Пеногаситель Советский патент 1992 года по МПК B01D19/04 

Изобретение относится к области пено- гашения и может быть использовано в газопереработке при очистке природного газа от сероводорода и диоксида углерода водными растворами аминов.

Целью изобретения является повышение эффективности пеногашения в растворах метилдиэтаноламина при очистке природного газа от сероводорода и диоксида углерода.

Сущность изобретения заключается в том, что пеногаситель содержит диалкилф- талат на основе спирта изостроения из ряда Ci-C20 и спирт изостроения из ряда Cs-Ci2 при следующих соотношениях компонентов (в мас.%):

диалкилфталат на основе

спирта изостроения из

ряда С4-С201,5-3,0;

спирт изостроения из

ряда Ca Ci2остальное,

Диалкилфталаты, полученные на основе спиртов d-Сз не обладают пенога- сящим действием, а диалкилфталаты на основе спиртов с числом углеродных атомов более 20 являются твердыми веществами с высокой темперагурой плавления, плохо растворимые в используемых спиртах, что делает их практически непригодными для использования в качестве компонентов предлагаемого пеногасителя.

Что касается использования спиртов изостроения именно из ряда Cs-Ci2, следуXI

xi ел

ю ел

ет отметить, что спирты до Се включительно являются весьма сильными вспенивателями (за исключением метилового и этилового) и пригодны скорее в процессах флотации, чем пеногашения. Спирты С (как нормальный, так и изостроения) имеют весьма слабые пеногасящие свойства. Вязкость спиртов с числом углеродных атомов более 12 столь велика, что не обеспечивает необходимую скорость растекания по пенной поверхно- сти и не обеспечивает в результате необходимого пеномоющего эффекта. Таким образом, максимальной пеногасящей способностью компоненты пеногасителя, обладают именно спирты изостроения из ряда

С8-С12.

Сравнительные испытания известного и предлагаемого пеногасителей для систем очистки природных газов проводят в лабораторных условиях по стандартной методике, состоящей в следующем.

В стеклянную вертикальную колонку (барботер) диаметром 20-25 мм, общим рабочим объемом 100мл, с впаянным в нижней части стеклянным фильтром Шотта, заливают 25-30 мм (по высоте) над поверхностью фильтра, пропускающего воздух, но не жидкость, испытуемого образца аминового раствора, затем подают снизу вверх (барботируют) через слой раствора воздух со скоростью 1 л/мин в течение 3 мин, что обеспечивает стабильный уровень пены. Замеряют высоту слоя пены как разность между общей высотой слоя (от верхней поверхности фильтра до верхнего уровня пены) и исходной высотой жидкости над фильтром и продолжительность работы пеногасителя (время до момента достижения исходной высоты пены).

Пеногаситель вводят сразу же после образования устойчивого уровня пены с по- мощью градуированной микрокапиллярной пипетки, Критериями эффективности пеногасителя считают максимальное уменьшение исходной высоты пены и время, необходимое для достижения исходной вы- соты пены с момента ввода пеногасителя в систему.

Пример В соответствии с прототипом готовят известный пеногаеитель, взвешивая компоненты на аналитических весах и растворяя высший жирный спирт в диал- килфталате при следующем соотношении компонентов (в мас.%):

н-октиловый спирт дибутилфталат

2 (0,2 г); 98 (9,8 г).

В барботер заливают 30 г 28%-ного водного .промышленного раствора МДЭА и барботи0

5

0

5 0 5

0 5

0

5

руют через него воздух по описанной методике, достигая устойчивого слоя пены высотой 85 мм. Затем с помощью микропипетки последовательно вводят приготовленный пеногаеитель в количествах: 1, 2, 3, 4, 5, 7 и 10 мас.% на взятое количество раствора МДЭА. В табл.1 приведены результаты испытаний известного и заявляемого пеногасителей в промышленном водном растворе метилдиэтаноламина (МДЭА). Как следует из результатов, приведенных в табл. 1, оптимальной концентрацией пеногасителя является 3 мас.% на раствор МДЭА. При этом степень разрушения пены составляет 86-88 мас.%, а время восстановления исходной высоты пены - 128 минут.

П р и м е р 2. Готовят пеногаеитель, смешивая 9,8 г изооктилового спирта с 0,2 г дибутилфталата Полученный пеногаеитель имеет состав (мас.%):

изооктиловый спирт98,0;

дибутилфталат2,0.

В барботере устанавливают постоянный уровень пены, как в примере 1, после чего вводят пеногаеитель в соответствии с данными, приведенными в табл.1. Оптимальной концентрацией пеногасителя является

2мас.%, при этом степень разрушения пены составляет 93-95 мас.%, а время восстановления исходной пены 246 мин.

