專利名稱：一種消泡劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種消泡劑，尤其涉及一種用于煉油廠延遲焦化裝置焦炭塔內(nèi)泡沫層處理的消泡劑。
背景技術(shù)：
延遲焦化是通過渣油在高流速、高熱強度條件下以強烈湍流狀態(tài)通過加熱爐管，在短時間內(nèi)通過渣油的臨界裂解溫度范圍，達(dá)到焦化反應(yīng)溫度，并迅速離開加熱爐管，進(jìn)入焦炭塔的反應(yīng)空間，使縮合反應(yīng)和裂解反應(yīng)延遲到焦炭塔來實現(xiàn)的。在反應(yīng)的過程中，縮合生成的焦炭層從上到下逐漸結(jié)焦在焦炭塔內(nèi)壁，焦層上部有泡沬層，生成物中有許多中間產(chǎn)物，它們以泡沬的形式存在。大量的氣泡同時向上運動時小氣泡會互相聚合成更大氣泡，因此隨氣泡上升，氣泡直徑逐漸增大。泡沬層太高，使焦粉攜帶量加大，焦粉隨氣相通過大油氣管道進(jìn)入分餾塔，堵塞分餾塔盤和側(cè)線空冷器及水冷器，而中間產(chǎn)物太多，也影響了延遲焦化裝置的輕質(zhì)油收率。操作中要求泡沬層應(yīng)該低于焦炭塔的安全高度，因此焦炭塔的泡沬層問題已是延遲焦化工藝的瓶頸，并且大量的泡沫嚴(yán)重的影響了裝置的正常運行，嚴(yán)重制約了延遲焦化的生產(chǎn)，也給油品在運輸、使用過程中造成了嚴(yán)重的影響，經(jīng)濟效益低下。
消泡劑又稱防沫劑，它分為破泡劑和抑泡劑，破泡劑是加到已形成的泡沫中，使泡沫破滅的表面活性劑；抑泡劑是在溶液發(fā)泡前預(yù)先加入阻止發(fā)泡的表面活性劑，用以消除和抑制在使用過程中產(chǎn)生的泡沬。石油液體由于發(fā)生了表面張力變化可形成大量的泡沫，液體泡沬的消除方法有空氣壓力消泡、赤熱白金絲插入液體消泡、加入消泡劑消泡、超聲波消泡、機械攪拌消泡等方法。在液體石油產(chǎn)品中最有效的方法是加入消泡劑消泡，消泡劑必須易于在液體表面迅速鋪展，其活性分子易優(yōu)先被吸附在助劑的表面，阻止油氣泡的吸附，使泡沫破滅速度加快。有效的消泡劑既要能迅速破泡，又要能在長時間內(nèi)防止泡沬生成。有些消泡劑在加入溶液后，經(jīng)過一段時間便失去消泡能力，其原因是溶液中起泡沬的濃度大于溶液濃度，加入的消泡劑被起泡劑膠束所增溶，以致不能在液膜上鋪展，造成消泡能力顯著下降。一般地說，開始加入消泡劑時，在液膜上的鋪展速度大于膠束所增溶速度，所以表現(xiàn)出了良好的消泡效果，經(jīng)過一段時間后，隨消泡劑被增溶，消泡作用減弱。因此消泡劑其表面張力都較低，且易吸附在泡沬的液膜上，能使液膜的局部表面張力降低，同時帶走液膜下鄰近液體，導(dǎo)致液膜變薄而破裂。一般而言，消泡劑在液膜上鋪展越快，液膜變得越薄，破泡能力就越強。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于煉油廠延遲焦化裝置焦炭塔泡沫層泡沫處理的消泡劑。
本發(fā)明的消泡劑，包括下述重量比份的組分聚甲基硅氧烷30～40％；聚醚型脂肪酸酯30～50％；有機硅系化合物20～30％。
其中聚甲基硅氧烷起阻止發(fā)泡作用，其最佳加入量是35％；其相對分子量為1000～1500。
聚醚型脂肪酸酯是消泡劑中主要成分，起破泡作用，是泡沫破滅的表面活性劑，其最佳加入量是40％；其相對分子量為2000～2500。
有機硅系化合物起促阻止發(fā)泡作用，主要有二乙基硅油，其最佳加入量25％。
本發(fā)明消泡劑的制備方法，按所述重量比份先將聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均勻，然后再向混合物中加入有機硅系化合物混合均勻即得；或按所述重量比份將聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有機硅系化合物直接混合均勻即得。
下面通過實驗數(shù)據(jù)來評價本發(fā)明消泡劑的消泡性能(與現(xiàn)有技術(shù)中的一些消泡劑作對比)評價方法將實驗樣品在24℃、60℃時，分別用恒定流速的空氣吹氣5min，然后靜止1min。在每個周期結(jié)束時，分別測定泡沫的形成高度及泡沫消失時間來評選消泡劑的使用性能，以產(chǎn)生泡沫量最少且加入的消泡劑量最少為最佳條件，研制出最佳的消泡劑。
實驗步驟1、原料油樣品的配制模擬焦炭塔內(nèi)各物料比例進(jìn)行了配制焦化汽油∶焦化輕餾分油∶焦化重餾分油＝1∶2.5∶2(質(zhì)量比)
2、取500ml樣品加入量筒中，放入恒溫溶液中，通入空氣5min，觀察起泡面積及泡沫高度，靜止1min及時記錄泡沫高度；加入消泡劑，記錄泡沬高度；同時記錄泡沫消除的時間。泡沫高度精確到1mm，泡沫消除的時間精確到1s。
3、用不同的消泡劑在不同溫度下重復(fù)上述過程。
實驗1、將重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)的35％、聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)40％及二乙基硅油25％直接混合，得到本發(fā)明的消泡劑RZ-5(A)。消泡劑RZ-5(A)的消泡性能見表1。
表-1 渣油消泡劑消泡試驗

