[發明專利]一種劣化胺液的凈化方法

無效

• 申請號: 201010584438.0
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102125803A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 李曉剛;胡洋;楊仁春;崔德鵬;侯開明
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;北京安泰信科技有限公司
• 主分類號: B01D53/96
• 分類號: B01D53/96;B01D53/77;B01J47/04
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 朱元萍

技術領域

本發明屬于胺類吸收劑的凈化技術，具體涉及一種過濾除雜和強堿-弱堿混合型樹脂的胺液凈化方法。

背景技術

采用有機胺水溶液脫除酸性氣體(H₂S、CO₂、SO₂等)是石油天然氣工業中的常用方法。工業上由于有機胺液的周期性使用，很易造成胺液的分解、氧化以及與其它雜質發生化合，產生了大量的污染物，導致胺液凈化效率的降低。這些污染物主要來源于原料氣、胺液的分解和氧化以及系統的腐蝕，其最終以固體顆粒、降解產物和熱穩定鹽的形式存在。

胺液中大量的雜質、降解產物和熱穩定鹽的不斷累積，一方面改變了吸收液的組成，降低了胺液含量，影響了吸收液的脫除效果；此外，高含量的熱穩定鹽會加速胺液的發泡，增加設備的結垢，造成設備的腐蝕和能耗的增加。為防止雜質、降解產物和熱穩定鹽對胺液凈化系統造成的危害，減少經濟損失，通常采用的方法是過濾法、離子交換樹脂法、電滲析技術和沉淀法等。離子交換法已廣泛應用于有機胺液的凈化過程中，可以一定程度上脫除劣化胺液中的有害離子。

USP578886提出了用強堿性離子交換樹脂脫除硫氰酸根的方法。USP5162084中特別推選I型苯乙烯-二乙烯苯骨架強堿性陰離子交換樹脂，用硫酸和氫氧化鈉再生樹脂，獲得了較II型苯乙烯-二乙烯苯骨架強堿性樹脂更高的交換容量。USP5788864選用II型苯乙烯-二乙烯苯骨架強堿性樹脂，用氫氧化鈉再生樹脂，再生樹脂可獲得原交換容量的50％。

USP4122149提出了用弱堿性或強堿性陰離子交換樹脂技術脫除硫胺液貧液中熱穩定鹽方法，認為大孔型弱堿性陰離子交換樹脂更優。

USP497034和USP504529中采用兩段串聯的陰離子交換樹脂床和陽離子交換樹脂床來凈化含有堿金屬類熱穩定鹽的貧胺液，所選樹脂分別為強堿性陰離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂。

CN200420051767.9中提出了用分子篩和弱堿性離子交換樹脂組合工藝脫除胺液中的熱穩定鹽。

在這些所研究的胺液凈化技術中，待處理的劣質胺液中主要包含固體顆粒、降解產物和熱穩定鹽等有害物質。胺液中除含有部分固體雜質外，還包含大量的氯離子、硫酸根、硫氰酸根、甲酸根、乙酸根、草酸根、硫氰酸根和硫代亞硫酸根等酸根離子。對于這些復雜的胺液體系，單一的過濾技術一般可以脫除固體雜質，而對于酸根離子往往無能為力；單一的離子交換技術往往只能脫除部分酸根離子，而殘留的固體雜質除了會造成樹脂孔道阻塞、交換效率的降低，還會給再生帶來一定困難。此外，對于這一含有大量不同類型離子的劣化胺液，不同類型的樹脂對各離子的選擇性往往不同，故使用單一類型的樹脂往往不能獲得良好的脫除效果。

發明內容

本發明的目的是針對目前有機胺溶液凈化現有的技術現狀，提供一種新型胺液凈化技術，可對劣化胺液中的固體雜質、降解產物和熱穩定鹽中的各類型離子實現同步脫除，提高樹脂的利用率。

本發明提供一種劣化胺液的凈化方法，包括以下步驟：

(1)固體雜質的過濾：在固定床中填充過濾介質，采用常規的市售原料，將劣化胺液的固體雜質進行過濾。所述的過濾介質為分子篩、活性炭或離子交換膜中的一種或其中任意幾種混合。

(2)酸根離子的交換脫除：將混合好的樹脂裝填在離子交換柱中，把經過濾好的胺液通過混合型離子交換樹脂，在空速為1～50h^-1，溫度為10～50℃下實現酸根離子的交換脫除。

(3)過濾介質和交換樹脂的再生：當胺液通過過濾介質的壓力降過高，空速過低時，進行過濾介質的再生或更換，以便胺液的順利過濾，減少過濾時間；當離子交換樹脂塔的進口和出口胺液pH值接近時，離子交換樹脂進行再生，進行離子交換樹脂的再生的空速為1～50h^-1，溫度為10～50℃；再生后的樹脂循環再用。

所述步驟(2)中的混合型離子交換樹脂為大孔型或凝膠型的強堿性離子交換樹脂與大孔型或凝膠型的弱堿性離子交換樹脂的混合。

所述步驟(2)中的強堿性和弱堿性離子交換樹脂的裝填順序為強堿性樹脂→弱堿性樹脂或弱堿性樹脂→強堿性樹脂或者是混裝；所述的樹脂裝填的高徑比為4∶1～1∶1，最好為2∶1；所述的強堿性和弱堿性離子交換樹脂的裝填量之比為5∶1～1∶5。

所述步驟(2)中的混合型離子交換樹脂凈化胺液的空速為1～30h^-1；混合型離子交換樹脂凈化胺液的溫度控制為10～40℃。