专利名称：一种消泡剂的制作方法
技术领域：
本发明属于石油化工领域，涉及一种消泡剂，尤其涉及一种用于炼油厂延迟焦化装置焦炭塔内泡沫层处理的消泡剂。
背景技术：
延迟焦化是通过渣油在高流速、高热强度条件下以强烈湍流状态通过加热炉管，在短时间内通过渣油的临界裂解温度范围，达到焦化反应温度，并迅速离开加热炉管，进入焦炭塔的反应空间，使缩合反应和裂解反应延迟到焦炭塔来实现的。在反应的过程中，缩合生成的焦炭层从上到下逐渐结焦在焦炭塔内壁，焦层上部有泡沬层，生成物中有许多中间产物，它们以泡沬的形式存在。大量的气泡同时向上运动时小气泡会互相聚合成更大气泡，因此随气泡上升，气泡直径逐渐增大。泡沬层太高，使焦粉携带量加大，焦粉随气相通过大油气管道进入分馏塔，堵塞分馏塔盘和侧线空冷器及水冷器，而中间产物太多，也影响了延迟焦化装置的轻质油收率。操作中要求泡沬层应该低于焦炭塔的安全高度，因此焦炭塔的泡沬层问题已是延迟焦化工艺的瓶颈，并且大量的泡沫严重的影响了装置的正常运行，严重制约了延迟焦化的生产，也给油品在运输、使用过程中造成了严重的影响，经济效益低下。
消泡剂又称防沫剂，它分为破泡剂和抑泡剂，破泡剂是加到已形成的泡沫中，使泡沫破灭的表面活性剂；抑泡剂是在溶液发泡前预先加入阻止发泡的表面活性剂，用以消除和抑制在使用过程中产生的泡沬。石油液体由于发生了表面张力变化可形成大量的泡沫，液体泡沬的消除方法有空气压力消泡、赤热白金丝插入液体消泡、加入消泡剂消泡、超声波消泡、机械搅拌消泡等方法。在液体石油产品中最有效的方法是加入消泡剂消泡，消泡剂必须易于在液体表面迅速铺展，其活性分子易优先被吸附在助剂的表面，阻止油气泡的吸附，使泡沫破灭速度加快。有效的消泡剂既要能迅速破泡，又要能在长时间内防止泡沬生成。有些消泡剂在加入溶液后，经过一段时间便失去消泡能力，其原因是溶液中起泡沬的浓度大于溶液浓度，加入的消泡剂被起泡剂胶束所增溶，以致不能在液膜上铺展，造成消泡能力显著下降。一般地说，开始加入消泡剂时，在液膜上的铺展速度大于胶束所增溶速度，所以表现出了良好的消泡效果，经过一段时间后，随消泡剂被增溶，消泡作用减弱。因此消泡剂其表面张力都较低，且易吸附在泡沬的液膜上，能使液膜的局部表面张力降低，同时带走液膜下邻近液体，导致液膜变薄而破裂。一般而言，消泡剂在液膜上铺展越快，液膜变得越薄，破泡能力就越强。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于炼油厂延迟焦化装置焦炭塔泡沫层泡沫处理的消泡剂。
本发明的消泡剂，包括下述重量比份的组分聚甲基硅氧烷30～40％；聚醚型脂肪酸酯30～50％；有机硅系化合物20～30％。
其中聚甲基硅氧烷起阻止发泡作用，其最佳加入量是35％；其相对分子量为1000～1500。
聚醚型脂肪酸酯是消泡剂中主要成分，起破泡作用，是泡沫破灭的表面活性剂，其最佳加入量是40％；其相对分子量为2000～2500。
有机硅系化合物起促阻止发泡作用，主要有二乙基硅油，其最佳加入量25％。
本发明消泡剂的制备方法，按所述重量比份先将聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均匀，然后再向混合物中加入有机硅系化合物混合均匀即得；或按所述重量比份将聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有机硅系化合物直接混合均匀即得。
下面通过实验数据来评价本发明消泡剂的消泡性能(与现有技术中的一些消泡剂作对比)评价方法将实验样品在24℃、60℃时，分别用恒定流速的空气吹气5min，然后静止1min。在每个周期结束时，分别测定泡沫的形成高度及泡沫消失时间来评选消泡剂的使用性能，以产生泡沫量最少且加入的消泡剂量最少为最佳条件，研制出最佳的消泡剂。
实验步骤1、原料油样品的配制模拟焦炭塔内各物料比例进行了配制焦化汽油∶焦化轻馏分油∶焦化重馏分油＝1∶2.5∶2(质量比)
2、取500ml样品加入量筒中，放入恒温溶液中，通入空气5min，观察起泡面积及泡沫高度，静止1min及时记录泡沫高度；加入消泡剂，记录泡沬高度；同时记录泡沫消除的时间。泡沫高度精确到1mm，泡沫消除的时间精确到1s。
