本發(fā)明涉及天然氣領域,具體涉及一種含鹽乙二醇溶液的除鹽方法。
背景技術:
在海洋深水氣田開發(fā)過程中,水合物的形成會導致管路和設備堵塞從而造成整個系統運行癱瘓,因此,在氣田開發(fā)過程中需要使用水合物抑制劑來降低水合物形成的可能性。
乙二醇是最常用的一種水合物抑制劑,不易揮發(fā),可以任意比例與水混合,并且混合后容易與水分離,在現場作業(yè)中可通過簡單的再生裝置便可實現循環(huán)再利用,極大地減少了系統運行費用。但是目前海上天然氣投入使用的乙二醇回收系統中,遇到了如阻塞、結拒、腐燭、發(fā)泡和乙二醇再生濃度不合格等等問題。
目前常見的新型乙二醇脫鹽再生流程分為兩種:完全脫鹽法和部分脫鹽法。完全脫鹽法是將所有的含鹽乙二醇富液輸往再生裝置,進行脫鹽、脫水處理,最終得到無鹽的潔凈的貧乙二醇;部分脫鹽法是將含鹽乙二醇分為兩股,一股進入乙二醇再生裝置,進行脫鹽脫水處理,然后與另一股匯合,得到乙二醇貧液。進入乙二醇再生裝置的含鹽乙二醇流量取決于工藝要求及乙二醇貧液的允許含鹽量。這兩種方法都為物理脫鹽方法,所用到的裝置較重,占地面積大,并且能耗很高。
技術實現要素:
有鑒于此,本申請?zhí)峁┮环N含鹽乙二醇溶液的除鹽方法,該方法利用化學脫鹽原理使用有機溶劑對乙二醇進行除鹽,避免使用占地面積大的脫鹽裝置,可以節(jié)省空間,降低能耗,方法簡單易操作。
為解決以上技術問題,本發(fā)明提供的技術方案是一種含鹽乙二醇溶液的除鹽方法,所述方法具體為在乙二醇溶液中加入有機溶劑得到第一混合溶液,在所述第一混合溶液中加入酸或堿調節(jié)第一混合酸堿度得到第二混合溶液,將第二混合溶液靜置4~12小時。
由于氯化鈉在低極性溶劑中溶解度低,本發(fā)明將低極性的有機溶劑加入含鹽的乙二醇溶液中,氯化鈉溶解度降低會逐漸析出,過濾即可以得到不含鹽的乙二醇溶液。
優(yōu)選的,所述有機溶劑為丙酮、乙醇、異丙醇中的一種或幾種。
丙酮、乙醇、異丙醇均為低極性有機溶劑。
更優(yōu)選的,所述有機溶劑為丙酮。
優(yōu)選的,所述有機溶劑與所述乙二醇溶液的體積比為(2~6):1。
更優(yōu)選的,所述有機溶劑與所述乙二醇溶液的體積比為5:1。
優(yōu)選的,所述有機溶劑一次性加入到所述乙二醇溶液中。
優(yōu)選的,所述調節(jié)第一混合溶液酸堿度為在所述第一混合溶液中加入酸或堿調節(jié)第一混合溶液至其pH=(5~9)。
優(yōu)選的,所述第二混合溶液在30℃~50℃溫度下靜置4~12小時。
更優(yōu)選的,所述第二混合溶液在50℃溫度下靜置8小時。
溫度越高,有機溶劑與乙二醇富液中的鹽反應越充分,除鹽率越高。
本申請與現有技術相比,具有如下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明采用化學原理對乙二醇溶液進行除鹽,避免使用大型裝置,不但節(jié)省空間而且降低能耗。(2)本發(fā)明原料來源范圍廣,成本低,并易回收循環(huán)利用。(3)由于該有機溶劑的除鹽機理是利用改變溶液極性來改變鹽的溶解度,所以除鹽效果不受富液中鹽含量的影響,使用范圍廣。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明提供一種用于含鹽乙二醇溶液的除鹽方法,所述方法為:在乙二醇溶液中加入有機溶劑,調節(jié)乙二醇溶液酸堿度,靜置4~12小時,所述有機溶劑為丙酮、乙醇、異丙醇中的一種或幾種。在本發(fā)明的一些具體實施例中,有機溶劑優(yōu)選為丙酮。
本發(fā)明提供的除鹽機理是利用氯化鈉在低極性溶劑中溶解度低的原理進行除鹽的。
其中有機溶劑與乙二醇溶液體積比優(yōu)選為(2~6):1,在本發(fā)明的一些具體實施例中,有機溶劑與乙二醇的體積比為2:1;在本發(fā)明的一些具體實施例中,有機溶劑與乙二醇的體積比為5:1;
在本發(fā)明中,所述有機溶劑需要一次性加入到乙二醇溶液中得到第一混合溶液,并且需調節(jié)第一混合溶液的酸堿性。在本發(fā)明的一些實施例中,將第一混合溶液的pH調節(jié)至5;在本發(fā)明的一些實施例中,將第一混合溶液的pH調節(jié)至7;在本發(fā)明的一些實施例中,將第一混合溶液的pH調節(jié)至9;從具體實施例可以看出,溶液的酸堿性只要在一定范圍內,對除鹽率影響不大。還需要調節(jié)乙二醇的溫度,優(yōu)選為30~50℃。在本發(fā)明的一些實施例中,將第二混合溶液的溫度調節(jié)至30℃;在本發(fā)明的一些實施例中,將第二混合溶液的溫度調節(jié)至40℃;在本發(fā)明的一些實施例中,將第二混合溶液的溫度調節(jié)至50℃;從具體實施例的數據可以看出,當第二混合溶液溫度調節(jié)至50℃時,除鹽率較高。另外,由于該有機溶劑的除鹽機理是利用改變溶液極性來改變鹽的溶解度,所以除鹽效果不受富液中鹽含量的影響,使用范圍廣。