從表1可以看出消泡劑RZ-5(A)在濃度為50ppm的范圍內(nèi)均表現(xiàn)出較高的消泡率，消泡率分別為57.5％和54.6％，能滿足延遲焦化裝置焦炭塔的需要。該消泡劑應(yīng)用于蘭州石化公司延遲焦化裝置，使焦炭塔有效利用率提高到80％以上，使焦炭塔泡沫層下降3.0米以上；焦炭塔單塔生焦時間延長，切換次數(shù)下降，單套生焦時間由24h提高到28h；尤其是輕質(zhì)油收率有較大提高，能耗有所下降。
實驗2、將重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)30％、聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)50％、二乙基硅油20％直接混合均勻，得消泡劑RZ-5(B)。消泡劑RZ-5(B)的消泡性能見表1從表2可以看出消泡劑RZ-5(B)在濃度為50ppm的范圍內(nèi)均表現(xiàn)出較高的消泡率，消泡率分別為58.5％和53.5％，能滿足延遲焦化裝置焦炭塔的需要。該消泡劑應(yīng)用于蘭州石化公司延遲焦化裝置，使焦炭塔的有效利用率提高到80％以上，使焦炭塔泡沫層下降3.0米以上；焦炭塔單塔生焦時間延長，切換次數(shù)下降，單套生焦時間由24h提高到28h。尤其是輕質(zhì)油收率有較大提高，能耗有所下降。
表-2 渣油消泡劑消泡試驗

實驗3、將重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)20％，聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)50％，二乙基硅油30％直接混合，得到本發(fā)明的消泡劑RZ-5(C)。消泡劑RZ-5(C)的消泡性能見表3。
表3 渣油消泡劑消泡試驗

從表3可以看出消泡劑RZ-5(C)在濃度為50ppm的范圍內(nèi)均表現(xiàn)出較高的消泡率，消泡率分別為48.6％和40.1％，消泡率小于50％，原因在于丁聚甲基硅氧烷20％，沒有達(dá)到給定質(zhì)量百分含量，影響到延遲焦化裝置焦炭塔的有效利用率。
實驗4、將重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)40％與聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)50％混合，再向混合物中加入10％二乙基硅油混合均勻即得本發(fā)明的消泡劑RZ-5(D)。消泡劑RZ-5(D)的消泡性能見表4。
表4 消泡劑RZ-5(D)消泡試驗

