通过内酰胺或氨基酸抑制聚合并溶解沉积物以防止碱液污染的方法技术

一种抑制和溶解在用于洗涤酸性气体如二氧化碳、硫化氢的苛性或碱性洗涤塔上形成的沉积物的方法，该沉积物是在石脑油、乙烷和丙烷的热裂解过程中形成的。裂解操作产生一些氧化化合物如醋酸乙烯酯或乙醛，这些化合物在碱性条件下发生聚合。醋酸乙烯酯在碱性条件下水解产生乙醛。诸如６氨基己酸的氨基酸以及诸如ε－己内酰胺的内酰胺不仅能够防止还能够溶解醛醇缩合所形成的聚合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过内酰胺或氨基酸抑制聚合并溶解沉积物以防止碱液污染的方法有关联邦赞助研究或开发的声明无
本专利技术涉及一种用于抑制并溶解在苛性或碱性洗涤塔中可能产生的聚合沉积物的方法。更具体地，本专利技术涉及某些脂肪族氨基酸、磺内酰胺酸或内酰胺在抑制沉积并溶解沉积物中的应用。更加具体地说，本专利技术涉及用于防止与来自烷烃裂解操作排放物的气相或液相烷烃流相接触的碱液污染的方法。
技术介绍
在热裂解操作中，诸如乙烷、丙烷、石脑油、煤油、汽油、燃料油等的原料进行“裂解”，即除氢以形成不饱和烃。热裂解还趋向于产生氧化烷烃，包括羰基化合物如乙醛。在一个典型操作中，将裂解后的排出物流急冷、分流和压缩。然后通过在碱洗塔中进行洗涤，从排出的烷烃流中除去诸如硫化氢、二氧化碳和硫醇的酸性污染物。碱洗塔部分地除去了氧化的烷烃。但同时，洗涤塔中的碱性条件也导致了包括特别是醛(例如乙醛)和/或酮的羰基化合物的碱诱导缩合反应，这反过来又导致聚合物的生成。聚合物沉积并形成在洗涤塔的内表面上。随着聚合物质量的增加，它引起污染，并能够最终堵塞液体穿过系统的流动。这是不理想的，因为除去沉积聚合物和清洗设备所需的故障时间非常长。过去，通过加入胺化合物如盐酸羟胺、硫酸羟胺、肼、卡巴肼及类似物阻止了碱液中氧化化合物如含羰基有机物的聚合。大量专利涉及抑制羰基污染的方法。但是没有专利曾经报导过当聚合物一旦形成之后的溶解问题。美国专利4,673,489披露了用羟胺及它的盐酸和硫酸盐来抑制在碱洗塔单元中由醛类的缩合反应导致的聚合物的形成。该方法的缺点之一-->就是必须以近乎摩尔的比例使用添加剂。美国专利4,952,301披露了用分子式为N2(CH2CH2NH)XH的乙二胺，其中x是1～10之间的整数，来抑制在碱洗单元内液相或气相烃流碱洗过程中产生的基于羰基的污染，尤其是醛类污染。美国专利5,264,114也披露了用胺类化合物来抑制在被羰基化合物污染的烷烃气体的碱洗过程中的污染物沉积，包括用胺的水溶液处理烷烃气体，其中胺的水溶液包括水和浓度为2ppm～约5000ppm的胺化合物，而且其中的胺化合物选自分子式为RNH2和R2NH的有机化合物，其中R选自烷基或芳基。美国专利5,160,425公开了卡巴肼可用于抑制在被含氧化合物污染的裂解产物烷烃的碱洗过程中聚合物污染的沉积。美国专利5,288,394披露了一种方法，用于抑制在用pH大于7的碱洗液碱洗被氧化化合物污染的烃流的过程中聚合污染沉积物的形成，包括在烃流中加入足够量的、能够抑制污染材料形成和沉积的一种化合物，其包括至少一种酰肼类化合物。Roling等人的美国专利5,194,143描述并请求保护一种用于抑制在被氧化化合物污染的含烯烃烷烃碱洗过程中聚合基污染沉积物形成的方法，包括向洗涤液中加入约1～10000ppm的具有CH3COCH2CxHy分子式的乙酰乙酸化合物，其中x是约1～约8之间的整数，y是约3～约17之间的整数。