防止碱处理塔的污垢的方法和组合物技术

本公开内容提供用于抑制碱性洗涤系统的基于羰基的污垢材料的方法及组合物。所述方法包括使经受或将要经受所述洗涤系统的烃流与水溶性或水分散性共聚物接触。所述共聚物包含烯属不饱和单体例如丙烯酸的重复单元与其它重复单元例如烷基丙烯酸酯、烯丙基醚、乙氧基化烯丙基重复单元等。在其它实施方案中，第三重复单元存在并可包含疏水性部分，例如苯乙烯重复单元。

Method and Composition for Preventing Fouling in Alkali Treatment Tower

The present disclosure provides methods and compositions of carbonyl-based fouling materials for inhibiting alkaline washing systems. The method includes contacting hydrocarbon flows that have undergone or will undergo the washing system with water-soluble or water-dispersible copolymers. The copolymer comprises unsaturated allyl monomers such as acrylic acid repeating units and other repeating units such as alkyl acrylate, allyl ether, ethoxylated allyl repeating units, etc. In other implementations, a third repetitive unit exists and may contain hydrophobic components, such as styrene repetitive units.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防止碱处理塔的污垢的方法和组合物专利
本专利技术涉及用于在适合清洗杂质(如可通过羟醛缩合反应从液相或气相含烃流形成的那些杂质)的类型的碱性洗涤系统中抑制污垢沉积物形成的方法和组合物。专利技术背景烯烃化合物如乙烯、丙烯、丁烯和戊烯可由甲醇至烯烃(MTO)或各种热解裂化过程形成。在这些过程中，通常形成各种羰基化合物如醛和酮。通常地，由于用于反应的特定原料和反应器操作参数，相对于有时遇到的浓度大于1,000百万分率(ppm)的烃流，在气流中发现约1-200ppm重量的羰基化合物。通过裂化或MTO过程形成的烃产物流被冷却，且有时被压缩。产物气流可通过碱性洗涤系统(pH>7)以除去酸性成分如硫化氢和二氧化碳。在许多情况下，存在的羰基化合物，例如醛，将经历聚合以形成被称为羟醛聚合物或红油的缩合聚合物。这些羟醛聚合物或红油在碱性洗液和烃介质中具有低的溶解度并可在清洗塔盘管道和过程设备的其它内部表面上沉积，导致污垢并最终堵塞。这些沉积物可以限制通过设备的流动，并可造成不需要的压力下降，导致过程通过量下降，操作成本增加，和因定期清洁而关闭装置。其中需要处理以抑制这样的基于聚合物的污垢的碱性洗涤系统包括胺酸气体洗涤器，如MEA、DEA、异丙胺、丁胺等，和苛性碱洗涤系统。一般来说，碱性洗涤要求在洗涤塔中用碱性水溶液与气态烯烃接触，以除去硫化氢、二氧化碳和由其产生的其它氧化化合物。碱性洗涤特别适合于烃如乙烷、丙烷、丁烷、石脑油及其混合物的热解裂化以生成相应的气态乙烯、丙烯、丁二烯等之后，或含有羰基和其它污染物的MTO生产过程之后的碱性洗涤过程。专利技术概述在本专利技术的一个实施方案中，提供用于抑制污垢材料的形成的方法，其包括使含有醛化合物的烃介质与防污剂接触。在碱性洗涤系统中处理烃介质。