Aspen Plus在脱丁烷塔降压案例中的应用

脱丁烷塔聚合物结垢问题是制约乙烯装置长周期运行的主要因素之一。目前新建装置通过降低操作压力在防止脱丁烷塔聚合物结垢方面取得了显著效果。以脱丁烷塔为例,对降压过程的可行性、经济性以及风险点进行分析和总结,利用化工流程模拟软件Aspen Plus对降压后各项工艺参数进行模拟优化,将优化结果应用于实际生产过程。结果表明,脱丁烷塔的降压极限为350 kPa,降压后全塔温度降低约4℃,塔釜粗裂解汽油中的C_(4)摩尔分数降低0.32百分点,节省低压蒸汽1.3 t h,装置能耗和C_(4)产品损失降低,循环水侧压降、循环水在换热器内的流速和对数传热温差均在合理范围之内。

碳酸亚乙烯酯的合成工艺研究

以氯代碳酸乙烯酯(CEC)为原料,三乙胺为脱氯试剂合成碳酸亚乙烯酯(VC),确定了CEC前处理对VC合成的影响。考察了溶剂、反应温度、反应时间、脱氯试剂用量、阻聚剂等因素对反应的影响。结果表明:CEC热处理后进行反应,以碳酸二甲酯为溶剂,在反应温度70℃、反应时间2 h、三乙胺与氯代碳酸乙烯酯的摩尔比为1.1∶1、以叔丁基对苯二酚为阻聚剂条件下,过程总收率达到76%。

马来酸酐三元共聚物的阻垢、分散及缓蚀性能

研究了以水为溶剂、过硫酸盐作引发剂合成的马来酸酐 烯丙基磺酸钠 丙烯酰胺 (MA SAS AM)三元聚合物阻垢剂的阻垢、分散及缓蚀性能 ,测定了阻垢剂浓度、溶液pH值、Ca2 + 浓度及介质温度对阻垢效果的影响。结果表明 ,MA SAS AM对磷酸钙具有优异的阻垢性能 ,对锌盐具有良好的稳定作用 ,对碳酸钙阻垢效果较差。pH =9时 ,12mg/L的阻垢剂对磷酸钙垢的抑制率达 97% ,对锌盐为 69%。聚合物对氧化铁的分散效果好 ,对碳钢具有一定的缓蚀性能。

聚合物阻垢剂研究进展

本文详述了聚合物阻垢剂及各类共聚物阻垢剂的研究状况 ,并对可生物降解的新型水处理剂聚天冬氨酸的特点及合成作了介绍。

一种新型缓蚀阻垢剂的制备及性能初探

本文以异丙烯膦酸（ＩＰＰＡ）为原料，以过硫酸铵为引发剂，通过水溶液聚合反应，制备了一种新型缓蚀阻垢剂聚合异丙烯膦酸（ＰＩＰＰＡ），探讨了反应温度，反应时间，引发剂用量及ｐＨ值对聚合反应的影响，研究了ＰＩＰＰＡ在不同ｐＨ值条件下的缓蚀阻垢性能。

新型阻垢剂IA-SSS-MA聚合物的合成与表征

以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和马来酸酐(MA)为单体,以水为溶剂,过硫酸铵作引发剂,合成了衣康酸-苯乙烯磺酸钠-马来酸酐(IA-SSS-MA)三元聚合物阻垢剂,考察了单体配比、反应温度、引发剂量、滴加时间等对聚合物阻碳酸钙垢效果的影响,结果表明:当单体配比为IA∶SSS∶MA=5∶1∶0.25(摩尔比),反应温度100℃,引发剂量占单体总量13%,滴加时间为5 h,阻碳酸钙垢效果最好,阻垢率达到98.11%。

一种新型四元绿色阻垢剂的合成和性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲代烯丙基磺酸钠(SMAS)等为原料,采用溶液聚合法合成出兼含膦酰基和磺酸基的四元聚合阻垢剂PMAAS,通过实验确定了合成聚合物阻垢剂的最佳工艺条件。并测得PMAAS在质量浓度为7 mg/L时,对CaCO3垢的阻垢率可达99%,对CaSO4垢的阻垢率达88.5%。红外光谱分析结果表明:四元共聚物PMAAS中含有羧基、膦酰基和磺酸基等官能团。

一种适合于磷系和弱碱性水处理系统的聚合物阻垢剂

研究了以水为溶剂、过硫酸盐为引发剂合成的马来酸酐-烯丙基磺酸钠(MA-SAS)聚合物阻垢剂对磷酸钙、锌盐、碳酸钙和硫酸钙垢物的阻垢效果,探讨了介质pH值、Ca2+浓度、温度和阻垢剂浓度对MA-SAS阻垢效果的影响.结果表明,MA-SAS共聚物在较宽pH值范围内对这些垢物均具有良好的抑制作用,既适用于磷系配方的循环水,也可用于中等硬度(160～240mg/L)、弱碱性(pH值8～9)和中等温度(50～60℃)的循环水系统.

