專利名稱：一種劣化胺液的凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于胺類吸收劑的凈化技術(shù)，具體涉及一種過濾除雜和強(qiáng)堿-弱堿混合型 樹脂的胺液凈化方法。
背景技術(shù)：
采用有機(jī)胺水溶液脫除酸性氣體(H2S、CO2、SA等)是石油天然氣工業(yè)中的常用方 法。工業(yè)上由于有機(jī)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(zhì)發(fā)生化 合，產(chǎn)生了大量的污染物，導(dǎo)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(tǒng)的腐蝕，其最終以固體顆粒、降解產(chǎn)物和熱穩(wěn)定鹽的形式存在。胺液中大量的雜質(zhì)、降解產(chǎn)物和熱穩(wěn)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(wěn)定鹽會(huì)加速胺液的發(fā) 泡，增加設(shè)備的結(jié)垢，造成設(shè)備的腐蝕和能耗的增加。為防止雜質(zhì)、降解產(chǎn)物和熱穩(wěn)定鹽對(duì) 胺液凈化系統(tǒng)造成的危害，減少經(jīng)濟(jì)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(shù)和沉淀法等。離子交換法已廣泛應(yīng)用于有機(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)堿性陰離子交換樹脂技術(shù)脫除硫胺液貧液中熱 穩(wěn)定鹽方法，認(rèn)為大孔型弱堿性陰離子交換樹脂更優(yōu)。USP497034和USP5045^中采用兩段串聯(lián)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(wěn)定鹽的貧胺液，所選樹脂分別為強(qiáng)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(wěn)定鹽。在這些所研究的胺液凈化技術(shù)中，待處理的劣質(zhì)胺液中主要包含固體顆粒、降解 產(chǎn)物和熱穩(wěn)定鹽等有害物質(zhì)。胺液中除含有部分固體雜質(zhì)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(duì)于這些復(fù) 雜的胺液體系，單一的過濾技術(shù)一般可以脫除固體雜質(zhì)，而對(duì)于酸根離子往往無能為力；單 一的離子交換技術(shù)往往只能脫除部分酸根離子，而殘留的固體雜質(zhì)除了會(huì)造成樹脂孔道阻 塞、交換效率的降低，還會(huì)給再生帶來一定困難。此外，對(duì)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(duì)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前有機(jī)胺溶液凈化現(xiàn)有的技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種新型胺液凈 化技術(shù)，可對(duì)劣化胺液中的固體雜質(zhì)、降解產(chǎn)物和熱穩(wěn)定鹽中的各類型離子實(shí)現(xiàn)同步脫除， 提高樹脂的利用率。本發(fā)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(zhì)的過濾在固定床中填充過濾介質(zhì)，采用常規(guī)的市售原料，將劣化胺 液的固體雜質(zhì)進(jìn)行過濾。所述的過濾介質(zhì)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(jīng)過濾好的 胺液通過混合型離子交換樹脂，在空速為1 δΟΙΓ1，溫度為10 50°C下實(shí)現(xiàn)酸根離子的交 換脫除。(3)過濾介質(zhì)和交換樹脂的再生當(dāng)胺液通過過濾介質(zhì)的壓力降過高，空速過低 時(shí)，進(jìn)行過濾介質(zhì)的再生或更換，以便胺液的順利過濾，減少過濾時(shí)間；當(dāng)離子交換樹脂塔 的進(jìn)口和出口胺液PH值接近時(shí)，離子交換樹脂進(jìn)行再生，進(jìn)行離子交換樹脂的再生的空速 為1 δΟΙΓ1，溫度為10 50°C ；再生后的樹脂循環(huán)再用。所述步驟O)中的混合型離子交換樹脂為大孔型或凝膠型的強(qiáng)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O)中的強(qiáng)堿性和弱堿性離子交換樹脂的裝填順序?yàn)閺?qiáng)堿性樹脂一弱 堿性樹脂或弱堿性樹脂一強(qiáng)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(qiáng)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 301Γ1 ；混合型離子 交換樹脂凈化胺液的溫度控制為10 40°c。所述步驟(3)中的過濾階段空速過低為胺液流經(jīng)過濾介質(zhì)的空速小于0. 5 池―1， 進(jìn)行過濾介質(zhì)再生或更換；較為優(yōu)選的是，在1.0 ar1時(shí)進(jìn)行過濾介質(zhì)再生或更換。所述步驟(3)中的過濾介質(zhì)的再生方法為一步再生或多步再生，采用高壓注水逆 流沖洗，空速為10 501Γ1。所述步驟(3)中的離子交換樹脂的再生溶液為濃度為1 IOwt %的NaOH或NH4OH 堿液，所述的離子交換樹脂的再生液的體積為樹脂的1 5倍。較為優(yōu)選的是，所述的離子交換樹脂的再生溶液是濃度為3 Swt %的NaOH或 NH4OH水溶液，所述的離子交換樹脂的再生液的體積為樹脂的2 3倍。所述步驟(3)中的離子交換樹脂的再生的空速為5 301Γ1溫度為20 40°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明在離子樹脂交換前進(jìn)行了固體雜質(zhì)的脫除，有效地降低了樹脂孔道的阻 塞，減少了樹脂的損失，提高了樹脂的利用率，降低了生產(chǎn)成本，可很好地實(shí)現(xiàn)后續(xù)的離子 交換樹脂脫除酸根離子。