3、用不同的消泡剂在不同温度下重复上述过程。
实验1、将重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)的35％、聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)40％及二乙基硅油25％直接混合，得到本发明的消泡剂RZ-5(A)。消泡剂RZ-5(A)的消泡性能见表1。
表-1 渣油消泡剂消泡试验
从表1可以看出消泡剂RZ-5(A)在浓度为50ppm的范围内均表现出较高的消泡率，消泡率分别为57.5％和54.6％，能满足延迟焦化装置焦炭塔的需要。该消泡剂应用于兰州石化公司延迟焦化装置，使焦炭塔有效利用率提高到80％以上，使焦炭塔泡沫层下降3.0米以上；焦炭塔单塔生焦时间延长，切换次数下降，单套生焦时间由24h提高到28h；尤其是轻质油收率有较大提高，能耗有所下降。
实验2、将重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)30％、聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)50％、二乙基硅油20％直接混合均匀，得消泡剂RZ-5(B)。消泡剂RZ-5(B)的消泡性能见表1从表2可以看出消泡剂RZ-5(B)在浓度为50ppm的范围内均表现出较高的消泡率，消泡率分别为58.5％和53.5％，能满足延迟焦化装置焦炭塔的需要。该消泡剂应用于兰州石化公司延迟焦化装置，使焦炭塔的有效利用率提高到80％以上，使焦炭塔泡沫层下降3.0米以上；焦炭塔单塔生焦时间延长，切换次数下降，单套生焦时间由24h提高到28h。尤其是轻质油收率有较大提高，能耗有所下降。
表-2 渣油消泡剂消泡试验
实验3、将重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)20％，聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)50％，二乙基硅油30％直接混合，得到本发明的消泡剂RZ-5(C)。消泡剂RZ-5(C)的消泡性能见表3。
表3 渣油消泡剂消泡试验
从表3可以看出消泡剂RZ-5(C)在浓度为50ppm的范围内均表现出较高的消泡率，消泡率分别为48.6％和40.1％，消泡率小于50％，原因在于丁聚甲基硅氧烷20％，没有达到给定质量百分含量，影响到延迟焦化装置焦炭塔的有效利用率。
实验4、将重量比份的丁聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)40％与聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)50％混合，再向混合物中加入10％二乙基硅油混合均匀即得本发明的消泡剂RZ-5(D)。消泡剂RZ-5(D)的消泡性能见表4。
表4 消泡剂RZ-5(D)消泡试验
从表4可以看出消泡剂RZ-5(D)在浓度为50ppm的范围内均表现出较高的消泡率，消泡率分别为38.9％和35.0％，消泡率小于40％，原因在于有机硅系化合物10％，没有达到给定质量百分含量，影响到延迟焦化装置焦炭塔的有效利用率。
对比实验1NCH-3型消泡剂(荆门石油化工厂生产)试验数据见表5。
对比实验2、A型消泡剂(武汉石油化工厂生产)试验数据记录见表6。
对比实验3、RZ-5型消泡剂(兰州石油化工公司研究院生产)试验数据记录见表4。
对比实验4、OTD型消泡剂(桐城助剂厂生产)试验数据记录见表7。
对比实验5、JN-5型消泡剂(武进水质稳定剂厂生产)试验数据见表8。
对比实验6、BAPE型消泡剂(浙江大学化工厂生产)试验数据见表9。
对比实验7、7010型消泡剂(天津助剂厂生产)试验数据记录见表11。
对比实验8、WR-202型消泡剂(广东化工研究所生产)试验数据见表12。
表5 NCH-3型消泡剂试验数据记录
表6 A型消泡剂试验数据记录
表7 3RZ-5型消泡剂试验数据记录
表8 OTD型消泡剂试验数据记录
表9 JN-5型消泡剂试验数据记录
