TWI355415B - Setting aids for solids in hydrocarbons - Google Patents

Description

1355415 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於加速烴流體中固體之沉降之處理方法。本 發明之處理方法對加速油狀淤漿中FCC觸媒細粒之沉降特 別有效。 【先前技術】 未精煉烴類如原油、殘油及塔底流時常含有細粒狀固態 物質，在進一步使用或加工前通常必須除去該細粒狀固態 物質。此等固體可包括具有類土壤性質且為細粒狀之矽石 、黏土、粉砂與焦炭之固體及金屬氧化物與金屬硫化物腐 蝕固體。此等固體亦可包括痕量金屬顆粒如鉛、鎳、鉻等 及其鹽。 例如，流體催化裂解（FCC)單元使用沸石型鋁矽酸鹽黏土 顆粒之流體化床以在高溫下裂解重石油餾分成為較輕餾分 。觸媒最後因毒化或焦化減活。此等失效的細粒必須以連 續方式自FCC除去，使得可加人含有新鮮觸媒之浆料。 然後，有些含有失效細粒之㈣油通常在儲存器内沉降 ，雖然有時會使用流體旋風器以加速分離過程。漿料油之天 然成分與合成成分具有分散劑功效，其阻滞細粒之沉降。 本案發明人發現特定化學劑之組合，在加入漿料油時， 具有可加速沉降過程之抗分散劑或凝結劑功效。此可在較 紐時間内產生較乾淨之倾析油(通常<〇〇5重量％灰) 可作為碳黑進料或殘餘燃料油銷售。 【發明内容】 90563-1000801.doc 1355415 本發明係關於加速烴流體中細粒狀油與細粒狀水不溶性 固體之沉降之組合物及方法，該方法包括將有效沉降量之 下列組合加入該烴中：（a)聚丙烯酸與烷基酚-曱醛樹脂烷氧 化物之加成物與（b)烧基盼-甲齡樹脂烧氧化物之。 根據本發明，該細粒狀水不溶性固體可為，例如，流體 催化裂解觸媒細粒。 根據本發明，該烴流體可為，例如，流體催化裂解漿料。 關於該組合之第一成分，沉降助劑為低分子量（MW=1 000 至2000)聚丙烯酸與烷基酚-甲醛樹脂烷氧化物之加成物。較 佳加成物為壬基齡樹脂丙氧基乙氧化物加成物，如可得自 Arjay公司稱為AB-455及Wico公司稱為DRI-9037者。 聚丙烯酸加成的烷基酚-曱醛樹脂烷氧化物證實在多種 經流體中有效。此等烴流體通常為未精煉烴類，其易含有 細粒狀固體《此等烴流體包括但不限於原油、殘油、塔底 流、真空塔底物、重質餾分等。關於本發明此成分之其他 細節揭示於美國專利5,481，059號，在此倂入本文供參考。 關於本發明之烷基酚-甲醛樹脂烷氧化物成分，該材料通 常具有分子量範圍為約500至約5,000，較佳為1，000至約 2’500 °烧基可為直鏈或分支鏈’並具有約1至約24個碳原 子’較佳為約4至約9個炭原子。燒氧基具有約2至約4個碳 原子’較佳為約2個碳原子；烷氧化佔該分子之約2〇至8〇重 里％，較佳為約50重量％。關於本發明此成分之其他細節揭 示於美國專利5,681，451號，在此亦倂入本文供參考。 根據本發明之一態樣’譚烷基酚-甲醛樹脂烷氧化物之烷 90563.1000801.doc