防污剂可包含具有以下式为特征的重复单元的聚合物式I其中a必须存在，b或c或b+c存在和d可以存在或可以不存在；E是烯属不饱和化合物聚合后剩余的重复单元且可以是例如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酰胺；各个R1独立地选自H或低级(C1-C4)烷基；R2是具有约1-6个碳原子的羟基取代的烷基或亚烷基部分，X是选自SO3、OSO3、PO3、OPO3或COO的阴离子基团；M是一个或多个氢或平衡阴离子基团X的价位的任何水溶性阳离子部分并可以是Ca、Na、K、NH4等；F是烯属不饱和疏水性部分如苯乙烯及其衍生物、丙烯腈、具有(C1-C18)烷基的烯烃、烷基(甲基)丙烯酸酯；重复单元c中的Q选自C1-C3亚烷基或羰基，m是0或1，R3是或其中n是1-约100或R3是CH2—CHOH或CH2—CH—(OH)—CH2；R4是H、OH、SO3M、OSO3M、PO3M、OPO3M或CO2M；前提是当d存在时，它以基于1摩尔a的0.01-0.8摩尔的量存在；b或c之一，或b+c(当二者均存在时)以0.1-100的a:b或a:c或a:(b+c)的摩尔比存在，或在某些示例性实施方案中以1-10的摩尔比存在。在某些实施方案中，聚合物防污剂可包含丙烯酸(AA)和烯丙基醚的共聚物。在本专利技术的其它实施方案中，聚合物污垢可以是丙烯酸(AA)烯丙基羟基化烷基醚，也称为1-丙烷磺酸,2-羟基-3(2-丙烯氧基)一钠盐(AHPSE)。聚合物防污剂也可以是AA/AHPSE/苯乙烯的三元共聚物或它在某些实施方案中，可以是丙烯酸和烯丙基聚乙二醇醚的共聚物。在一些情况下，聚合物可包含丙烯酸与乙氧基化烯丙基醚的共聚物。在其它实施方案中，共聚物可包含丙烯酸和低级烷基丙烯酸酯如羟基取代的烷基丙烯酸酯。在本专利技术的另一个方面，提供具有下式结构的新型水溶性或水分散性聚合物组合物：式VI其中a、z和d都存在；[E]是烯属不饱和化合物聚合后剩余的重复单元，[F]是烯属不饱和疏水性部分聚合后剩余的重复单元；其中d:a的摩尔比是约0.1-0.8摩尔d:1摩尔a；z以0.1-100、1-10摩尔a/1摩尔z的a:z的量存在，在一些实施方案中，以1-10摩尔a/摩尔z的量存在；[G]是选自VIa、VIb、VIc或VId或其混合物的重复单元，其中VIa是VIb是其中R1是H或低级(C1-C4)烷基，R2是具有约1-6个碳原子的羟基取代的烷基或亚烷基部分，X是选自SO3、OSO3、PO3、OPO3或COO的阴离子基团；M是H或氢或平衡阴离子基团X的价位的任何水溶性阳离子部分；Q选自C1-C3亚烷基或羰基，m是0或1；R3是其中n＝1-100；或R3是羟基化低级(C1-C4)亚烷基；和R4是H、OH、SO3M、OSO3M、PO3M、OPO3M或CO2M；VIc是其中R1如上所定义，R5是NH或O；R6是低级(C1-C4)烷基或亚烷基或低级(C1-C4)羟基取代的烷基或亚烷基；X和M如上所定义；和VId是其中R7是CH2或苄基，以及X和M如上所定义。在本专利技术的进一步的方面，提供新型水溶性三元共聚物组合物，其包含丙烯酸或丙烯酸盐重复单元，疏水性重复单元如苯乙烯及其衍生物、丙烯腈、具有(C1-C18)烷基的烯烃、烷基(甲基)丙烯酸酯，和选自丙烯酰胺重复单元、烯丙基醚重复单元、低级烷基(C1-C4)丙烯酸酯重复单元、乙氧基化或丙氧基化烯丙基重复单元、烯丙基聚乙二醇醚重复单元、磺化苯乙烯重复单元和烯丙基磺酸重复单元的第三重复单元。其中疏水性单体重复单元包含苯乙烯的三元共聚物可作为示例被提及。附图简述本专利技术结合附图得到进一步的描述，其中：图1是在实施例3中提及的候选防污剂处理产生的滤饼的显微照片。详细描述在本专利技术的一个方面，提供在污染有羰基化合物的烃的碱性洗涤期间，抑制基于聚合物的污垢沉积物形成的方法和组合物，所述羰基化合物导致不需要的不溶性聚合物污染物的形成。在一个实施方案中，防污剂化合物是具有式I的聚合物式I其中a必须存在，和b或c之一或b和c二者存在；d可以存在或可以不存在。在一个实施方案中，d存在。E是烯属不饱和化合物(包括羧酸如丙烯酸、磺酸、膦酸，或这样的酸的酰胺或其混合物)聚合后剩余的重复单元；E可以是例如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酰胺；各个R1独立地选自H或低级(C1-C4)烷基。R2是具有约1-6个碳原子的羟基取代的烷基或亚烷基部分，X是选自SO3、OSO3、PO3、OPO3或COO的阴离子基团；M是一个或多个氢或平衡阴离子基团X的价位的任何水溶性阳离子部分，包括但不限于Na、K、Ca或NH4；F是烯属不饱和疏水性部分如苯乙烯及其衍生物、丙烯腈、具有(C1-C18)烷基的烯烃、烷基(甲基)丙烯酸酯。