中，使用下面的工藝條件來評(píng)估分離助劑對(duì)增大黑液中的妥爾油皂的分離收率的影響。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢查顯示了當(dāng)添加分離添加劑時(shí)，從黑液中得到的妥爾油皂的收率(即，/人l&油過程(skimmingprocess)收集的量)有大的增加。妥爾油皂的試驗(yàn)前(即，未添加分離助劑)值是約105磅妥爾油皂/每噸產(chǎn)生的漿。在使用分離助劑的試驗(yàn)過程中，收率增大至約215磅妥爾油皂/每噸產(chǎn)生的漿。因此，從黑液中產(chǎn)生的妥爾油皂的收率比在沒有分離助劑的情況下產(chǎn)生的妥爾油皂的量增大了約100%或更大。應(yīng)該理解，此處描述的目前優(yōu)選的實(shí)施方案的各種變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是明顯的?？梢赃M(jìn)行這樣的變化和修改而并不偏離本主題的主旨和范圍且不會(huì)削弱本主題的預(yù)期的優(yōu)勢(shì)。因此，期望這樣的變化和修改由所附的權(quán)利要求覆蓋。權(quán)利要求1.一種增大黑液中的妥爾油皂的收率的方法，所述方法包括向所述黑液中添加選自由式RO[(CH2CHCH3O)x(CH2CH2O)y]M的烷基醇烷氧基化物及其組合組成的組的分離助劑，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20；y是約20到約80且M是H或堿金屬。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中M是H。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其中M是K。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述R是約16個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述烷基醇烷氧基化物是嵌段聚合物。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述黑液中的所述分離助劑的濃度的范圍在約0.25ppm到約250ppm。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述黑液中的所述分離助劑的濃度的范圍在約1.5ppm到約35ppm。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分離助劑以水溶液組分^皮添加到所述黑液中。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述妥爾油皂與所述黑液分離。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述分離是通過皂撇油器進(jìn)行的。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述妥爾油皂精制成妥爾油脂肪酸。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述精制是通過選自由酸化、分餾、蒸餾及其組合組成的組的工藝來進(jìn)行的。全文摘要提供了增大黑液中的妥爾油皂的收率的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括向黑液中添加分離助劑。分離助劑包括式RO[(CH<sub>2</sub>CHCH<sub>3</sub>O)<sub>x</sub>(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>O)<sub>y</sub>]M的烷基醇烷氧基化物及其組合，其中R是約8到約22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基；x是1到約20；y是約20到約80且M是H或堿金屬。文檔編號(hào)C11B13/00GK101589134SQ200880002230公開日2009年11月25日申請(qǐng)日期2008年1月24日優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日發(fā)明者普拉薩德·Y·杜吉瑞拉,格雷迪·E·沃利,詹姆士·J·斯瓦茨申請(qǐng)人:納爾科公司