一种超高温油浆沉降剂及其超高温脱除油浆灰分的方法技术

本发明专利技术公开了一种超高温油浆沉降剂及其超高温脱除油浆灰分的方法。本发明专利技术一种超高温油浆沉降剂由如下方法制备得到：将苯酚和甲醛在30～100℃时酸性催化剂的作用下反应3～8h后加入胺类化合物在50～150℃下继续反应4～10h，反应结束后减压蒸出体系中的水即可得目标产物；所述的苯酚、甲醛和胺类化合物的摩尔比为1：(1～2.5)：(0.1～3.5)，酸性催化剂的用量为苯酚质量的0.01％～3％；然后用高沸点混合溶剂与合成的胺改性酚醛树脂配成质量浓度为20％～60％的超高温油浆沉降剂溶液后制得。本发明专利技术油浆脱灰技术原料适应性强、处理时间短、能耗低且处理效果显著，油浆脱灰率可达到98％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种超高温油浆沉降剂及其超高温脱除油浆灰分的方法
本专利技术属于油品添加剂
，具体涉及一种用于油浆脱灰的新型超高温油浆沉降剂及超高温沉降处理脱除油浆灰分的方法。
技术介绍
随着原油性质的不断劣质化和重质化，催化裂化装置的加工难度增大，为维持装置的长时间安全平稳运行，保证处理能力，炼厂通常减少油浆回炼比，加大外催化油浆排放量。据统计，目前我国催化裂化加工能力仅次于美国，已超过150Mt/a，而催化裂化(FCC)油浆作为催化裂化装置的主要副产品之一，产量约占催化裂化加工量的6～8％，即约为9～12Mt/a。催化油浆中富含3～5环芳烃，是生产炭黑、针状焦和碳纤维的理想原材料。然而由于催化油浆中含有大量的催化剂粉末等固体颗粒，无法满足生产优质针状焦的原料要求，因此，对催化油浆中的催化剂粉末进行有效的脱除，降低油浆灰分含量，对油浆的高附加值利用具有重要的意义。由于FCC油浆中的固体颗粒粒径细小，油浆粘度大，性质复杂导致油浆中的催化剂颗粒的脱除极其困难。目前对FCC油浆固体颗粒的脱除方法主要有沉降法、过滤法、离心法及静电分离法，此四种分离方法均有各自的利弊，不能很好的解决油浆的脱固问题。专利CN106318440B公开了一种油浆沉降剂，其主要组分为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物10.0～12.0％、PPG80007.0～8.0％、二甲基二烯丙基氯化铵均聚物6.5％、聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯5.0％，余量为S-150芳烃油。当沉降剂的加入量为催化裂化油浆的3～5％，混合均匀，在90℃下沉降罐中沉降10～16h，油浆灰分脱除率在60～90％之间。专利CN110938210A提供了一种端氨基嵌段聚醚油浆灰分沉降剂及其制备方法，该沉降剂利用破坏双电层作用与架桥作用相结合的原理，在油浆中的分散性好。90℃下沉降处理24h油浆的脱灰率可达到90％以上，灰分含量降至0.02％以下。专利CN107849465A提供了一种油浆沉降剂，按重量百分比其配方为：10～50％的聚甲基丙烯酸类树脂、5～30％的烷基季铵盐、5～20％的烷氧基酚醛树脂和25～80％的溶剂，该专利所提供的沉降剂可使油浆中的灰分含量降低至50ppm以下。专利CN107794077A提供了一种油浆沉降剂，按重量百分比其配方为：70～80％的聚醚，15～25％的高闪点溶剂和1～10％的聚丙二醇。使用该沉降剂油浆的灰分脱除率达到90％以上。专利CN111621322A提供了一种油浆沉降剂，其主要成分为：0～40％的多元醇聚醚、0～40％的多元醇聚醚酯、0～10％的1％浓度的消电絮凝剂溶液、芳烃溶剂油、多元醇0～100％。该沉降剂的油浆灰分脱除率为90％以上。专利CN110964557A提供了一种油浆沉降剂，该沉降剂包括30～50份二嵌段聚氧乙烯聚氧丙烯醚、5～10份双环氧化物、5～10份异辛醇和40～60份溶剂。当沉降24小时后，可以使得油浆中的灰分降至小于0.1％的范围内，脱除率大于94％。目前专利所提供的油浆沉降剂虽专利专利技术人声称效果明显，油浆脱灰率高达90％以上，但是实际工厂可使用的油浆沉降剂一般油浆脱灰后灰分含量在200～500ppm之间，且目前所提供的油浆沉降剂均在100℃左右的温度下进行沉降处理，沉降时间较长，加剂量大使得油浆处理成本高。因此开发一种切实有效的油浆沉降剂和油浆脱固方法，提高油浆的高值利用，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
由于催化油浆固体颗粒含量高使得油浆的高效利用受到限制，目前用于油浆的沉降剂效果有限且处理时间长，同时油浆在进行沉降脱固处理前需进行换热操作，加剂后沉降罐仍需加热，过程中耗能较多。为了有效脱除油浆中的固体颗粒，提高油浆的综合利用价值，本专利技术提出了合成一种超高温条件下使用的油浆沉降剂和超高温油浆沉降处理工艺，可有效降低油浆灰分，达到脱灰效果。通过研究发现：温度对油浆的性质有着显著的影响，随着温度的升高，油浆的黏度明显降低，油浆的胶体稳定性变差，这些性质的变化均有利于油浆中固体颗粒的沉降脱除。而FCC油浆是FCC装置主分馏塔塔底343～593℃的未转化的烃类组成的重质副产物，因此可以考虑在超高的温度下对油浆进行超高温沉降以期有效的降低油浆的灰分含量。