CN110922289A - 裂解汽油回收苯乙烯用脱色剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于裂解汽油回收苯乙烯用的脱色剂及其使用方法。为了解决现有脱色剂1脱色效果不尽、2环境污染大的难题，本发明采用可与苯乙烯物料中显色物质快速反应的组分，提出了一种高效无污染的脱色剂。所述脱色剂成分按重量百分比包括：肉桂醛及其衍生物55～70%，氮氧自由基阻聚剂5～15%，溶剂15～30%。本发明脱色剂能选择性的与显色物质结合，生成沸点大于苯乙烯的组分，进而通过蒸馏脱除。
Description
技术领域
本发明涉及一种苯乙烯用脱色剂，特别是一种用于裂解汽油回收苯乙烯精制过程使用的脱色剂。
背景技术
苯乙烯是合成橡胶和塑料的单体，是最重要的烯烃之一，主要用于生产丁苯橡胶、聚苯乙烯和泡沫聚苯乙烯；也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料，如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂；也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一，此外苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。
工业上90%的苯乙烯通过乙苯脱氢生产工艺制得，另外为乙苯和丙烯的共氧化法。这两种技术成熟，生产工艺稳定，所得苯乙烯产品都不存在或较少存在色度不合格的问题。近年来，随着乙烯装置日益大型化，全球大型和超大型乙烯装置越来越多，从乙烯生产过程副产物裂解汽油馏分中回收苯乙烯既可以降低裂解汽油加氢的氢耗和能耗，还可以回收价值更高的苯乙烯产品，进而获得更好的经济效益，因此越来越多的大型乙烯装置上马了裂解汽油装置。由石脑油裂解而来的裂解汽油组成成分复杂多样，因而抽提回收得到的苯乙烯色度较高，不能达到优质品要求，需要经过精制脱色处理。
裂解汽油馏分的铂钴色度（Pt-Co）大于500，经过萃取精馏、溶剂回收和精制苯乙烯精馏单元无法解决苯乙烯色度问题，得到的纯苯乙烯色度仍在10以上。
传统工艺采用白土脱色，白土处理用量较大且很难再生，处理这些使用过的白土的带来严重的环保压力很大；另外白土脱色是放热反应，使得苯乙烯容易聚合，由于白土具有很强的酸性，在处理由裂解汽油中获得的含苯乙烯物流时会使苯乙烯及其含有的其它不饱和化合物发生聚合，容易造成塔堵，且造成大量的目的物质损失。
美国专利US3763615、US3763015公开了一种用硝酸为脱色剂，新建一个脱色单元，对裂解汽油中回收的苯乙烯进行脱色的方法。根据其专利描述，采用硫酸、磷酸、高锰酸钾及顺丁烯二酸酐作为脱色剂的脱色效果均较好，然而由于硝酸、硫酸及高锰酸钾均为强氧化剂，因此其工业应用存在显著缺点。这些强氧化剂首先导致许多副反应的发生，生成的副产物引入到最终的产品中，影响产品纯度；其次强氧化剂的使用带来的环保压力巨大，再次是脱色过程工艺复杂、设施投资较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是裂解汽油回收苯乙烯精制过程用脱色剂使用过程复杂、脱色效率低、容易与苯乙烯发生副反应的技术问题，该脱色剂具有脱色效果好、工艺简单、基本不发生副反应的优点。
本发明的实施方式提供一种裂解汽油回收苯乙烯用脱色剂，所述脱色剂成分按重量百分比包括：肉桂醛和/或肉桂醛衍生物55～70%，氮氧自由基阻聚剂5～15%，溶剂15～30%。
在本发明一些实施方式中，肉桂醛的衍生物选自被-NR3，-F，-Cl，-Br，-I，-NO2，-CN，-COOH，-C=O，-OCH3，-C6H5基团取代的肉桂醛。
在本发明一些实施方式中，以重量百分比计的肉桂醛用量为不低于10%。
在本发明一些实施方式中，以重量百分比计的肉桂醛衍生物的用量不低于10%。
在本发明一些实施方式中，所述氮氧自由基阻聚剂采用亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯。
在本发明一些实施方式中，所述溶剂采用芳烃类高沸点溶剂。
在本发明一些实施方式中，所述芳烃类溶剂馏程在188～206℃。
在本发明一些实施方式中，所述肉桂醛与肉桂醛衍生物的重量比例为1~3:1。
本发明中的脱色剂用于苯乙烯抽提过程物料的脱色。
本发明涉及的裂解汽油主要是以石脑油或轻柴油为原料进行蒸汽裂解生产乙烯的副产物，其中含有大量不饱和烃，不饱和烃中有部分是具有共轭不饱和键的烃类，这类化合物受共轭不饱和键的影响可吸收特定波长范围的光而显色，使从裂解汽油中回收的苯乙烯显黄色，要对黄色苯乙烯进行脱色，就要除去这类具有共轭不饱和键的烃类物质。由于共轭不饱和键的特殊结构，其可以作为双烯体与作为亲双烯体的脱色剂发生狄尔斯-阿尔德反应，生成沸点比苯乙烯更高的化合物，进而通过精馏将这些生成的化合物脱除，从而得到色度符合要求的苯乙烯。苯乙烯的活性较强，很容易与脱色剂发生聚合反应，造成苯乙烯产品中聚合物含量偏高，且生成的聚合物容易积聚在物料管道内壁形成垢物，进而堵塞物料系统，严重时造成停车；本发明中所选用氮氧自由基阻聚剂可有效阻止苯乙烯与脱色剂的聚合反应，且其本身就是一种稳定的自由基，能迅速消除介质当中的自由基，抑制大分子聚合物的生成。
本发明的脱色剂使用方法简单，使用时可直接通过注入系统加注至苯乙烯物料管线，脱色剂在随苯乙烯在烯物料前进过程中直接与显色物质进行反应，反应产物通过蒸馏即可得到色度符合要求的产品，而不需外加装置，工艺简单。
本发明的脱色剂与含苯乙烯物流中的显色物质发生狄尔斯-阿尔德反应具有非常强的选择性，相较于马来酸酐等其他亲双稀体，肉桂醛及其衍生物较难与苯乙烯发生副反应，又因为有阻聚剂的存在，所以其几乎不与苯乙烯发生反应，既不会造成苯乙烯物料的损失，又不会因为聚合结垢堵塞管道；综上所述，本发明提供的脱色剂适用范围更广，取得了显著的技术效果。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明的阻垢剂进行详细地描述，但并不构成对本发明保护范围的限定；下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
从苯乙烯抽提装置取用经抽提精馏回收得到的粗苯乙烯，经Pt/Co法测定其色度约为500，其中苯乙烯含量为80～99%，乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、双环戊二烯以及少量C9及以上组分含量为8～12%。取500g上述粗苯乙烯，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为65%肉桂醛、10%肉桂-COOH衍生物、5%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、20%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为4，经计算苯乙烯的回收率为97%。