重复单元c中的Q选自C1-C3亚烷基或羰基；m是0或1，意思是O可以存在或可以不存在，R3是(CH2-CH2-O)n(CH2-CHCH3-O)n，其中n的范围是从约1至100，包括1-20，或R3是羟基化低级(C1-C4)亚烷基如CH2-CH(OH)或CH2-CH(OH)-CH2；R4是H、OH、SO3M、OSO3M、PO3M、OPO3M、CO2M或其混合物，其中M为前文所定义。在上式I中，当d存在时，它以基于1摩尔a的约0.01-0.8摩尔的量存在。b或c之一，或b或c二者(如果二者均存在)，以0.1-100，包括1-10的a:b或a:c或a:(b+c)的单体比存在。如在式I中提出的聚合物的分子量不是至关重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制污垢材料形成的方法，其包括使含有羰基化合物的烃流与防污剂接触，并用碱性洗液处理所述烃流，其中所述防污剂包含具有以下式为特征的重复单元的聚合物式I

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抑制污垢材料形成的方法，其包括使含有羰基化合物的烃流与防污剂接触，并用碱性洗液处理所述烃流，其中所述防污剂包含具有以下式为特征的重复单元的聚合物式I其中a必须存在，b或c或b+c存在，而d可以存在或可以不存在；E是烯属不饱和化合物聚合后剩余的重复单元；各个R1独立地选自H或低级(C1-C4)烷基；R2是具有约1-6个碳原子的羟基取代的烷基或亚烷基部分，X是选自SO3、OSO3、PO3、OPO3或COO的阴离子基团；M是H或氢或平衡阴离子基团X的价位的任何水溶性阳离子部分；F是烯属不饱和疏水性部分；重复单元c中的Q选自C1-C3亚烷基或羰基，m是0或1，R3是或其中n是1-约100或R3是CH2—CHOH或CH2—CH—(OH)—CH2；R4是H、OH、SO3M、OSO3M、PO3M、OPO3M或CO2M；前提是当d存在时，它以基于1摩尔a的0.01-0.8摩尔的量存在；b或c之一，或者二者b+c(当二者均存在时)以0.1-100的a:b或a:c或a:(b+c)的摩尔比存在。2.权利要求1的方法，其中基于1百万重量份的所述烃流，约1-2,000ppm的所述防污剂与所述流接触。3.权利要求1的方法，其中所述聚合物是丙烯酸(AA)/烯丙基醚或(AA)/烯丙基羟基化烷基醚的共聚物。4.权利要求3的方法，其中所述烯丙基羟基化烷基醚是1-丙烷磺酸,2-羟基-3(2-丙烯氧基)一钠盐(AHPSE)。5.权利要求1的方法，其中所述聚合物是AA/AHPSE/苯乙烯的三元共聚物。6.权利要求1的方法，其中所述聚合物是AA/烯丙基聚乙二醇醚或AA/乙氧基化烯丙基醚的共聚物。7.权利要求6的方法，其中所述乙氧基化烯丙基醚是烯丙基聚乙氧基(10)硫酸盐。8.权利要求1的方法，其中所述聚合物是AA/AHPSE/烯丙基聚乙氧基(10)硫酸铵的三元共聚物或AA/低级烷基(C1-C4)丙烯酸酯的共聚物。9.权利要求8的方法，其中所述低级烷基(C1-C4)丙烯酸酯是羟基烷基丙烯酸酯。10.权利要求9的方法，其中所述羟基烷基丙烯酸酯是2羟基丙基丙烯酸酯(HPA)。11.权利要求1的方法，其中所述聚合物是AA/HPA/AHPSE/苯乙烯的三元共聚物。12.权利要求1的方法，其中所述防污剂呈现为水性溶液。13.权利要求1的方法，其中防污剂与碱性洗液同时被加入到烃流，或加入到在至碱性洗涤塔的烃荷载管线中的烃流，或加入到至碱性洗涤塔的输入管线或离开碱性洗涤塔的循环管线、或离开碱性洗涤塔或至苛性碱溶液管道线路的循环管线中的烃流。14.权利要求1的方法，其中所述烃流是甲醇至烯烃(MTO)过程流或来自烃的高温分解的裂化烃流。15.权利要求14的方法，其中裂化烃流来自乙烷、丙烷、丁烷、石脑油或其混合物的高温分解。16.权利要求1的方法，其中碱性洗液具有大于7.0的pH并包含氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、有机胺或烷醇胺。17.权利要求1的方法，其中防污剂还包含另一种羰基清除剂。18.权利要求17的方法，其中所述另一种羰基清除剂包含至少一种选自醇胺、烷基胺、酮胺、氨基酸、酰肼化合物、羟基胺、还原糖、羟基苯、乙酰乙酸酯化合物、内酰胺、氧化剂和还原剂的化...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐小风，张桂喜，洪宏贤，施永涛，徐春，颜登超，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US