(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルデヒド化合物を含有する炭化水素媒質を防汚剤と接触させる一方で炭化水素媒質を塩基性洗液で処理することを含み、前記防汚剤が還元糖を含む、汚損物質の形成を抑制する方法。
【請求項２】
還元糖が、アルデヒド基を含有し、かつ開鎖形態のアノマー炭素を有する糖類である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
還元糖がアルドース糖である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
還元糖が、グルコース、グルコサミン、アセチルグルコサミン、フルクトース、ガラクトース、ラクトース、マンノース、マルトース、リボース、キシロース、リキソース、ラムノース、セロビオース及びアラビノース並びにこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
還元糖がグルコース及びフルクトースの混合物である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
還元糖が糖類の加水分解により誘導される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
モル過剰の防汚剤を炭化水素媒質と接触させる、請求項１記載の方法。
【請求項８】
防汚剤を、０．１：１〜１０：１の量の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で加える、請求項１記載の方法。
【請求項９】
防汚剤を、０．４：１〜５：１の量の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で加える、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
防汚剤が水溶液である、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
防汚剤を塩基性洗液と同時に炭化水素媒質に加える、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
防汚剤を、炭化水素媒質と接触させる前に塩基性洗液に加える、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
炭化水素媒質が炭化水素の熱分解に由来する分解炭化水素流である、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
分解炭化水素流がエタン、プロパン、ブタン、ナフサ又はこれらの混合物の熱分解に由来する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
塩基性洗液が、７．０より大きいｐＨを有し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はアルカノールアミンを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに、添加剤の添加を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
添加剤を１０ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍの量で添加する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
添加剤を１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの量で添加する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
添加剤が分散剤である、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
分散剤がナフタレンスルホネートである、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素の加工処理の際の汚損（fouling）を低減する方法、さらに具体的には、炭化水素の加工処理におけるアルドールポリマーによる汚損の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン、プロピレン、ブチレン及びアミレンのようなオレフィン化合物は、軽石油化学製品の熱分解性クラッキングで形成されることがある。クラッキングプロセス中に、アルデヒドを生成する二次反応が起こることもある。結果として、分解炭化水素製品はかなりの量のアルデヒドも含有するおそれがある。
【０００３】
分解された炭化水素製品流は冷却されてより重い炭化水素の殆どを除去した後圧縮される。この分解された炭化水素流が二酸化炭素や硫化水素のような酸性化合物を除去するために塩基性の洗液に通されるとき、アルデヒドが重合してアルドールポリマー又はレッドオイルといわれる縮合ポリマーを形成する。アルドールポリマーはアルカリ性洗液及び炭化水素媒質に対して本質的に不溶性であり、プロセス装置の内面上に沈着するおそれがある。これらの沈着物は装置を通る流れを制限しかねず、処理容器内の圧力低下が増大し、その結果収容能力が損なわれ、作動コストが増大する。未処理のまま放置すると、汚損成分に由来する沈着物はクラッキング作業の一時停止を早期に起こす結果を招きかねない。
【０００４】
アルデヒドを除去するための石油化学プロセスでの処理に利用可能な添加剤の多くは環境に優しくない。例えば、窒素を含有する添加剤は廃水流を汚損しかねず、排出前に処理が必要とされることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５６２０５６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされているのは、石油化学製品加工処理の塩基性洗浄段階中の汚損化合物の沈着を最小にし、汚損を低減するための効果的で環境に優しい処理である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態では、汚損物質の形成を抑制する方法は、アルデヒド化合物を含有する炭化水素媒質を防汚剤と接触させる一方で炭化水素媒質を塩基性洗液で処理することを含んでおり、前記防汚剤は還元糖を含んでいる。