实施例2
待脱色的原料及实施步骤同实施例1，取500g上述粗苯乙烯，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为25%肉桂醛、30%肉桂醛-COOH衍生物、15%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、30%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为9，经计算苯乙烯的回收率为99%。
实施例3
待脱色的原料及实施步骤同实施例1，取500g上述粗苯乙烯，加入本发明所述脱色剂15g，其中脱色剂由重量计为35%肉桂醛、30%肉桂醛-NO2衍生物、10%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、15%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为7，经计算苯乙烯的回收率为98%。
实施例4
待脱色的原料及实施步骤同实施例1，取500g上述粗苯乙烯，加入本发明所述脱色剂10g，其中脱色剂由重量计为肉桂醛-NO2，-COOH衍生物各35%、10%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、20%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为4，经计算苯乙烯的回收率为99%。
实施例5
待脱色的原料及实施步骤同实施例1，取500g上述粗苯乙烯，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为25%肉桂醛、45%肉桂醛-CN衍生物、15%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、15%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为4，经计算苯乙烯的回收率为99%。
实施例6
以石脑油为原料进行蒸汽裂解，所得裂解汽油C8馏份的组成百分比为：苯乙烯30%、乙苯12%、二甲苯5%，剩余部分非芳烃，经Pt/Co法测定其色度为300。取500g上述裂解汽油馏份，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为45%肉桂醛、30%肉桂醛-C=O衍生物、10%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、15%芳烃溶剂S-1500，常温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为7，经计算苯乙烯的回收率为98%。
实施例7
待脱色的原料及实施步骤同实施例6，取500g上述裂解汽油馏份，加入本发明所述脱色剂10g，其中脱色剂由重量计为10%肉桂醛、50%肉桂醛-C=O衍生物、10%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯，30%芳烃溶剂S-1500，室温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为6，经计算表明苯乙烯的回收率为98%。
实施例8
待脱色的原料及实施步骤同实施例6，取500g上述裂解汽油馏份，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为25%肉桂醛、40%肉桂醛-C=O衍生物、15%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯、20%芳烃溶剂S-1500，室温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为3，经计算表明苯乙烯的回收率为97%。
实施例9
待脱色的原料及实施步骤同实施例6，取500g上述裂解汽油馏份，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为15%肉桂醛、50%肉桂醛-C=O衍生物、15%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯，20%芳烃溶剂S-1500，室温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为5，经计算表明苯乙烯的回收率为99%。
实施例10
待脱色的原料及实施步骤同实施例6，取500g上述裂解汽油馏份，加入本发明所述脱色剂5g，其中脱色剂由重量计为50%肉桂醛、10%肉桂醛-C=O衍生物、10%亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯，30%芳烃溶剂S-1500，室温常压下充分搅拌2h，色度以铂钴单位计为6，经计算表明苯乙烯的回收率为98%。
Claims (9)
1.一种裂解汽油回收苯乙烯用脱色剂，其特征在于，所述脱色剂成分按重量百分比包括：肉桂醛和/或肉桂醛衍生物55～70%，氮氧自由基阻聚剂5～15%，溶剂15～30%。
2.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，肉桂醛的衍生物选自被-NR3，-F，-Cl，-Br，-I，-NO2，-CN，-COOH，-C=O，-OCH3，-C6H5基团取代的肉桂醛。
3.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，以重量百分比计的肉桂醛用量为不低于10%。
4.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，以重量百分比计的肉桂醛衍生物的用量不低于10%。
5.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，所述氮氧自由基阻聚剂采用亚磷酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)混合酯。
6.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，所述溶剂采用芳烃类高沸点溶剂。
7.如权利要求6所述的脱色剂，其特征在于，所述芳烃类溶剂馏程在188～206℃。
8.如权利要求1所述的脱色剂，其特征在于，所述肉桂醛与肉桂醛衍生物的重量比例为1~3:1。
9.如权利要求1~8任意一项所述的脱色剂用于苯乙烯抽提过程物料的脱色。
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| 宋心琦: "《实用化学化工辞典》", 30 April 1995, 宇航出版社 * |
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