新型四元共聚物的合成及阻垢性能评价

以衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,通过水溶液自由基聚合的方法合成了四元共聚物阻垢剂,并且利用红外光谱对共聚物的结构进行了分析。通过自制阻垢剂与市售T-225阻垢剂的阻垢性能对比试验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度、水样温度对共聚物阻垢性能的影响,试验结果表明:共聚物投加量为30 mg/L时,此四元共聚物对碳酸钙的阻垢率高达98.7%;在钙离子质量浓度为1 100 mg/L时,四元共聚物阻垢率仍然可以达到75%以上;当水样温度为90℃时,四元共聚物的阻垢性能可以达到90%。此四元共聚物对碳酸钙的阻垢性能均优于市售阻垢剂,特别适用于高温、中等矿化度的工业循环冷却水。

含磺酸基三元聚合物MA-SAS-AM的合成及其阻垢性能研究

用水作溶剂、过硫酸盐为引发剂,以马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)和丙烯酰胺(AM)为单体,通过溶液聚合制备了水溶性高分子MA-SAS-AM。用红外光谱和热分析方法对聚合物进行了表征和分析。探讨了单体配比、引发剂用量、反应温度和分子量调节剂对聚合物阻垢性能的影响。结果表明,MA-SAS-AM三元聚合物对水系统的磷酸盐、硫酸盐和锌盐具有优异的阻垢效果。

负载型茂金属催化剂的模试开发

研究了负载型茂金属催化剂二氯二茂锆 (Cp2 ZrCl2 ) /甲基铝氧烷 (MAO)的模试负载工艺 ,讨论了二氧化硅活化、负载温度、负载时间、MAO和Cp2 ZrCl2 用量对其聚合活性的影响 ,并对该催化剂进行了乙烯淤浆聚合中试评价 ,同时考察了MAO残液的循环利用情况。结果表明 ,采用洗涤负载工艺路线 ,当Cp2 ZrCl2 用量为 0 0 12 g ,MAO用量为 15mL时 ,在 90～ 10 0℃ ,6h负载条件下可制备出聚合活性高达 5 0 0 0 g/ g 的Cp2 ZrCl2 /MAO催化剂 ;MAO残液能循环利用 ,可降低MAO用量 30 % ,降低Cp2 ZrCl2 用量 2 0 % ;该催化剂中试聚合时的活性高达 5 0 0 0～ 6 0 0 0g/ g ,聚合物粒子形态好 ,堆密度为0 4 2～ 0 5 0g/cm3 。

示踪型羧酸盐阻垢剂的制备及阻垢性能评价

以7-羟基-4-甲基香豆素与丙烯酰氯通过亲核取代反应自制香豆素荧光单体(CFB),将环氧化后的马来酸酐(MA)与香豆素荧光单体(CFB)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和丙烯酸(AA)通过自由基聚合制备了一种荧光示踪型羧酸盐阻垢剂(PECSA)。采用FTIR、^(1)H NMR及SEM对其结构和CaCO_(3)垢晶形进行表征。以阻垢率为研究对象,利用静态阻垢法分别研究了阻垢剂用量、水浴温度及Ca^(2+)浓度对PECSA阻垢性能的影响。结果表明,合成的示踪型阻垢剂阻垢性能优异,阻垢剂浓度与荧光强度线性相关性好(R^(2)=0.9815),当阻垢剂加量为100 mg/L、水浴温度80℃、Ca^(2+)浓度240 mg/L时,其对CaCO_(3)垢的阻垢率可高达97.86%,抑垢性能优异;加PECSA后水垢被分散,晶体的正常生长受到抑制,产生晶格畸变。

一种新型无磷共聚物阻垢剂的研究

在水溶液中,以过硫酸铵为引发剂,衣康酸(IA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、丙烯酸甲酯(MA)为反应单体,合成了无磷共聚物(IA/AM/SMAS/MA)。通过正交实验确定了无磷共聚物合成的最佳合成条件。利用红外光谱对共聚物的结构进行了表征,采取静态阻垢的方法评价了阻垢剂阻碳酸钙生成的性能。结果表明:当单体配比n(衣康酸)/n(丙烯酰胺)/n(甲基丙烯磺酸钠)/n(丙烯酸甲酯)=4∶3∶2∶3,引发剂用量为单体的10%(wt),反应温度为90℃,反应时间为4 h。此条件下合成的阻垢剂的阻垢率可以达到88.6%。