美国专利5,220,104披露了过碳酸盐可用于同样目的。Lewis等人的美国专利5,770,041描述了用某些不含α氢原子或非烯醇类醛的醛类化合物如甲醛或乙二醛作为醛醇抑制剂。’041专利中，每摩尔羰基物质必须采用相当大量的抑制剂。美国专利5,710,455披露了用某些有机胺抑制剂如对氨基苯磺酸来抑制醛醇缩合，但该专利没有披露上述抑制剂用于溶解在极端严重的污染情况下一旦形成的聚合物这一用途。最后，美国专利3,364,130公开了用亚烃基聚胺和高分子量一元羧酸的酰胺缩聚产品来减少或者防止石油或化学工业中处理设备的污染。在’130专利中，污染出现在传热中，发生在系统加热至300～1300°F-->时。’130专利没有说明污染是作为碱性条件的一个结果而发生的。另外，虽然’130中导致污染的物质被认为是烯烃或二烯烃，但是’130专利并没有表明污染来源于羰基化合物。现有技术体系的一个缺点是，一旦醋酸乙烯酯经历了附加反应而形成高分子量的聚合物，现有技术的添加剂就不能有效地除去它们。另外，为了有效的性能，现有技术的添加剂典型地需要添加剂与反应剂的摩尔比至少为1∶1。高分子量聚合物和这些化合物的加合物倾向不溶于碱性体系。因此，对保持通过系统的不堵塞流动目的而言，现有技术的添加剂是无效的。工业中另一个流行的实践是用汽油或其它芳香族馏分处理弱碱，以在将聚合物送入耗碱氧化单元之前除去聚合物，从而防止污染该单元。但是，所产生的含汽油物流导致处理和操作上的问题。类似地，将含汽油物流引入其它操作单元将由于碱性的存在而引起问题，因为碱性将影响pH、催化剂等。因此，尽管现有技术中有多种进展，但仍需要提供一种既能够抑制聚合又能够溶解已沉积聚合物的添加剂。另外，可聚合的沉积物还导致下游单元的污染，而且如果用芳香族从碱洗系统中除去沉积物，将导致处理上的环境问题。因此，就需要提供一种用于防止污染的方法，该方法应不会引起洗涤塔下游设备的问题，而且不会产生显著的环境问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的缺陷，提供了一种既能防止污染又能除去聚合沉积物的方法和组合物。在一个优选实施方式中，本专利技术包括一种用于抑制氧化烷烃污染的方法，该方法不干扰整体的车间操作或各工艺单元的操作。本专利技术方法提供了附加的优点，即，减少了设备和产品流中的氧化烷烃特别是羰基化合物的浓度。本专利技术的一个可选实施方式包括某些诸如6氨基己酸、磺内酰胺酸的脂肪族氨基酸，和/或诸如ε-己内酰胺(epsilon caprolactam)的内酰胺，它们不仅能够防止而且能够溶解醛醇缩合所生成的聚合物。优选的化合物可以单独使用，或彼此联合使用，或与羟胺的硫酸盐或对氨基苯磺酸联合使用。优选实施方式的详细描述-->本专利技术包括一种用于抑制和溶解在苛性或碱性洗涤塔中形成的聚合沉积物的方法，该洗涤塔用于洗涤来自石脑油、乙烷和丙烷的热裂解过程形成的排放物流的酸性气体如二氧化碳、硫化氢等。裂解操作还产生氧化化合物如醋酸乙烯酯或乙醛等，它们在洗涤塔中的碱性条件下发生聚合。在碱性条件下水解时，醋酸乙烯酯释放出乙醛，因此进一步导致聚合沉积物的堆集。在本方法的一个优选实施方式中，用包括但不限于6氨基己酸的某些脂肪族氨基酸来减轻系统中的聚合效应。已经发现，脂肪族氨基酸，尤其是6氨基己酸不仅能够防止而且能够溶解上述醛醇缩合所形成的聚合物。在本方法的另一个实施方式中，用磺内酰胺酸和包括但不限于ε-己内酰胺(分子量113)的某些内酰胺来减轻系统中的聚合效应。已经发现，己内酰胺不仅能够防止而且能够溶解上述醛醇缩合所形成的聚合物。