[發明專利]一種樹脂床熱穩定鹽脫除方法

有效

• 申請號: 201410440005.6
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN105366766B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李朝恒;陳衛紅;裴旭東;王秀珍;涂先紅;郭榮群;郭玉濤;張凡;葉春波
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: B01J49/75
• 分類號: B01J49/75;B01J49/50
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于酸性氣體污染物凈化用胺類吸收劑的再生方法，涉及一種脫硫胺液中熱穩定鹽的脫除方法。

背景技術

有機胺等堿性化合物的水溶液被廣泛應用于酸性氣體(H₂S、CO₂、SO₂等)的脫除和回收。其原理是低濃度的酸性氣與堿液接觸后生成可以分解的有機銨鹽，形成富液，然后在解吸塔內加熱分解，釋放出高濃度的酸性氣加以回收利用，同時胺液轉化為貧液，得到再生后的胺液可重復利用。

在周期性的吸收解吸過程中，一方面胺液本身會發生氧化、降解生成甲酸根、乙二酸根、乙酸根、硫氰酸根等有機酸根；另一方面來自原料氣中的酸性氣如H₂S、SO₂會氧化成硫酸根和硫代硫酸根；同時來自其他系統的氯離子也會進入到胺液體系中，這些陰離子能夠與有機胺結合生成不能在解吸塔中分解的鹽(習慣稱為熱穩定鹽HSS)。熱穩定鹽的存在，改變了吸收液的組成，降低了吸收液中有效胺的含量，使貧胺液的pH降低，從而影響到胺液脫除酸性氣的效果。大量的熱穩定鹽還會破壞裝置內壁的硫化亞鐵保護膜，造成裝置腐蝕加劇。腐蝕產物又會改變胺液的性質，引起胺液發泡等一系列問題，給整個系統正常運轉造成嚴重影響。

離子交換樹脂廣泛應用于水處理領域，可以有效脫除溶液中的少量離子化物質。利用離子交換樹脂技術脫除胺類吸收劑中的熱穩定鹽的例子最早出現在美國專利USP3330621中，該專利利用一種嘧啶水溶液吸收廢氣中的SO₂，然后用空氣將生成的亞硫酸基團氧化為硫酸跟，再用陰離子交換樹脂和氨水溶液分離轉化為硫酸銨。專利USP3896214、USP3833710、USP4122149 USP4170628 USP6334886、CN200410053470.0、CN200910064253.4、CN200780008439.7、CN200810057069.2、CN201010584438.0、CN200910225422.8等均采用陰離子交換樹脂來脫除胺類吸收劑中的熱穩定鹽陰離子。

上述公開的專利中，除了CN200410053470.0、CN200910064253.4屬于淺層床(高徑比0.5～2)離子交換工藝外，其它均屬于常規樹脂床(高徑比大于3)離子交換工藝。但不論哪種樹脂床工藝，其樹脂的交換和再生均為常規技術，工作流程為：離子交換-交換后沖洗-再生-再生后沖洗。

常規樹脂床離子交換技術在使用過程中主要的消耗為再生劑(稀堿或稀酸)和沖洗水(除鹽水)，消耗量根據樹脂類型稍有差別。對于強堿性陰離子交換樹脂的再生，稀堿液用量一般為樹脂體積的3～5倍，再生沖洗水量為樹脂體積的5倍以上。再加上交換后沖洗水用量，常規樹脂床離子交換工藝每周期沖洗水消耗總量在樹脂體積的8倍以上。

常規樹脂床離子交換工藝產生的廢液排放量為再生劑和再生沖洗水量之和，約8倍樹脂體積以上。對于利用陰離子交換樹脂脫除胺類吸收劑中的熱穩定鹽體系，外排的堿性廢液主要組成為：水、過量的氫氧化鈉、硫酸鈉、少量的有機胺。這種含有有機胺的堿性含鹽廢水COD較高，而一般污水處理場的生化、曝氣等處理方法并不能有效脫除，完全處理需要特殊的工藝設備和較大的代價。

發明內容

本發明是針對現有利用陰離子交換樹脂脫除胺類吸收劑中的熱穩定鹽技術存在的再生劑消耗量大、沖洗水消耗量大和外排廢液多等缺點，而提供一種新的樹脂床交換-再生工藝。按照該工藝流程，只需較少的沖洗水和再生劑，即可獲得良好的樹脂交換、再生和沖洗效果，因而樹脂床外排廢液能夠大幅減少。

本發明提供一種樹脂床熱穩定鹽脫除工藝，其特征在于包括下述步驟：

1)樹脂床熱穩定鹽脫除工藝開始前，第一閥門～第十七閥門均處于關閉狀態，胺液泵和堿液泵處于關閉狀態；

2)樹脂床吹掃排空步驟(吹掃胺) 打開第一閥門和第二閥門，用氮氣將樹脂床內的存液從樹脂床底部排至含胺水罐，樹脂床排空后關閉第一閥門和第二閥門；

3)樹脂床預再生步驟 打開第三閥門、第四閥門和第五閥門，通過堿液泵將回用堿罐中回收的廢堿液由樹脂床的底部送入，對樹脂床進行預再生，樹脂床的出口廢液送污水處理廠進行處理，廢堿液進料量為樹脂床空隙體積的3m倍；

4)樹脂床再生步驟 預再生步驟結束后，關閉第三閥門，打開第六閥門，通過堿液泵將新鮮堿液罐中的稀堿液由樹脂床的底部送入，對樹脂床進行再生，樹脂床的出口廢液送污水處理廠進行處理，稀堿液進料量為樹脂床空隙體積的2n倍；