從表4可以看出消泡劑RZ-5(D)在濃度為50ppm的范圍內(nèi)均表現(xiàn)出較高的消泡率，消泡率分別為38.9％和35.0％，消泡率小于40％，原因在于有機硅系化合物10％，沒有達(dá)到給定質(zhì)量百分含量，影響到延遲焦化裝置焦炭塔的有效利用率。
對比實驗1NCH-3型消泡劑(荊門石油化工廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)見表5。
對比實驗2、A型消泡劑(武漢石油化工廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)記錄見表6。
對比實驗3、RZ-5型消泡劑(蘭州石油化工公司研究院生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)記錄見表4。
對比實驗4、OTD型消泡劑(桐城助劑廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)記錄見表7。
對比實驗5、JN-5型消泡劑(武進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定劑廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)見表8。
對比實驗6、BAPE型消泡劑(浙江大學(xué)化工廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)見表9。
對比實驗7、7010型消泡劑(天津助劑廠生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)記錄見表11。
對比實驗8、WR-202型消泡劑(廣東化工研究所生產(chǎn))試驗數(shù)據(jù)見表12。
表5 NCH-3型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄


表6 A型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

表7 3RZ-5型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

表8 OTD型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄


表9 JN-5型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

表10 BAPE型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

表9 7010型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

表10 WR202型消泡劑試驗數(shù)據(jù)記錄

從表5-12可以看出，本發(fā)明的消泡劑在實驗條件24℃、60℃及實驗濃度50ppm時，消泡率為50％以上，表現(xiàn)出了優(yōu)異的消泡性能，其消泡性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品。
具體實施例方式
實施例1、本發(fā)明消泡劑的制備原料(以重量比份計)聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)40％；二乙基硅油30％。
方法按上述重量比份按所述重量比份將聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有機硅系化合物直接混合均勻即得。
實施例2、本發(fā)明消泡劑的制備原料(以重量比份計)聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)35％；聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)45％；二乙基硅油20％。
方法按上述重量比份按所述重量比份將聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有機硅系化合物直接混合均勻即得。
實施例3、本發(fā)明消泡劑的制備原料(以重量比份計)聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)50％；二乙基硅油20％。
方法先按上述重量比份按將聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均勻，然后再向混合物中加入有機硅系化合物混合均勻即得；實施例4、本發(fā)明消泡劑的制備原料(以重量比份計)聚甲基硅氧烷(相對分子量為1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相對分子量為2000～2500)40％；二乙基硅油30％；方法先按上述重量比份按將聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均勻，然后再向混合物中加入有機硅系化合物混合均勻即得。
權(quán)利要求
1.一種消泡劑，包括下述重量比份的組分聚甲基硅氧烷30～40％；聚醚型脂肪酸酯30～50％；有機硅系化合物20～30％；
2.如權(quán)利要求1所述的消泡劑，其特征在于所述聚甲基硅氧烷的相對分子量為1000～1500。
3.如權(quán)利要求1所述的消泡劑，其特征在于所述聚醚型脂肪酸酯的相對分子量為2000～2500。
4.如權(quán)利要求1所述的消泡劑，其特征在于所述有機硅系化合物為二乙基硅油。
5.如權(quán)利要求1所述消泡劑的制備方法按所述重量比份先將聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均勻，然后再向混合物中加入有機硅系化合物混合均勻即得；或按所述重量比份將聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有機硅系化合物直接混合均勻即得。
6.如權(quán)利要求5所述消泡劑的制備方法，其特征在于所述聚甲基硅氧烷的相對分子量為1000～1500。
7.如權(quán)利要求5所述消泡劑的制備方法，其特征在于所述聚醚型脂肪酸酯的相對分子量為2000～2500。
8.如權(quán)利要求5所述消泡劑的制備方法，其特征在于所述有機硅系化合物為二乙基硅油。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于煉油廠延遲焦化裝置焦炭塔泡沫層泡沫處理的消泡劑，該消泡劑是將重量比份的聚甲基硅氧烷30～40％，聚醚型脂肪酸酯30～50％及有機硅系化合物20～30％直接混合而得。本發(fā)明消泡劑消泡率達(dá)50％以上，用于煉油廠延遲焦化焦炭塔，使該裝置泡沫層下降3米以上，單套生焦時間由24h提高到28h，焦炭塔的有效利用率達(dá)80％以上，尤其是輕質(zhì)油收率有較大提高，能耗有所下降。
文檔編號B01D19/02GK1919439SQ20061010448
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者任世科, 張耀亨, 張軍明, 馬利飛, 劉雪梅, 楊忠友 申請人:中國石油蘭州石油化工公司