表10 BAPE型消泡剂试验数据记录
表9 7010型消泡剂试验数据记录
表10 WR202型消泡剂试验数据记录
从表5-12可以看出，本发明的消泡剂在实验条件24℃、60℃及实验浓度50ppm时，消泡率为50％以上，表现出了优异的消泡性能，其消泡性能远远优于国内同类产品。
具体实施例方式
实施例1、本发明消泡剂的制备原料(以重量比份计)聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为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将聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有机硅系化合物直接混合均匀即得。
实施例2、本发明消泡剂的制备原料(以重量比份计)聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)35％；聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为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将聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有机硅系化合物直接混合均匀即得。
实施例3、本发明消泡剂的制备原料(以重量比份计)聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)50％；二乙基硅油20％。
方法先按上述重量比份按将聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均匀，然后再向混合物中加入有机硅系化合物混合均匀即得；实施例4、本发明消泡剂的制备原料(以重量比份计)聚甲基硅氧烷(相对分子量为1000～1500)30％；聚醚型脂肪酸酯(相对分子量为2000～2500)40％；二乙基硅油30％；方法先按上述重量比份按将聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均匀，然后再向混合物中加入有机硅系化合物混合均匀即得。
权利要求
1.一种消泡剂，包括下述重量比份的组分聚甲基硅氧烷30～40％；聚醚型脂肪酸酯30～50％；有机硅系化合物20～30％；
2.如权利要求1所述的消泡剂，其特征在于所述聚甲基硅氧烷的相对分子量为1000～1500。
3.如权利要求1所述的消泡剂，其特征在于所述聚醚型脂肪酸酯的相对分子量为2000～2500。
4.如权利要求1所述的消泡剂，其特征在于所述有机硅系化合物为二乙基硅油。
5.如权利要求1所述消泡剂的制备方法按所述重量比份先将聚甲基硅氧烷和聚醚型脂肪酸酯混合均匀，然后再向混合物中加入有机硅系化合物混合均匀即得；或按所述重量比份将聚甲基硅氧烷、聚醚型脂肪酸酯及有机硅系化合物直接混合均匀即得。
6.如权利要求5所述消泡剂的制备方法，其特征在于所述聚甲基硅氧烷的相对分子量为1000～1500。
7.如权利要求5所述消泡剂的制备方法，其特征在于所述聚醚型脂肪酸酯的相对分子量为2000～2500。
8.如权利要求5所述消泡剂的制备方法，其特征在于所述有机硅系化合物为二乙基硅油。
全文摘要
本发明提供了一种用于炼油厂延迟焦化装置焦炭塔泡沫层泡沫处理的消泡剂，该消泡剂是将重量比份的聚甲基硅氧烷30～40％，聚醚型脂肪酸酯30～50％及有机硅系化合物20～30％直接混合而得。本发明消泡剂消泡率达50％以上，用于炼油厂延迟焦化焦炭塔，使该装置泡沫层下降3米以上，单套生焦时间由24h提高到28h，焦炭塔的有效利用率达80％以上，尤其是轻质油收率有较大提高，能耗有所下降。
文档编号B01D19/02GK1919439SQ20061010448
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月2日 优先权日2006年8月2日
发明者任世科, 张耀亨, 张军明, 马利飞, 刘雪梅, 杨忠友 申请人:中国石油兰州石油化工公司