【０００８】
様々な実施形態で、石油化学製品の加工処理において有害なアルドールの形成を低減し、汚損を抑制するための改良法が提供される。本方法は非毒性で、無害であり、環境上安全である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、還元糖及び種々の量の分散剤の濁度応答を示すグラフである。グラフはグルコースとアセトアルデヒドのモル比対濁度％である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
単数形態は、文脈から他の意味が明らかでない限り、複数の対象を包含する。同一の特性に関する全ての範囲の終点は独立して組み合わせ可能であり、表示された終点を含む。文献は全て援用により本明細書の内容の一部をなす。
【００１１】
量に関連して使用する修飾語「約」は表示された値を含み、背景状況によって与えられる意味を有する（例えば、特定の量の測定に関連する許容範囲を含む）。
【００１２】
「任意の」又は「場合により」とは、続いて記載されている事象若しくは状況が起こっても起こらなくてもよく、又は、続いて記載されている物質が存在しても存在しなくてもよいことを意味しており、また、その記載は、その事象若しくは状況が起こるか又はその物質が存在する場合と、その事象若しくは状況が起こらないか又はその物質が存在しない場合とを包含する。
【００１３】
一実施形態では、汚損物質の形成を抑制する方法は、アルデヒド化合物を含有する炭化水素媒質を防汚剤と接触させながら、その炭化水素媒質を塩基性洗液で処理することを含んでおり、前記防汚剤は還元糖を含む。
【００１４】
防汚剤は還元糖を含む。還元糖は、塩基性洗液中でアルドール縮合反応を受ける際にアルデヒドと競合すると考えられる。縮合反応で形成された生成物は複数のヒドロキシル基を有しており塩基性洗液に可溶性であり、塩基性洗液で除去することができる。還元糖及び形成される化合物は環境に対して、炭化水素媒質に対して、又は加工処理装置に対して有害ではない。
【００１５】
還元糖は、塩基性洗液に可溶性であるか、又は適合性である還元糖部分を有する任意の種類の化合物でよい。一実施形態では、還元糖は、アルデヒド基を含有し、アノマー炭素がアセタール若しくはケタール結合でロックされていない遊離形態又は開鎖形態のアノマー炭素を有する糖類である。別の実施形態では、還元糖はアルドース糖類である。さらに別の実施形態では、還元糖は、開鎖形態のアルドースに異性化することができるケトン基を有するケトース糖である。これらの糖類には、単糖類、二糖類又はオリゴ糖類が包含され、１以上のヒドロキシル基が除去、置換又は修飾されていてもいなくてもよい。但し、少なくとも１つのアノマー炭素が開鎖形態で遊離である。多くの還元糖があり、任意の還元糖を使用し得る。一実施形態では、還元糖には、限定されることはないが、グルコース、グルコサミン、アセチルグルコサミン、フルクトース、ラクトース、ガラクトース、マンノース、マルトース、リボース、キシロース、リキソース、ラムノース、セロビオース、アラビノース又はこれらのブレンドが包含される。一実施形態では、還元糖は還元糖のブレンドであってもよい。別の実施形態では、還元糖はグルコースとフルクトースのブレンドでよい。一実施形態では、還元糖は、二糖類又はより高級の糖類のような糖類の加水分解から誘導される還元糖のブレンド又はシロップである。
【００１６】
防汚剤は、アルドール汚損を低減するのに有効な量で存在する。一実施形態では、過剰に加えてもよい。別の実施形態では、防汚剤は、約０．１：１〜約１０：１の値の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で使用する。別の実施形態では、防汚剤は、約０．４：１〜約５：１の値の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で添加する。別の実施形態では、少なくとも１：１の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で添加する。別の実施形態では、防汚剤対アルデヒド化合物のモル比は約１：１〜約１０：１である。別の実施形態では、防汚剤は、約１：１〜約３：１の防汚剤対アルデヒド化合物のモル比で存在する。別の実施形態では、防汚剤対アルデヒド化合物のモル比は約１：１である。
【００１７】
一実施形態では、防汚剤は溶液形態である。別の実施形態では、防汚剤は水溶液中にある。一実施形態では、防汚剤は、塩基性洗液と同時に炭化水素媒質に添加し得る。別の実施形態では、防汚剤は、炭化水素媒質と接触させる前に塩基性洗液に添加してもよい。
【００１８】
炭化水素媒質はいかなる種類の炭化水素媒質であってもよい。一実施形態では、炭化水素媒質は、石油化学製品のような炭化水素の熱分解に由来する分解炭化水素流である。一実施形態では、石油化学製品は、約１７００°Ｆ以下の温度で熱分解することができる。別の実施形態では、石油化学製品は、約１５５０°Ｆ〜約１６７０°Ｆの範囲の温度で熱分解することができる。一実施形態では、分解炭化水素流はエタン、プロパン、ブタン、ナフサ又はこれらの混合物の熱分解に由来し得る。別の実施形態では、炭化水素媒質にはオレフィンが包含される。別の実施形態では、オレフィン性化合物には、限定されることはないが、エチレン、プロピレン、ブタジエン、アミレン又はこれらの混合物が含まれる。
【００１９】
炭化水素媒質はいかなる量のアルデヒド化合物を含有していてもよく、いかなる量のアルデヒド化合物でも処理し得る。一実施形態では、炭化水素媒質中のアルデヒド化合物の濃度は約０．５ｐｐｍ〜約４０００ｐｐｍの範囲である。別の実施形態では、アルデヒド化合物は炭化水素媒質中に約１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの量で存在する。別の実施形態では、アルデヒド化合物は炭化水素媒質中に約３ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの量で存在する。
【００２０】
炭化水素媒質は塩基性洗液で処理する。この塩基性洗液は、ｐＨが７．０より大きいあらゆるアルカリ性洗液であることができる。一実施形態では、塩基性洗液は苛性洗液である。別の実施形態では、塩基性洗液としては、限定されることはないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はアルカノールアミンがある。
