CN115975746A - 一种焦化厂设备用阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于阻垢剂制备技术领域,涉及一种焦化厂设备用阻垢剂及其制备方法。该阻垢剂由以下质量百分比的原料组成:酰胺类化合物30‑50%,砜类化合物30‑40%,磁性纳米颗粒5‑8%,分散剂2‑5%,渗透剂1‑3%,其余量为水。本发明提供的技术方案,利用不同组分复配,通过在线加药的方式达到高效去除机组结焦的目的,确保了检修周期内因停机造成的产能损失且避免了人工清理的安全风险。
Description
技术领域
本发明属于阻垢剂制备技术领域,涉及焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂,尤其涉及一种焦化厂设备用阻垢剂及其制备方法。
背景技术
业内悉知,焦化厂介质普遍比较脏,机组结焦现象严重。具体而言:在焦化工艺段,高温下煤炭中的有机物会在高温下发生聚合反应,随着焦化煤气被带至后段工艺段,气体介质温度冷却,有机物粘度急剧增加,粘连在机组上,导致机组结焦。
根据现场实际调研:初冷器、压缩机处结焦最为严重。具体地:初冷器处焦油聚集,导致焦炉煤气温度无法有效冷却,进而影响电捕工艺段焦油的回收率;压缩机处焦油聚集则导致机组振动值上升,运行不平稳甚至卡死,严重影响现场安全生产。目前,传统的清理方式(喷砂、煅烧)周期较长,且需要停机进行人工清理,导致清理期间产能急剧下滑,且由于焦化厂煤气中含有富氢(无色、无味且易燃易爆),人工操作过程中存在安全隐患。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种焦化厂设备用阻垢剂及其制备方法,以克服现有技术的缺陷,通过在线加药的方式达到高效去除机组结焦的目的,且能免除因停机造成的产能损失。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
这种焦化厂设备用阻垢剂,所述阻垢剂由以下质量百分比的原料组成:酰胺类化合物30-50%,砜类化合物30-40%,磁性纳米颗粒5-8%,分散剂2-5%,渗透剂1-3%,其余量为水。
进一步,所述砜类化合物为二甲基亚砜。
进一步,所述酰胺类化合物为N-N二甲基甲酰胺或N-N二甲基乙酰胺中至少一种。
进一步,所述磁性纳米颗粒为Fe3O4纳米颗粒,且粒径≤100nm。
进一步,所述分散剂为聚乙二醇。
进一步,所述渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐。
进一步,所述阻垢剂在焦化煤气介质中加入的浓度为100-400ml/(104m3)。
此外,本发明还提供了一种如上部分或全部所述的焦化厂设备用阻垢剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、将质量百分比为30-50%的酰胺类化合物中加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为30-40%的砜类化合物加入至所述溶液A中,室温下搅拌10-15min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为2-5%的分散剂,室温搅拌15-25min得到溶液C;
S4、向所述溶液C中加入质量百分比为5-8%的磁性纳米颗粒,室温搅拌10-15min得到溶液D;
S5、向所述溶液D中加入质量百分比为1-3%的渗透剂,室温搅拌30-40min,使其充分溶解形成阻垢剂。
与现有技术相比,本发明提供的技术方案包括以下有益效果:该阻垢剂通过不同组分复配,可达到高效在线(免停机)处理结焦的目的,具体如下:①通过引入磁性纳米材料,能将更多分散、溶解结焦物的药剂携带至结焦机组界面,且随着药剂的不间断加注,会在机组界面因磁力吸附形成动态平衡含药剂的吸附膜,最大限度抑制结焦物聚集、长大。②二甲基亚砜复合性能的创新应用,不仅同酰胺类化合物可以高效处理结焦物,还可以作为分散剂同聚乙二醇一起确保磁性纳米材料更均匀地分散在液体药剂中,以便后续在机组界面均匀吸附。③渗透剂的使用,使已经在机组内界面形成的结焦物,随着渗透剂携带药剂至结焦物“内部”,以达到彻底处理结焦的目的。该阻垢剂,整体上利用几种药剂协同发挥作用,能够确保设备的长期稳定运转,明显提高企业的收益。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的产品、方法的例子。
本发明提供一种焦化厂设备用阻垢剂,由以下质量百分比的原料组成:酰胺类化合物30-50%,砜类化合物30-40%,磁性纳米颗粒5-8%,分散剂2-5%,渗透剂1-3%,其余量为水。其中,所述砜类化合物为二甲基亚砜。
其中,本发明通过焦炉煤气携带和磁性纳米颗粒吸附同步携带,可将处理结焦物的酰胺类化合物及二甲基亚砜更多地与结焦物形成有效接触面积,且所采用原料均为低毒、环保。尤其是二甲基亚砜双重功能的同时利用:一方面,二甲基亚砜用以分散磁性纳米颗粒,另一方面,用以结焦优良的分散剂及溶剂。此外,渗透剂的协同使用能够使药剂纵深性处理聚集成块的结焦物。
