[發明專利]用于從單乙二醇中去除多價陽離子的方法和裝置

有效

• 申請號: 201180071610.5
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN103702962A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: B.卡亞薩
• 申請（專利權）人: 挪威國家石油公司
• 主分類號: C07C29/76
• 分類號: C07C29/76;C07C29/80;C07C31/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;李進

發明領域

本發明涉及用于從單乙二醇中去除多價陽離子，特別是二價陽離子，的方法和裝置。

發明背景

單乙二醇(MEG)被用來防止在輸送氣體、冷凝物和水的管道中形成水合物。它也可有助于管道的腐蝕控制。通常，在管道的起始端將90wt%的MEG溶液注入到氣體料流中。管道入口處可能存在也可能不存在水相。隨著所述料流通過管道冷卻下來，將從所述氣體凝結出水。水和MEG將完全混合，而含水乙二醇的混合物被稱作富MEG，因為它富含水分。在所述富MEG中，MEG濃度可以為30-80wt%，通常為50-65wt%。

富MEG是在一個或幾個分離階段從所述氣體和所述冷凝物中分離的。通常將所述富MEG加熱到30-80℃，以改善分離和避免形成乳狀液/泡沫。可以并入過濾器、離心機、傾析器、聚結器等來改進分離過程和去除顆粒。然后通常將富MEG發送到存儲/緩沖罐，然后再發送到再生單元以去除雜質。富MEG的處理被稱作預處理。

MEG在再生單元中再生，再生單元通常由再沸器/加熱器和蒸餾塔組成。在再沸器中加熱富MEG，大部分的水蒸發，以在再沸器中產生所需的MEG濃度，通常約90wt%。進料點可以是直接進入再沸器或者是在蒸餾塔中。蒸汽被蒸餾以去除MEG和產生MEG濃度盡可能低的水，通常低于1000ppm。

富MEG可以含有許多污染物，如離子、顆粒和各種生產化學品。尤其麻煩的是二價陽離子，如鐵、鈣、鋇、鍶和鎂，因為在再生系統中它們可以作為各種碳酸鹽和氫氧化物鹽析出。二價陽離子的碳酸鹽趨向于在熱表面析出，因為其溶解度隨溫度的升高而減小。為了避免再沸器中的結垢問題，應當在進入再沸器或其它蒸餾設備之前將這些離子從富MEG中去除。

對于用化學方法從MEG中去除某些鹽的解決方案在WO2009/017971中記述，其描述了可以作為蒸餾前的預處理，通過添加化學品如NaOH、NaHCO3、Na2CO3洗滌以提高pH值和碳酸鹽濃度來去除鹽的回收單元。這將導致二價陽離子的碳酸鹽的高過飽和度，它們將由此析出并可被濾除。

如果添加化學品，除非隨后將它們取出，否則它們會在MEG中累積。加入NaOH、NaHCO3、Na2CO3或類似物以提高pH值意味著鈉濃度以及堿度的增大。(也可以使用類似的鉀鹽)。可能不得不納入回收階段來控制回路中的鹽濃度水平。除了增加的化學??品成本和相對高的能量消耗之外，必須使用回收裝置也使得該方法更為復雜。

另一種解決方案是通過預熱MEG來析出多價陽離子。這可以通過位于蒸餾裝置之前的預熱器單元來實現。加熱該富MEG將導致鹽析出，其可以隨后通過一些固體去除工藝如過濾、離心分離或沉降來去除。然而，單單加熱可能不足以獲得該二價陽離子的定量析出，反應速率可能會緩慢，因此需要大的閃蒸罐或類似容器來增加停留時間。

發明的目的和概述

本發明的一個目的是提供一種用于從含水MEG中去除多價陽離子的相對簡單的方法。本發明的另一個目的是提供一種從含水MEG中去除多價陽離子的方法，其具有相對低的能耗且不添加任何化學品。

本發明提供了用于從單乙二醇中去除多價陽離子，特別是二價陽離子，的方法，包括以下步驟：

a)?提供包含溶解的氣體和二價陽離子鹽的含水單乙二醇進料(富MEG)，

b)?加熱所述含水單乙二醇以得到加熱的混合物，使得至少部分所述鹽析出和至少部分所述溶解的氣體，特別是二氧化碳，釋放，

c)?從單乙二醇中分離釋放的氣體，

d)?從單乙二醇中分離析出的鹽中的至少一部分，

e)?從加熱的混合物中蒸餾至少部分水，以得到熱的脫水的單乙二醇(貧MEG)

其中所述熱的脫水的單乙二醇中的第一部分被引回到步驟a)中提供的所述含水單乙二醇中，以提供用于在步驟b)中加熱所述含水單乙二醇的至少一部分熱量。