Остальные результаты испытаний предлагаемых рецептур пеногасителя по методике примера 2 также представлены в табл.1. Таким образом, согласно прототипу, пеногаситель обладает 2-часовым действием при введении его в систему в количестве

3мас.% на раствор МДЭА.

Наихудший из испытанных пеногасителей (пример 2), имеющий несколько лучшую эффективность по степени разрушения пены, чем известный, обладает стабильностью действия, в 2 раза превосходящей известный пеногаситель при концентрации 2 мас.% на раствор МДЭА.

Наилучшие из предлагаемых пеногасителей (4-6 в табл.1) обладают максимальной эффективностью действия при концентрации 1,5 мас.% (пена исчезает мгновенно и полностью) и стабильностью действия, более чем в 6 раз превосходящей известный пеногаситель.

В табл.2 приведены результаты испытаний заявленного пеногасителя при различном содержании диалкилфтэлата в его составе,

В табл.З приведены результаты испытаний различных композиций заявленного пеногасителя в водных растворах моно- и диэтаноламина и МДЭА.

Формула изобретения

Пеногаситель на основе диалкилфтала- та и высшего жирного спирта, сличаю- -щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности пеногашения в растворах метилдиэтаноламина при очистке природного газа от сероводорода и диоксида углерода, он содержит диалкилфталат на основе спирта изостроения из ряда С4-С20 и спирт изостроения из ряда при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

диалкилфталат на

основе спирта

изостроения С4-С20 1,5-3,0;

спирт изостроения

Cs-Ci2остальное.

Сущность изобретения заключается в том, что пеногаситель содержит диалкилф- талат на основе спирта изостроения из ряда и спирт изостроения из ряда при следующих соотношениях компонентов, мзс.%: спирт изостроения из ряда Сз Czo 1,5-3,0 и спирт изостроения из ряда Св-С-12 остальное. 3 табл.

Критерии

эффективности

пеногасителя

Концентрация пеногасителя, мас.%

0,1

0,5 1 1,0 Г 1,5 1 2,0 1 2,5 Т 3.0 Т 3,5 1 М Г 5,0 Г 7,0 1 10,0

Пеногаситель - дибутилфтэпат (gS мас.%) 4 н-октилооый спирт (2 нас.) - прототип

а. Высота пены после введения пенога- сителв, им

6,Степень разрушения пены, %

в. Вреил достижения исходной высоты пены, мм

б.

17-19 78-80

86-88

15-lfl22-25 36-39 47-50

79-82 71-74

110-119-128-122

Пеногаситель - дибутилфталат (2 мас.%) + изооктиловый спирт (98 масД) 10-13 4-67-89-Ю , 13-16 20-22

И7

101

90

«-.I и-1 j i-v/ - иу- iv . ij-iu Ј..&25-28 4 О-4ч

75-79 85-8 33-95 90-92 88-89 81-85 7«-77 57-71 59-62 18-53 20122 |21)6245232209 19 17315 137

Пеногаситвль - диоктилфталат (3 мас.% 4- изооктиловый спирт (97 мас.%)

3-50 2-32-33-52-3О

git-96 100 96-97 96-97 96-97 100 320320 329330322З З378

3-5 7-8 90-92 370 35S

Пеногаситель - диоктилфталат (1 ,5 мас.%) + изооктиловый спирт (98,5 масД)

00000---100100 100100100-«28НО W l23HU-Леногаситель - диизоэйкозилфталлт (1,5 мас.%) + иэооктиловый спирт (98,5 мас.%)

О0000100100 100100100

6336 l8 651 6506li5

Пеногаситель - диизоэйкозилфталзт (3 мас.%) + изооктиловый спирт (97 мае.)

О000000

100100 100100100100100

677682 680675680673679

Пеногаситель - динонилфтзлат(1,5 мас.%) + изододециловый спирт (98,5 мас,%) О 00 --100100 100---более более более ---

720720 720

Пеногэситель - динонилфталат (3 мас.%) -f иэододоциловый спирт (97 мас,%)

О00---100100 100

750более более

720 720Пеногаситель - диизододецилс| талат (1,5 мас.%) + изодолециловый спирт (93,5 мас.%) О00--100100 100--более более более 720720 720

Пеногаситель - дииэододецилфталат (3 мас.%) изололециговый спирт (97 масД)

О00---100100 100-болееболее более-720720 720

Таблица 1

86-88

15-lfl22-25 36-39 47-50

79-82 71-74

И7

101

90

Высота пены после введения пеногасн- теля, «и12-15

Степень разрушения

пены, 82-86

Время достижения исходной высоты пены. Мин197

7-9«1-66-7

89-92 93-95 92-93

2332 1 250

Таблица

10-12 а-104-502-30000

йб-88 88-90 94-95 100 96-37 100100100100

212 222 297 320 336 606 648 632 528