專利名稱：一種消除苯菲爾特溶液泡沫的消泡劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消除苯菲爾特溶液泡沫的消泡劑及其應(yīng)用。
采用苯菲爾特工藝或改良苯菲爾特工藝脫除二氧化碳的制氫裝置、合成氨裝置，其脫碳系統(tǒng)的熱碳酸鉀溶液在循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，很容易生成穩(wěn)定性泡沫，這種泡沫不易破滅，積累多了，會(huì)使氣液接觸不良，影響吸收和再生效果。還會(huì)使吸收塔內(nèi)阻力增大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹞账r液泛塔、再生塔液位劇烈波動(dòng)，操作困難，威脅裝置的安全生產(chǎn)。
為消除長周期運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)泡變臟的苯菲爾特溶液對安全生產(chǎn)帶來的威脅，工藝上常采用加消泡劑的方法。消泡劑一般在溶液中具有積累性，累積的消泡劑不僅不能防止和消除泡沫，反而有可能成為新的起泡源。過量的消泡劑會(huì)使溶液變得粘稠，甚至與活化劑二乙醇胺(DEA)生成膠狀附著物，這樣溶液活性下降，系統(tǒng)阻力劇增，發(fā)生攔液泛塔。一般要求加入的消泡劑總量為溶液的0.001％(體積比，以下同)，并應(yīng)保證消泡劑在溶液中混合均勻。正是因?yàn)槭芟輨┓e累性能的限制，一般將加消泡劑作為最后的處理辦法。
目前常用的消泡劑為有機(jī)硅油類消泡劑。該消泡劑的積累性很明顯，一般要求每次加入的消泡劑量為系統(tǒng)存液量的0.0001％～0.0002％，用量很小。另外該消泡劑消泡作用強(qiáng)烈，如果加入速度過快的話，即使0.0001％的用量也會(huì)使塔內(nèi)溶液傾注，惡化塔內(nèi)氣液傳質(zhì)狀況。因此有機(jī)硅油類消泡劑在使用時(shí)，要求高度稀釋并且應(yīng)當(dāng)在2～3小時(shí)內(nèi)緩慢加入，使用不便。
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要和現(xiàn)有消泡劑的性能限制，有必要開發(fā)出具有較強(qiáng)抗積累性、消泡性能溫和，不會(huì)成為新的起泡源，不會(huì)使溶液變得粘稠，不與活化劑二乙醇胺(DEA)反應(yīng)，而且使用方便的苯菲爾特溶液消泡劑。通過檢索WPI和中國專利文獻(xiàn)，滿足上述要求的苯菲爾特溶液消泡劑還沒有研制出來。
本發(fā)明的目的在于提供一種消除苯菲爾特溶液泡沫的消泡劑及其應(yīng)用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的常規(guī)的苯菲爾特脫碳工藝包括貧液在吸收塔內(nèi)高壓低溫吸收二氧化碳成富液、富液在再生塔內(nèi)高溫低壓再生放出二氧化碳成貧液的循環(huán)過程。其特征在于在熱碳酸鉀溶液(貧液或富液)中加入中國石化股份公司巴陵分公司技術(shù)開發(fā)中心生產(chǎn)的SXX324苯菲爾特溶液專用消泡劑，其濃度為0.0001％～0.045％，最佳濃度為0.001％～0.025％。加入方法為當(dāng)再生塔液位，特別是上塔液位出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，或吸收塔出現(xiàn)攔液、液泛，壓差持續(xù)＞5KPa時(shí)，采用機(jī)械過濾、活性炭過濾、補(bǔ)入新堿液置換舊堿液等常規(guī)措施已無法有效穩(wěn)定脫碳系統(tǒng)時(shí)，從吸收塔往溶堿槽退1～2M3的碳酸鉀溶液，按0.001％～0.002％的濃度將SXX324苯菲爾特溶液專用消泡劑加入溶堿槽，15～30分鐘內(nèi)用原流程的補(bǔ)堿泵將溶堿槽中的消泡劑加入再生塔下部即可達(dá)到目的。該消泡劑為聚醚類非離子型表面活性劑，其活性組分為聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物，碳原子數(shù)1～9的環(huán)烷醇、有機(jī)硅油為助消泡劑，水為溶劑，其中聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物的簡單分子結(jié)構(gòu)式為(C3H6O)M(C2H4O)NH，M、N＝10～200(M、N＝20～150時(shí)效果較好)。在SXX324苯菲爾特溶液專用消泡劑中，活性組分、助消泡劑和溶劑的配方為50％、35％、15％。該消泡劑為復(fù)合型消泡性消泡劑，其特殊官能團(tuán)能自發(fā)進(jìn)入熱碳酸鉀溶液在循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中生成的穩(wěn)定性泡沫內(nèi)，并在液膜界面上迅速鋪展從而改變液膜界面性能，降低液體的表面張力，使液膜內(nèi)的液體向高表面張力處牽引，破壞氣泡的穩(wěn)定性，液膜迅速變薄，氣泡破裂，從而達(dá)到消泡的目的。該消泡劑具有極好的分散性，能均勻分散于熱碳酸鉀溶液內(nèi)部。
該消泡劑的制備方法為將50份聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物、35份碳原子數(shù)1～9的環(huán)烷醇、有機(jī)硅油和40份水充分混合，然后在常壓下升溫到100℃，蒸出25份水，即可。