使用氨基酸或内酰胺时，它们与低分子量和高分子量的聚合物反应，反应生成的加合物溶于苛性溶液。因此，氨基酸不仅溶解了形成的聚合物，而且防止了设备的沉淀和污染。本添加剂具有双重优点，即，既可通过与乙醛反应而作为聚合抑制剂，又可通过与之反应而溶解任何存在的聚合物。根据一个优选的实施方式，当根据本专利技术的方法使用时，6氨基己酸或任何脂肪酸、或其异构体、或者任何结构中具有上述氨基和/或羧基和磺酸的衍生物，都将在石油工厂的碱洗塔中解决与乙醛/酮有关的污染问题。特别适于根据本专利技术使用的氨基酸包括但不限于：6氨基酸如由ε-己内酰胺制得的氨基己酸，氨基乙酸，或氨基乙磺酸，或者任何具有下面所示结构之一的化合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制并溶解碱洗系统内表面上沉积物的方法，该沉积物是由原料流中至少一种组分聚合产生的，该方法包括向原料流中添加含有效量氨基酸的添加剂以抑制聚合并溶解沉积物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-29 10/134,6611.一种抑制并溶解碱洗系统内表面上沉积物的方法，该沉积物是由原料流中至少一种组分聚合产生的，该方法包括向原料流中添加含有效量氨基酸的添加剂以抑制聚合并溶解沉积物。2.根据权利要求1的方法，其中氨基酸选自6氨基己酸，氨基乙酸，氨基乙磺酸，对氨基苯磺酸，β丙氨酸或NH2(CHx)YOzOH，其中x是1～12之间的整数，Y是S或C，z＝1至2，以及它们的混合物和异构体。3.根据权利要求1的方法，其中氨基酸包括衍生自ε-己内酰胺的氨基己酸。4.根据权利要求1的方法，其中氨基酸是氨基己酸与盐酸、硫酸、高氯酸或有机酸的酸盐。5.根据权利要求4的方法，其中有机酸是能够水解ε-己内酰胺的任何适宜有机酸。6.根据权利要求4的方法，其中酸是能够与6氨基己酸成盐的任何适宜有机酸。7.根据权利要求1的方法，其中聚合沉积物衍生自羰基化合物。8.根据权利要求1的方法，其中氨基酸是氨基己酸，它是用试剂碱解ε-己内酰胺而制备的，该试剂选自含有氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、能够与ε-己内酰胺反应以产生氨基和羧基的任何有机或无机碱、以及它们的混合物。9.根据权利要求1的方法，其中碱洗系统的pH值大于7。10.根据权利要求1的方法，其中氨基酸是氨基己酸，原料流中的组分是羰基，羰基与氨基酸的摩尔比为1∶10～1∶0.01。11.根据权利要求1的方法，其中氨基酸是氨基己酸的钠盐，原料流中的组分是羰基，羰基与氨基酸的摩尔比为1∶10～1∶0.01。12.根据权利要求1的方法，其中碱洗系统包括碱洗涤塔。13.根据权利要求1的方法，其中碱洗系统包括胺洗涤塔。14.根据权利要求1的方法，其中氨基酸包括脂肪族氨基酸及其异构体。15.根据权利要求1的方法，其中氨基酸包括直链脂肪族氨基酸。16.根据权利要求1的方法，其中氨基酸包括支链脂肪族氨基酸。17.根据权利要求1的方法，其中氨基酸包括环状氨基酸。18.根据权利要求1的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：马赫什苏布拉马尼亚姆，班卡普拉尚特，
申请(专利权)人：多尔夫凯塔尔化学制品I私人有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]