2)本發(fā)明選用混合型的離子交換柱，可有效提高樹脂對(duì)多種不同類型的離子同步 吸附的能力，不儀可降低胺液中的總酸根離子含量，還可以有效降低各單一離子的含量，對(duì) 某些具有嚴(yán)重危害的離子可實(shí)現(xiàn)很好的脫除效果。3)本發(fā)明組合了固體除雜和混合型樹脂吸附酸根離子工藝，一方面可有效降低胺液中雜質(zhì)含量，降低樹脂的損耗，減少成本；另一方面利用弱堿-強(qiáng)堿型混合樹脂，對(duì)劣化 胺液中的多種不同類型的離子進(jìn)行同步脫除，提高了有害離子的脫除效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 2在四個(gè)IOOmL燒杯中，分別放入IOmL已轉(zhuǎn)化成羥基型新鮮強(qiáng)堿性樹脂A(D201)、 強(qiáng)堿性樹脂B (201)、弱堿性樹脂C (D301)和弱堿性樹脂D (D318)，加入25mL劣化胺液，浸泡 4h，各離子交換樹脂的對(duì)各離子的脫除效果如表1。從表1中可以看出，各類型樹脂對(duì)各酸 根離子的脫除效果不盡相同，脫除的效果與樹脂的堿性強(qiáng)度及孔結(jié)構(gòu)均有關(guān)系，且各樹脂 對(duì)不同酸根離子選擇性不同。表1四種不同樹脂對(duì)各酸根離子的脫除效果
權(quán)利要求
1.一種劣化胺液的凈化方法，其特征在于，包括以下步驟(1)固體雜質(zhì)的過濾在固定床中填充過濾介質(zhì)，將劣化胺液的固體雜質(zhì)進(jìn)行過濾，其 中，所述的過濾介質(zhì)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(jīng)過濾好的胺液 通過混合型離子交換樹脂，在空速為廣50 1Γ1，溫度為1(T5(TC下實(shí)現(xiàn)酸根離子的交換脫 除；(3)過濾介質(zhì)和交換樹脂的再生當(dāng)胺液通過過濾介質(zhì)的壓力降過高，空速過低時(shí)， 進(jìn)行過濾介質(zhì)的再生或更換，以便胺液的順利過濾，減少過濾時(shí)間；當(dāng)離子交換樹脂塔的 進(jìn)口和出口胺液PH值接近時(shí)，離子交換樹脂進(jìn)行再生，進(jìn)行離子交換樹脂的再生的空速為 Γ50 h—1，溫度為1(T50°C ；再生后的樹脂循環(huán)再用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟O)中的混合 型離子交換樹脂為大孔型或凝膠型的強(qiáng)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；所述的強(qiáng)堿性和弱堿性離子交換樹脂的裝填順序?yàn)閺?qiáng)堿性樹脂一弱堿 性樹脂或弱堿性樹脂一強(qiáng)堿性樹脂或者是混裝；所述的樹脂裝填的高徑比為4 :Γ1 1 ；所 述的強(qiáng)堿性和弱堿性離子交換樹脂的裝填量之比為5 :Γ1 :5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟O)中的 樹脂裝填的高徑比為2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(2)中的混合 型離子交換樹脂凈化胺液的空速為廣30 h—1 ；混合型離子交換樹脂凈化胺液的溫度控制為 10 40°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的過濾階 段空速過低為胺液流經(jīng)過濾介質(zhì)的空速小于2 h—1時(shí)，進(jìn)行過濾介質(zhì)的再生或更換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的胺 液流經(jīng)過濾介質(zhì)的空速在1. (Γ2 h—1時(shí)進(jìn)行過濾介質(zhì)再生或更換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的過濾介 質(zhì)的再生方法為一步再生或多步再生，采用高壓注水逆流沖洗，空速為1(T50 IT1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的離子交 換樹脂的再生溶液為濃度為廣10 wt%的NaOH或NH4OH堿液，所述的離子交換樹脂的再生 液的體積為樹脂的廣5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的 離子交換樹脂的再生溶液是濃度為3、wt%的NaOH或NH4OH水溶液，所述的離子交換樹脂 的再生液的體積為樹脂的2 3倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣化胺液的凈化方法，其特征在于所述步驟(3)中的離 子交換樹脂的再生的空速為5 30 h—1溫度為20 40°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種劣化胺液的凈化方法。該方法通過過濾除雜和強(qiáng)堿－弱堿混合型樹脂凈化工藝來脫除醇胺溶液中的固體雜質(zhì)、熱穩(wěn)定鹽和降解產(chǎn)物。本發(fā)明利用分子篩、活性炭或離子交換膜等過濾介質(zhì)先將醇胺溶液中的固體顆粒脫除，再將過濾的醇胺溶液通過強(qiáng)堿－弱堿混合型樹脂，進(jìn)行離子交換，脫除醇胺溶液中熱穩(wěn)定鹽和降解產(chǎn)物。當(dāng)胺液通過過濾介質(zhì)的壓力降過高，空速過低時(shí)，進(jìn)行過濾介質(zhì)的再生或更換，再生后的樹脂循環(huán)再用。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于先過濾除雜可降低樹脂的損耗，利于樹脂的再生，降低再生成本；強(qiáng)堿－弱堿混合型樹脂可利用其各自對(duì)離子的不同選擇性，實(shí)現(xiàn)醇胺溶液中的多種離子同步脫除，提高脫除效率。
文檔編號(hào)B01J47/04GK102125803SQ201010584438
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者侯開明, 崔德鵬, 李曉剛, 楊仁春, 胡洋 申請人:北京安泰信科技有限公司, 北京科技大學(xué)