多羟基阻垢剂PTMAS的研制与应用

为解决塔河油田在注水开发过程中因地层水不配伍而出现的碳酸垢和硫酸垢结垢问题,以自制三羟乙基烯丙基溴化铵(THAAB)、马来酸酐(MA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合,制得了多羟基聚合物型阻垢剂聚三羟乙基烯丙基溴化铵/马来酸酐/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(PTMAS)。对产物进行红外光谱与凝胶色谱分析,结果表明其分子结构符合预期设计且分子量大小适中,分子量在2×104~5×104之间,适于作为聚合物阻垢剂。热重分析证明其抗温性能较强,在250℃之前质量保留率高达80%,并未出现大的质量损失。在碳酸钙阻垢实验中,PTMAS添加量不低于25mg/L,适用温度为20~80℃,pH不超过10,有效阻垢时间不小于18h,阻垢率可高达92%,表明PTMAS的适用工况极为宽泛。室内实验结果表明对于硫酸钙、硫酸钡与硫酸锶垢的析出成垢亦有良好阻垢效果。

四元聚合缓蚀阻垢剂PMAHP的制备与表征

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、膦酸丁烷-1,2,4三羧酸(PBT-CA)为单体,水为溶剂,过硫酸钠/次磷酸钠为引发剂,制备了四元聚合缓蚀阻垢剂PMAHP,并通过大量试验确定了最佳制备条件。结果表明:PMAHP质量浓度为20 mg/L时,其对碳酸钙垢和磷酸钙垢阻垢率分别达68.2%和90.0%,缓蚀率为56.6%。红外光谱检测表明PMAHP分子结构含羧基、膦酰基等官能团。

阻聚措施在丁二烯抽提装置和乙烯装置的应用

通过分析丁二烯的聚合机理,确定活性自由基是造成丁二烯聚合的关键因素,可采用消除微量氧、清除铁锈、使用阻聚剂和降低温度等措施减少丁二烯聚合。在此基础上,分析了中国石化镇海炼化分公司丁二烯抽提装置和乙烯装置的脱丁烷塔中丁二烯聚合的具体原因,并介绍了相应的阻聚措施及应用效果。阻聚措施的应用结果表明,采用氮气彻底置换、定期排氧、加注阻聚剂、化学清洗和降低温度等阻聚措施后,减少了丁二烯聚合,丁二烯抽提装置的运行周期从2 a延长至4 a、脱丁烷塔再沸器切换周期延长到1.5 a以上。

一类绿色环保阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以顺丁烯二酸酐为原料,通过环氧化反应和阴离子逐步聚合的方法,分两步合成了一种无磷、生物降解性好的环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸钠(PESA)。采用正交试验确定了PESA的最佳合成工艺条件:引发剂的用量为占单体质量分数的0.7%,反应温度为95℃,反应时间为3h;此条件下,PESA对碳酸钙的阻垢率可达85%以上。红外光谱表征的结果表明,合成产品的结构与理论结构相符。PESA与聚酰胺-胺(PAMAM)具有良好的协同阻垢效果,当添加浓度为20mg·L-1时,阻垢率可达90%以上。

山梨醇磷酸酯缓蚀阻垢剂的合成及性能研究

以山梨醇和磷酸为反应单体合成了山梨醇磷酸酯缓蚀阻垢剂（SPA）,以缓蚀率作为考察指标,研究了相关因素对SPA缓蚀性能的影响。应用静态阻垢测定方法和常压静态测定方法评价了SPA的阻垢性能和缓蚀性能,通过电化学法探讨了其缓蚀机理。实验结果表明,采用常压合成法,在山梨醇和磷酸摩尔比为3：1、酯化反应时间3h和反应温度120率140℃下,合成的SPA性能最佳。当质量浓度大于25mg/L时,SPA具有较好的阻CaCO3垢性能,阻CaCO3垢率为90%以上。当加量为100mg/L时,A3钢片在模拟水中的腐蚀速率为0.0234mm/a,缓蚀率为85.26%。动电位扫描极化曲线表明,SPA是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。

马来酸酐-丙烯酰胺阻垢剂的制备及性能评价

采用水溶液聚合,以马来酸酐、丙烯酰胺为单体,过硫酸铵为引发剂制备了马来酸酐-丙烯酰胺阻垢剂。结果表明,最佳反应条件为:丙烯酰胺和马来酸酐的质量比为1∶1.5,单体加量15%,引发剂加量7%,反应温度为60℃,反应时间为6 h。在此条件下合成的阻垢剂,当其用量为10 mg/L时,阻垢率达95%。

一种新型四元聚合缓蚀阻垢剂的合成和性能评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(SAS)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体,水为溶剂,过氧化氢/次磷酸钠为引发剂,合成了四元聚合缓蚀阻垢剂PMASH。通过大量试验确定了最佳合成条件。实验结果表明:PMASH质量浓度为5 mg/L时,对碳酸钙垢和磷酸钙垢阻垢率分别达87.6%和85.4%,缓蚀率为83.9%。红外光谱检测表明PMASH分子结构含羧基、膦酰基和磺酸基等官能团。