进一步,所述焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂的使用浓度为100-400ml/(104m3),该阻垢剂为液态,其加药方法是使用计量泵以静脉点注形式注入到管线中。
由上述分析可知,本发明通过磁性纳米颗粒吸附及焦炉煤气携带更多药剂,显著提升药剂与结焦物的作用效率,且通过分散剂、渗透剂的协同使用,使药剂效果最大化。故本发明提供的阻垢剂是由多种原料共同组成,仅单独使用某一种并无法达到预期的阻垢效果。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂,由下述质量百分比的原料组分制成:N-N二甲基甲酰胺及N-N二甲基乙酰胺各20%,二甲基亚砜30%,Fe3O4纳米颗粒8%,聚乙二醇5%,顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐3%,其余量为水,以上组分质量百分比之和为100%。
此外,本实施例还提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂的制备方法,具体包括以下步骤:
S1、将质量百分比为20%的N-N二甲基甲酰胺、20%的N-N二甲基乙酰胺加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为30%的二甲基亚砜加入至所述溶液A中,室温下搅拌15min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为5%的聚乙二醇,室温搅拌20min得到溶液C;
S4、向所述溶液C中加入质量百分比为8%的Fe3O4纳米颗粒,室温搅拌10min得到溶液D;
S5、向所述溶液D中加入质量百分比为3%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐,室温搅拌30min,使其充分溶解形成阻垢剂。
将上述阻垢剂应用至现场初冷器机组工艺段时,由于现场初冷器机组段存在大量结焦物,通过将400ml/(104m3)浓度的阻垢剂加入到焦炉煤气介质中持续3个月,初冷器换热效率逐步正常,可满足后端电捕所需低温。
实施例2
本实施例提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂,由下述质量百分比的原料组分制成:N-N二甲基甲酰胺30%,二甲基亚砜40%,Fe3O4纳米颗粒6%,聚乙二醇4%,顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐2%,其余量为水,以上组分质量百分比之和为100%。
此外,本实施例还提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂的制备方法,具体包括以下步骤:
S1、将质量百分比为30%的N-N二甲基甲酰胺加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为40%的二甲基亚砜加入至所述溶液A中,室温下搅拌10min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为4%的聚乙二醇,室温搅拌15min得到溶液C;
S4、向所述溶液C中加入质量百分比为6%的Fe3O4纳米颗粒,室温搅拌10min得到溶液D;
S5、向所述溶液D中加入质量百分比为2%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐,室温搅拌40min,使其充分溶解形成阻垢剂。
将上述阻垢剂应用至现场压缩机机组段时,由于现场压缩机机组段存在大量结焦物,通过将200ml/(104m3)浓度的阻垢剂加入到焦炉煤气介质中持续加注(若现场设备不停机,就一直加注),压缩机振动值1个月后逐步恢复平稳,而后按照100-150ml/(104m3)浓度加注,机组一直保持平稳运行。
实施例3
本实施例提供一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂,由下述质量百分比的原料组分制成:N-N二甲基甲酰胺50%,二甲基亚砜35%,Fe3O4纳米颗粒5%,聚乙二醇2%,顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐1%,其余量为水,以上组分质量百分比之和为100%。
此外,本实施例还提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂的制备方法,具体包括以下步骤:
S1、将质量百分比为50%的N-N二甲基甲酰胺加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为35%的二甲基亚砜加入至所述溶液A中,室温下搅拌10min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为2%的聚乙二醇,室温搅拌25min得到溶液C;