本發(fā)明的積極效果在于明顯改善了苯菲爾特脫碳系統(tǒng)運(yùn)行效果，抑制苯菲爾特溶液的發(fā)泡趨勢，穩(wěn)定了三塔液位，消除了吸收塔和再生塔的攔液和液泛，使堿洗后工藝氣二氧化碳含量合格，穩(wěn)定了生產(chǎn)。避免因液泛而導(dǎo)致停車。另外，該工藝實(shí)施簡單，控制方便，不改造原有流程，不需要設(shè)備投資。
實(shí)施例1 將100ml分子量為5000的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物、60ml環(huán)己醇、10ml有機(jī)硅油和80ml水充分混合，混合在常壓下升溫到100℃，蒸出50ml水，即得SXX324苯菲爾特溶液專用消泡劑。
實(shí)施例2 取200ml運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間105天的苯菲爾特富液進(jìn)行再生評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，用電爐升溫到112℃時(shí)，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)泡，泡沫高度為80mm，消泡時(shí)間＞15秒，加入SXX324型苯菲爾特溶液消泡劑(1％wt稀釋液)1ml后，即消泡劑濃度0.005％，泡沫明顯減少消失，泡沫高度為8mm，消泡時(shí)間＜5秒，具有良好的消泡性能。再增加SXX324型苯菲爾特溶液消泡劑(1％wt稀釋液)2ml，即消泡劑濃度0.015％，仍具有良好的消泡性能，沒有成為新的起泡源，沒有使溶液變得粘稠，也不與活化劑二乙醇胺(DEA)生成膠狀附著物。具有優(yōu)良的抗積累性。
實(shí)施例3 某石腦油制氫裝置脫碳系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)115天后，苯菲爾特溶液嚴(yán)重發(fā)泡，泡沫高度為70~80mm，消泡時(shí)間＞15秒時(shí)，吸收塔出現(xiàn)嚴(yán)重的攔液、壓差＞10Kpa，再生塔液位，特別是上塔液位出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，操作極為困難，采用常規(guī)的活性炭過濾、機(jī)械過濾和溶入新鮮堿置換舊堿等措施已無法穩(wěn)定生產(chǎn)。這時(shí)從溶堿槽加入0.002％的濃度(占系統(tǒng)存液)的SXX324消泡劑后，迅速抑制了苯菲爾特溶液的發(fā)泡趨勢，泡沫高度降為10mm，消泡時(shí)間＜5秒，脫碳系統(tǒng)三塔液位穩(wěn)定，操作方便，吸收塔壓差恢復(fù)正常，堿洗氣含量合格。
在本例中，SXX324消泡劑在系統(tǒng)溶液中的濃度達(dá)到0.002％時(shí)(遠(yuǎn)大于UCON5100消泡劑的使用濃度0.0002％)，表現(xiàn)出良好的抗積累性，沒有成為新的起泡源，也不與活化劑二乙醇胺(DEA)生成膠狀附著物，溶液粘度沒有增加。
SXX324消泡劑使用方便。在工藝需要的時(shí)候，可往溶堿槽退1M3的碳酸鉀溶液，按0.002％的濃度(占系統(tǒng)存液)將SXX324消泡劑加入溶堿槽，15～30分鐘內(nèi)迅速加入系統(tǒng)，即可穩(wěn)定生產(chǎn)，不必?fù)?dān)心塔內(nèi)溶液傾注，惡化傳質(zhì)效果。
權(quán)利要求
1.一種消除苯菲爾特溶液泡沫的消泡劑及其應(yīng)用，其特征在于由活性組分、助消泡劑和溶劑水組成，其中活性組分為聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物、助消泡劑為碳原子數(shù)1～9的環(huán)烷醇、有機(jī)硅油，消泡劑中活性組分、助消泡劑和溶劑的配比例范圍為40～50％、30～35％、15～30％，優(yōu)選范圍為42～48％、32～34％、18～26％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除苯菲爾特溶液泡沫消泡劑及其應(yīng)用，其特征在于聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物的簡單分子結(jié)構(gòu)式為(C3H6O)M(C2H4O)NH，M、N＝10～200(M、N＝20～150時(shí)效果較好)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除苯菲爾特溶液泡沫消泡劑及其應(yīng)用，其特征在于苯菲爾特溶液中消泡劑的濃度為0.0001％～0.045％，最佳濃度為0.001％～0.025％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消除苯菲爾特溶液泡沫的消泡劑及其應(yīng)用，其特征為在脫碳系統(tǒng)中加入SXX324苯菲爾特溶液專用消泡劑，該消泡劑由聚醚類非離子型表面活性劑、碳原子數(shù)1～9的環(huán)烷醇、有機(jī)硅油和水復(fù)配而成，其使用濃度為0.0001％～0.045％，最佳濃度為0.001％～0.025％，采用本發(fā)明能明顯抑制苯菲爾特溶液的發(fā)泡趨勢，能消除了吸收塔和再生塔的攔液和液泛的問題，使堿洗后工藝氣二氧化碳含量合格。
文檔編號(hào)C01B3/02GK1392095SQ0111454
公開日2003年1月22日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者宋星星 申請人:中國石油化工股份有限公司巴陵分公司