S 1355415 氧化作用佔20至80重量％之該烷基酚-甲醛樹脂烷氧化物。 根據本發明之另一態樣，該烷基酚-曱醛樹脂烷氧化物為鹼 催化的壬基酚樹脂乙氧化物，其中該鹼催化的壬基酚樹脂 乙氧化物之乙氧化作用佔50重量％之該乙氧化物。 根據本發明之再一態樣，該組合以每百萬份煙1份至〖〇〇〇 份範圍之量加入該煙中。 【實施方式】 本發明係關於一種沉降液態基質中固體之化學處理。此 液態基質可為有機基質或有機基質與水性基質之混合物。 用以/儿降固體之化學品為一種（a)聚丙烯酸與烧基龄-甲链 樹脂烷氧化物之加成物（類別A)與（b)烷基酚_曱醛樹脂烷氧 化物（類別B)之組合。 在本發明之試驗中，固體沉降效率係藉瓶試驗測定。操 作流體在混合前加熱；在適當混合以均化流體後將ι〇〇 毫升之量注入150毫升玻璃瓶中。 處理用里之起始化學 >谷液由在高度芳香族石腦油（HAN) 中之20%總原料所構成。流體用各化學品調配，再用化學 品之摻合物調配。在从次中試驗空白樣品與對照樣品。 空白樣品不加人溶劑或添加劑。對照樣品用適當量溶劑調 配以模擬在加入的試驗流體中之溶劑加成。樣品係藉自動 擾拌器以高衝程（3_5衝程/秒；㈣衝程）混合3分鐘。在完全 =:樣品放入熱浴中。溫度與停留時間為領域中之典 回收樣品頂部50%以測定 在此熱浴1f7預定停留時間後， 90563-100080l.doc 1355415 固體量。有些試驗之流體容易過濾，而另一些則否。因此 ，操作流體之頂部50%與底部50%内之固體係藉二種方法， 即過濾或灰分％法，中之一者測定。不容易過濾之流體係 藉ASTM法D482-87測定。灰分％為重量/重量％。容易過濾 之流體係用Gleman A/E玻璃纖維滤片過滤。將滤片預秤重 並放入適當標示之罐内。過濾操作流體之頂部50%，用適 當溶劑清洗濾片-漏斗。過濾操作流體之底部50%，並用適 當溶劑清洗玻璃容器進入漏斗内，以除去所有底部痕量固 體。清洗濾片-漏斗，並除去濾紙。然後，將濾紙放入爐内 在900°F下約9小時。試驗結果以留在操作樣品之頂部50% 之無機固體％進行紀錄。 下表顯示本發明之組合試驗化學品在多種烴與水性混合 流及烴流中之功效。 表I.在具有相對高固體％之混合流之固體沉降結果 操作流體：具有相對高固體％之烴&水之混合流 處理 空白 300 ppm 類別A 600 PPm 類別A 300 ppm 類別B 600 PPm 類別B 300 ppm 類別A+B總量 (各 150 ppm) 600 ppm 類別A+B總量 (各300 ppm) 樣品頂部 50%留灰 % 9.00% 9.00% 1.12% 2.02% 2.36% 0.96% 5.80% 上述結果顯示：為了達成與300 ppm組合（類別A&B各150 ppm)類似之沉降結果，需使用高達600 ppm之類別A進行處 理。 在300&600 ppm用量下，類別B本身僅能減少固體至約2% ，而300 ppm之組合化學品（類別A&B各150 ppm)可減少礦 90563-1000801.doc 9 1355415 物含量至約1 %。 分散，即，過度處理之信號，在類別A+B為600 ppm之組 合化學品下發生。 表II.含有中間量固體之烴流之固體沉降結果 操作流體：具有中間量固體欲沉降之烴流 處理 空白 50 ppm 類別A 200 ppm 類別A 300 ppm 類別A 600 ppm 類別A 50 ppm 類別B 200 ppm 類別B 300 ppm 類別B 50 ppm 類別A+B 總量 (各25 ppm) 200 ppm 類別A+B 總量 (各 100 ppm) 300 ppm 類別A+B 總量 (各 150 ppm) 留在樣 品頂部 50%之 無機物 % 1.29% 1.04% 0.81% 0.48% 0.18% 1.20% 0.90% 0.90% 0.40% 0.24% 0.16% 如上所示，類別A化學品顯然需要更多處理方能相當於組 合之結果，即，600 ppm相當於300 ppm之類別A+B，且300 ppm相當於50 ppm之類別A+B處理。 在用量為50-3 00 ppm下，類別B化學品結果顯然差於僅50 ppm下之類別 A+B之摻合物。 表III.具有相對低全部固體之組合（輕質與重質）氣-油流之 固體沉降結果 操作流體：具有相對低量固體之組合氣-油流 處理 用量 留在樣品頂部50%之灰％ 類別八+3(各5(^卩111) 100 ppm 0.0108 類別A 100 ppm 0.0122 類別B 100 ppm 0.0186 對照 100 ppm-僅溶劑 0.0264 空白 0 0.0318 90563-1000801.doc -9-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍： 1 ‘ 一種加速烴流體中細粒狀油與細粒狀水不溶性固體之沉 降之方法’包括將有效沉降量之下列組合加入該烴流體 t : (a) 聚丙烯酸與烷基酚-甲醛樹脂烷氧化物之加成物，及 (b) 院基盼-甲搭樹脂烧氧化物， 其中（a) . (b)之比例以每百萬份數計，為1 : 1。 2. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該聚丙烯酸加成物為 壬基酚-甲醛樹脂丙氧基乙氧化物。 3. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該細粒狀水不溶性固 體為流體催化裂解觸媒細粒。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該烴為流體催化裂解 漿料。 5. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該烴係選自原油及在 4 0 0 F以上/弗騰之原油鶴分或殘餘物所組成之群。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基酚_曱醛樹脂烷 氧化物具有分子量範圍為5〇〇至5，〇〇〇。 7·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該烷基酚·甲醛樹脂烷 氧化物具有分子量範圍為1，〇〇〇至2 5〇〇。 8.如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基酚·甲醛樹脂烷 氧化物具有烷基範圍為1至24個碳原子。 9·如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基酚_曱醛樹脂烷 氧化物具有院氧基範圍為2至4個碳原子。 10.如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基酚_曱醛樹脂烷 90563-1000801.doc 1355415 氧化物之烷氧化作用佔20至8〇重量％之該烷基酚-甲醛樹 ‘. 脂貌氧化物。 ·· u.如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基酚-曱醛樹脂烧 氧化物為鹼催化的壬基酚樹脂乙氧化物，其中該鹼催化 的壬基酚樹脂乙氧化物之乙氧化作用佔5〇重量％之該乙 氧化物。 I2.如申請專利範圍第#•、土，甘+ ^ 阳禾1項之万法，其中該組合以每百萬份烴 1份至1000份範圍之量加入該烴中。

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