S4、向所述溶液C中加入质量百分比为5%的Fe3O4纳米颗粒,室温搅拌10min得到溶液D;
S5、向所述溶液D中加入质量百分比为1%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐,室温搅拌40min,使其充分溶解形成阻垢剂。
将上述阻垢剂应用在新机组投用初期,分别在初冷器和压缩机前端按照100ml/(104m3)浓度加注阻垢剂,机组在检修周期内一直保持平稳运行。
对比例
本实验例提供一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂,由下述质量百分比的原料组分制成:N-N二甲基甲酰胺20%,二甲基亚砜35%,Fe3O4纳米颗粒3%,聚乙二醇6%,顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐4%,其余量为水,以上组分质量百分比之和为100%。
此外,本实验例还提供了一种焦化厂初冷器、压缩机在线加注用阻垢剂的制备方法,具体包括以下步骤:
S1、将质量百分比为20%的N-N二甲基甲酰胺加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为35%的二甲基亚砜加入至所述溶液A中,室温下搅拌10min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为6%的聚乙二醇,恒温搅拌20min得到溶液C;
S4、向所述溶液C中加入质量百分比为4%的Fe3O4纳米颗粒,恒温搅拌15min得到溶液D;
S5、向所述溶液D中加入质量百分比为1%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐,恒温搅拌35min,使其充分溶解形成阻垢剂。
将上述阻垢剂应用在新机组投用初期,分别在初冷器和压缩机前端按照150ml/(104m3)浓度加注阻垢剂,机组在半年后打开结焦严重。
通过对比实施例1-3和对比例可知,由于对比例中N-N二甲基甲酰胺的质量百分比为20%,不在本发明所限定的30-50%的范围内,且Fe3O4纳米颗粒的质量百分比为3%,不在本发明所限定的5-8%的范围内,聚乙二醇6%,超出了本发明所限定的最大范围5%,顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐4%,超出了本发明所限定的最大范围5%,且将该阻垢剂应用在新机组后,加注方式和时机均与实施例1-3相同,但机组在半年后打开结焦严重,根本无法达到本发明所能达到的技术效果。故利用本发明提供的焦化厂设备用阻垢剂,通过在线加注的方式可达到高效去除机组结焦的目的,且能免除因停机造成的产能损失。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。
应当理解的是,本发明并不局限于上述已经描述的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述阻垢剂由以下质量百分比的原料组成:酰胺类化合物30-50%,砜类化合物30-40%,磁性纳米颗粒5-8%,分散剂2-5%,渗透剂1-3%,其余量为水。
2.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述砜类化合物为二甲基亚砜。
3.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述酰胺类化合物为N-N二甲基甲酰胺或N-N二甲基乙酰胺中至少一种。
4.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述磁性纳米颗粒为Fe3O4纳米颗粒,且粒径≤100nm。
5.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述分散剂为聚乙二醇。
6.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐。
7.根据权利要求1所述的焦化厂设备用阻垢剂,其特征在于,所述阻垢剂在焦化煤气介质中加入的浓度为100-400ml/(104m3)。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的焦化厂设备用阻垢剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将质量百分比为30-50%的酰胺类化合物中加入到定量水中,室温下搅拌,直至完全均匀混合后形成溶液A;
S2、将质量百分比为30-40%的砜类化合物加入至所述溶液A中,室温下搅拌10-15min得到溶液B;
S3、向所述溶液B中加入质量百分比为2-5%的分散剂,室温搅拌15-25min得到溶液C;
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