[发明专利]一种消除苯菲尔特溶液泡沫的消泡剂及其应用

说明书

本发明涉及一种消除苯菲尔特溶液泡沫的消泡剂及其应用。

采用苯菲尔特工艺或改良苯菲尔特工艺脱除二氧化碳的制氢装置、合成氨装置，其脱碳系统的热碳酸钾溶液在循环运转过程中，很容易生成稳定性泡沫，这种泡沫不易破灭，积累多了，会使气液接触不良，影响吸收和再生效果。还会使吸收塔内阻力增大，严重时甚至会引起吸收塔拦液泛塔、再生塔液位剧烈波动，操作困难，威胁装置的安全生产。

为消除长周期运转而发泡变脏的苯菲尔特溶液对安全生产带来的威胁，工艺上常采用加消泡剂的方法。消泡剂一般在溶液中具有积累性，累积的消泡剂不仅不能防止和消除泡沫，反而有可能成为新的起泡源。过量的消泡剂会使溶液变得粘稠，甚至与活化剂二乙醇胺(DEA)生成胶状附着物，这样溶液活性下降，系统阻力剧增，发生拦液泛塔。一般要求加入的消泡剂总量为溶液的0.001％(体积比，以下同)，并应保证消泡剂在溶液中混合均匀。正是因为受消泡剂积累性能的限制，一般将加消泡剂作为最后的处理办法。

目前常用的消泡剂为有机硅油类消泡剂。该消泡剂的积累性很明显，一般要求每次加入的消泡剂量为系统存液量的0.0001％～0.0002％，用量很小。另外该消泡剂消泡作用强烈，如果加入速度过快的话，即使0.0001％的用量也会使塔内溶液倾注，恶化塔内气液传质状况。因此有机硅油类消泡剂在使用时，要求高度稀释并且应当在2～3小时内缓慢加入，使用不便。

根据生产实际的需要和现有消泡剂的性能限制，有必要开发出具有较强抗积累性、消泡性能温和，不会成为新的起泡源，不会使溶液变得粘稠，不与活化剂二乙醇胺(DEA)反应，而且使用方便的苯菲尔特溶液消泡剂。通过检索WPI和中国专利文献，满足上述要求的苯菲尔特溶液消泡剂还没有研制出来。

本发明的目的在于提供一种消除苯菲尔特溶液泡沫的消泡剂及其应用。

本发明是这样实现的：常规的苯菲尔特脱碳工艺包括贫液在吸收塔内高压低温吸收二氧化碳成富液、富液在再生塔内高温低压再生放出二氧化碳成贫液的循环过程。其特征在于在热碳酸钾溶液(贫液或富液)中加入中国石化股份公司巴陵分公司技术开发中心生产的SXX324苯菲尔特溶液专用消泡剂，其浓度为0.0001％～0.045％，最佳浓度为0.001％～0.025％。加入方法为：当再生塔液位，特别是上塔液位出现剧烈波动，或吸收塔出现拦液、液泛，压差持续＞5KPa时，采用机械过滤、活性炭过滤、补入新碱液置换旧碱液等常规措施已无法有效稳定脱碳系统时，从吸收塔往溶碱槽退1～2M³的碳酸钾溶液，按0.001％～0.002％的浓度将SXX324苯菲尔特溶液专用消泡剂加入溶碱槽，15～30分钟内用原流程的补碱泵将溶碱槽中的消泡剂加入再生塔下部即可达到目的。该消泡剂为聚醚类非离子型表面活性剂，其活性组分为聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物，碳原子数1～9的环烷醇、有机硅油为助消泡剂，水为溶剂，其中聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物的简单分子结构式为：(C₃H₆O)_M(C₂H₄O)_NH，M、N＝10～200(M、N＝20～150时效果较好)。在SXX324苯菲尔特溶液专用消泡剂中，活性组分、助消泡剂和溶剂的配方为50％、35％、15％。该消泡剂为复合型消泡性消泡剂，其特殊官能团能自发进入热碳酸钾溶液在循环运转过程中生成的稳定性泡沫内，并在液膜界面上迅速铺展从而改变液膜界面性能，降低液体的表面张力，使液膜内的液体向高表面张力处牵引，破坏气泡的稳定性，液膜迅速变薄，气泡破裂，从而达到消泡的目的。该消泡剂具有极好的分散性，能均匀分散于热碳酸钾溶液内部。

该消泡剂的制备方法为：将50份聚氧丙烯聚氧乙烯的嵌段聚合物、35份碳原子数1～9的环烷醇、有机硅油和40份水充分混合，然后在常压下升温到100℃，蒸出25份水，即可。

本发明的积极效果在于明显改善了苯菲尔特脱碳系统运行效果，抑制苯菲尔特溶液的发泡趋势，稳定了三塔液位，消除了吸收塔和再生塔的拦液和液泛，使碱洗后工艺气二氧化碳含量合格，稳定了生产。避免因液泛而导致停车。另外，该工艺实施简单，控制方便，不改造原有流程，不需要设备投资。

实施例1  将100ml分子量为5000的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物、60ml环己醇、10ml有机硅油和80ml水充分混合，混合在常压下升温到100℃，蒸出50ml水，即得SXX324苯菲尔特溶液专用消泡剂。