【００２１】
炭化水素媒質は、この炭化水素媒質を塩基性溶液と接触させるのに適した任意の方法又は手段で洗浄することができる。一実施形態では、塩基性洗液はアルカリ性洗浄液である。別の実施形態では、炭化水素媒質は、様々なタイプの充填要素を利用するトレイ状若しくはパックされたカラムで、又はスプレータイプの接触器で塩基性洗液と接触させ得る。塩基性洗液内の流れの様式はクロスフロー若しくは向流、又は両者のいずれであることもできる。
【００２２】
一実施形態では、苛性流は苛性洗液系の上部に導入し得、炭化水素媒質は下部に導入し得る。苛性洗液系中に導入された苛性流は容器を通って下方に流れ、一方炭化水素媒質は苛性洗液系を通って上方に流れ、これにより炭化水素媒質が苛性流と密に接触する。
【００２３】
別の実施形態では、添加剤を防汚剤と共に加えてもよい。一実施形態では、この添加剤は分散剤、界面活性剤、消泡剤、腐食防止剤、酸素捕捉剤、酸化防止剤、金属失活剤又は重合防止剤である。一実施形態では、分散剤を添加し得る。別の実施形態では、分散剤はナフタレンスルホネートである。一実施形態では、分散剤は約１０ｐｐｍ〜約１００００ｐｐｍの量で添加し得る。別の実施形態では、分散剤は約１００ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの量で添加し得る。
【実施例】
【００２４】
当業者が本開示をより容易に実施することができるように、限定ではなく例示のために以下に実施例を挙げる。
【００２５】
実施例１
脱イオン水中の様々な糖のストック溶液を、０．２５Ｍ（セロビオース）、０．５Ｍ（アセチルグルコサミン）、１．０Ｍ（グルコサミン、ラムノース）、２．０Ｍ（グルコース、マルトース、フルクトース、スクロース、キシロース、アラビノース、リキソース、リボース）の範囲の濃度で調製した。各糖について１組８つの試料を、各試料瓶内のアセトアルデヒドに対する糖のモル当量がそれぞれ０、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．５、及び３．０となるようにストック糖溶液の部分試料を加えることによって調製した。
【００２６】
１２．５％水酸化ナトリウム溶液の部分試料１６ｍＬを各試料瓶に加えた。上記のように調製したストック糖溶液を試料瓶に加え、次いで脱イオン水中５０％ｗｔ／ｗｔのアセトアルデヒドのストック溶液０．１０ｍＬを加えた（さらに希釈したストック糖溶液（すなわち、＜１Ｍ）を使用した試料の組では、１２．５％ＮａＯＨ溶液の代わりに１５．４％ＮａＯＨ溶液の部分試料１３ｍＬを使用した）。すぐに、脱イオン水を使用して、各瓶内のＮａＯＨの最終濃度が１０％となるように、試料瓶内の容積を２０．０ｍＬに調節した。
【００２７】
試料をよく震盪した後４０℃〜５０℃の範囲に設定したオーブンで２４時間インキュベートした。各試料の濁度を、Ｈａｃｈ  ２１００Ｎ濁度計を用いてＮＴＵで測定した。これらの糖の濁度に対する影響を比較するために、各組の試料を、０モル当量の糖を含有するブランク試料に対して規格化した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0005600733.tif 000002
還元糖の添加により濁度％が改良され（低下し）、不溶性生成物が低減することを示している。濁度はまた、還元糖対アルデヒド化合物のモル比を増大しても改良される。非還元糖のスクロースの添加によっては濁度は改良されない（ＣＥ−１）。
【００２９】
実施例２
グルコースの２．０Ｍストック溶液から、各組がアセトアルデヒドに対してグルコースを各々０、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．５、３．０、及び５．０モル当量含有する９つの試料からなるように、５つの試料の組を調製した。１２．５％水酸化ナトリウム溶液の部分試料１６ｍＬを各試料瓶に加えた。ストック糖溶液を各試料瓶に加え、脱イオン水中５０％ｗｔ／ｗｔのアセトアルデヒドのストック溶液０．１０ｍＬを加えた。
【００３０】
脱イオン水中１０％ｗｔ／ｗｔのナフタレンスルホン化ポリマー分散剤からなるストック溶液を、Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．のＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃを用いて調製した。１つの組の試料瓶の全てに０．０５ｍＬのＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃストック溶液を入れた。第２の組の全ての試料瓶には、ＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃストック溶液を０．１０ｍＬ入れた。第３の組の試料瓶には全て、０．１５ｍＬのＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃストック溶液を入れ、第４の組の全ての試料瓶には０．２０ｍＬのＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃストック溶液を入れた。第５の組の試料瓶にはＤＡＸＡＤ（登録商標）１４Ｃストック溶液を入れなかった。各試料瓶中の容積を、各瓶内のＮａＯＨ最終濃度が１０％となるように、脱イオン水を用いて２０．０ｍＬに調節した。
【００３１】
試料をよく震盪した後、４０℃に設定したオーブンで２４時間インキュベートした。各々の試料の濁度を、Ｈａｃｈ  ２１００Ｎ濁度計を用いてＮＴＵで測定した。各組の試料を、０モル当量のグルコースを含有するブランク試料に対して規格化した。結果を図１に示す。
【００３２】
分散剤は、濁度を除くために、還元糖と有意に干渉しないか、又は改良しない。分散剤は非常に低レベルの還元糖でのみ濁度に対して少し影響する。
【００３３】
典型的な実施形態を例示の目的で記載して来たが、以上の記載はその範囲を限定するものとみなされるべきではない。従って、本発明の思想と範囲から逸脱することなく、様々な修正、適合及び変更が当業者には明らかであろう。
【図１】
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