實施例1
有機溶劑的選擇實驗:
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。分別向乙二醇溶液中加入50mL不同的有機溶劑,調節(jié)第一混合溶液pH=7,于50℃靜置12小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表1不同有機溶劑對應的除鹽率
由表1中數據可以看出,當選用丙酮為除鹽的有機溶劑時,除鹽率最高,因此本發(fā)明選用丙酮為最佳有機溶劑。
實施例2
除鹽溫度測試實驗:
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中加入50mL丙酮,pH=7,分別將溶液于30℃、40℃、50℃靜置12小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表2不同溫度對應的除鹽率
由表2中的數據可以看出,當溶液溫度控制在50℃時,加入有機溶劑時除鹽率最高。
實施例3
除鹽pH測試實驗
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中加入50mL丙酮,分別向溶液中加入酸或堿調節(jié)溶液的酸堿度至pH=5、pH=7、pH=9,于50℃靜置12小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表3不同酸堿度對應的除鹽率
由表3可以看出,當溶液的pH控制在5~9范圍內,乙二醇除鹽率變化不大,說明溶液除鹽效果不受pH影響。
實施例4
有機溶劑加入比例測試實驗:
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中分別加入50mL、75mL、100mL、125mL、150mL丙酮,調節(jié)溶液pH=7,將溶液于50℃靜置12小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表4不同有機溶劑加入量對應的除鹽率
由表4中數據可以看出,當有機溶劑與乙二醇溶液體積比為5:1時,除鹽率達到最高。
實例5
反應時間測試實驗
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中加入125mL丙酮,pH=7,分別將溶液于50℃靜置,每1小時吸取清液0.5mL,用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,以消耗硝酸銀體積判定反應是否結束。
表5時間對除鹽效果的影響
由表5數據可以看出,當反應時間達到8小時的時候,溶液中Cl-濃度不再變化,說明反應在8小時結束,即除鹽完全需要時間為8小時。
實施例6
有機溶劑加入方式測試實驗:
配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中分別加入125mL丙酮,其中一份丙酮是一次加入到乙二醇溶液中,另外一份丙酮分5次加入到乙二醇溶液中,調節(jié)溶液pH=7,將溶液于50℃靜置總時間為8小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表6不同有機溶劑加入方式對應的除鹽率
由表6中實驗數據可以看出,有機溶劑一次性加入時除鹽率更高。
實施例7
有機溶劑對不同鹽濃度的乙二醇的除鹽能力測試實驗:
分別配置25mL含水15%,氯化鈉濃度為40000mg/L、60000mg/L、80000mg/L的乙二醇溶液。向乙二醇溶液中分別加入125mL丙酮,調節(jié)溶液pH=7,將溶液于50℃靜置8小時,抽濾,取濾液用硝酸銀滴定法確定貧液中Cl-含量,計算出理論貧液中含鹽量和除鹽率。
表7不同鹽濃度的乙二醇對應的除鹽率
由表7可以看出,乙二醇溶液含鹽量越高,有機溶劑的除鹽率越高,這是由于該有機溶劑的除鹽機理是利用改變溶液極性來改變鹽的溶解度,所以除鹽效果不受富液中鹽含量的影響,使用范圍廣。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出的是,上述優(yōu)選實施方式不應視為對本發(fā)明的限制,本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。