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种超高温油浆沉降剂的制备方法，由经过胺改性的酚醛树脂和高沸点混合溶剂所组成，新的油浆沉降脱固技术是利用外甩油浆自身高温的特点在超高温条件下进行的。具体包括如下步骤：1)将苯酚和甲醛在30～100℃时酸性催化剂的作用下反应3～8h后加入胺类化合物在50～150℃下继续反应4～10h，反应结束后减压蒸出体系中的水即可得目标产物；所述的苯酚、甲醛和胺类化合物的摩尔比为1：(1～2.5)：(0.1～3.5)，酸性催化剂的用量为苯酚质量的0.01％～3％；2)然后用沸点在200℃～400℃的高沸点混合溶剂将步骤1)中合成的胺改性酚醛树脂配成质量浓度为20％～60％的超高温油浆沉降剂溶液后制得。上述技术方案中，所述步骤1)中胺类化合物为丙胺、丁胺、戊胺、二甲胺、二乙胺、二异丙胺、异丙胺、异丁胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、环己胺、苯胺、N-甲基苯胺、2-甲基-N-甲基苯胺、对溴苯胺和三聚氰胺等中的一种或几种。所述步骤1)中酸性催化剂为硫酸、磷酸、草酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等中的一种或几种。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制得的超高温油浆沉降剂。本专利技术还进一步提供了用上述超高温油浆沉降剂进行油浆超高温沉降脱除油浆灰分的方法，将所述的超高温油浆沉降剂与200～400℃的外甩油浆混合后泵入沉降罐中进行沉降处理，处理后油浆中的灰分含量降低至100μg·g-1以内，油浆脱灰率达到98％以上。其中，超高温油浆沉降剂与外甩油浆通过管路混合均匀或在混合罐中搅拌混合均匀。所述的超高温油浆沉降剂的使用量优选为50～400ppm。沉降处理时间优选为4～12h。本专利技术技术方案与现有技术相比，本专利技术合成了超高温油浆沉降剂，胺化合物改性的酚醛树脂分解温度高达400℃左右，适用于高温环境中油浆的沉降处理。本专利技术利用催化装置外甩油浆高温等性质特点和温度对油浆及固体颗粒性质的影响进行超高温油浆沉降处理，油浆的粘度极大降低，固体颗粒的沉降速度与效果大大提高；该处理工艺简单，能耗低，脱固效果显著，原料适应性强，具有较大的工业应用前景。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1.在装有电动搅拌器、温度计和冷凝管的三口烧瓶中加入50g苯酚和19.5g浓度为50％的甲醛溶液后开启搅拌，10min后加入0.5g对甲苯磺酸，缓慢升温至75℃后反应3.5h，反应结束后加入45g苯胺并升温至140℃，继续反应5h。最后减压蒸出体系中反应生成的水，即可得到经苯胺改性的酚醛树脂，改性后的酚醛树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高温油浆沉降剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)将苯酚和甲醛在30～100℃时酸性催化剂的作用下反应3～8h后加入胺类化合物在50～150℃下继续反应4～10h，反应结束后减压蒸出体系中的水即可得目标产物；所述的苯酚、甲醛和胺类化合物的摩尔比为1：(1～2.5)：(0.1～3.5)，酸性催化剂的用量为苯酚质量的0.01％～3％；/n2)然后用沸点在200℃～400℃的高沸点混合溶剂将步骤1)中合成的胺改性酚醛树脂配成质量浓度为20％～60％的超高温油浆沉降剂溶液后制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高温油浆沉降剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将苯酚和甲醛在30～100℃时酸性催化剂的作用下反应3～8h后加入胺类化合物在50～150℃下继续反应4～10h，反应结束后减压蒸出体系中的水即可得目标产物；所述的苯酚、甲醛和胺类化合物的摩尔比为1：(1～2.5)：(0.1～3.5)，酸性催化剂的用量为苯酚质量的0.01％～3％；
2)然后用沸点在200℃～400℃的高沸点混合溶剂将步骤1)中合成的胺改性酚醛树脂配成质量浓度为20％～60％的超高温油浆沉降剂溶液后制得。


2.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的胺类化合物为丙胺、丁胺、戊胺、二甲胺、二乙胺、二异丙胺、异丙胺、异丁胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、环己胺、苯胺、N-甲基苯胺、2-甲基-N-甲基苯胺、对溴苯胺和三聚氰胺中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的酸性催化剂为硫酸、磷酸、草酸、苯磺酸、对甲苯磺酸中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳正正，黄占凯，王会，赵福利，赵迎秋，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12