离子色谱法测定醇胺脱硫溶液中热稳定盐
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醇胺脱硫溶液的降解和复活摘要:脱硫过程中,醇胺溶液因原料气中含有一些杂质导致发生降解,主要产物为热稳定性盐。
醇胺降解不仅增大溶液损耗,而且随着溶液中热稳定性盐含量增加,容易引起发泡,降低脱硫效率,同时由于有的热稳定性盐为酸性,还会造成设备、管线腐蚀和堵塞等问题,因而需要予以消除而使溶液重新复活。
本文将简要介绍醇胺降解和热稳定性盐形成的主要过程及产生的影响,对用于脱硫溶液复活的几种工艺进行评述,并提出参考建议。
对于正常运转的醇胺法装置而言,尽管雾沫夹带、跑冒滴漏等机械原因导致的溶液损失是主要的,但降解损失也不容忽视。
降解是指醇胺因发生化学反应而转化为热稳定性盐(hss)和其它降解产物,从而导致的溶液损失。
降解生成的热稳定性盐中有些为碱性,尽管不能再生但还具有一定与h2s反应的能力;而另一些为酸性,不但不能与h2s反应,而且还会因其较强腐蚀性而导致装置产生一系列严重操作问题。
1降解过程依据方式相同,醇胺水解主要分成热水解、化学降解和水解水解3种类型。
由于热水解影响较小,下面重点了解化学降解和水解水解的过程。
1.1化学降解化学降解是指原料气中的co2、有机硫化合物(如cos、cs2)与醇胺反应而生成难以再生的热稳定碱性盐。
1.1.1mea[1]mea与co2反应的主要水解产物就是由碳酸盐转变而来的,主要存有噁唑烷酮(ozd)、2-羟乙基为咪唑啉酮(hei)和2-羟乙基为乙二胺(heed)等,它们的结构式例如图1右图。
图1mea的co2降解产物1.1.2deadea和co2反应的降解过程如图2所示。
降解主要产物为2-羟乙基噁唑烷酮(heod)、三(2-羟乙基)乙二胺(theed)和二(2-羟乙基)哌嗪(bhep)等。
dea和cos反应的降解产物主要为单乙醇胺(mea)、2-羟乙基咪唑啉酮(hei)、二(2-羟乙基)乙二胺(bheed)等。
这些降解产物的结构式列于表1。
图2dea的co2水解过程表1dea与co2、cos反应的部分降解产物结构式1.1.3dga[2]dga与co2和cos发生降解反应主要生成两种产物:n,n’-二羟乙基乙氧基脲(bheeu)和n,n’-二羟乙基乙氧基硫脲(bheetu)(表2)。
浅议MDEA脱硫溶液发泡的原因及控制措施杜青林【摘要】醇胺法是含硫气体脱硫净化处理中的重要方法,其中甲基二乙醇胺(MDEA)应用最多,而胺液发泡问题影响了脱硫单元的平稳操作及脱硫效果.因此从溶液发泡原理入手,分析了MDEA溶液发泡的原因及影响因素.导致MDEA溶液发泡的原因主要是原料气本身携带易液化的烃类及其他杂质,MDEA溶液中产生热稳定性盐以及操作条件等因素,这些因素改变了MDEA溶液的表面张力、粘度等性质,增加了脱硫过程中MDEA溶液发泡的倾向,针对问题的原因提出了一些防止、缓解脱硫过程中MDEA溶液发泡的措施.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P131-133)【关键词】醇胺法;MDEA;胺液发泡【作者】杜青林【作者单位】中国石油化工股份有限公司燕山分公司北京 102500【正文语种】中文【中图分类】T对于石化生产中含硫化氢气体的净化处理,醇胺法脱硫工艺能对不同硫化氢浓度的气体进行有效的脱除,且易于再生和热量需求更低,高效,节能,是目前应用最广泛的脱硫化氢方法之一。
特别是MDEA(甲基二乙醇胺),其脱硫选择性高,稳定性好且能耗低,应用广泛。
醇胺法脱硫过程中经常会发生醇胺溶液发泡的问题,导致装置无法平稳运行,处理能力严重下降,造成生产波动、脱硫效率达不到设计要求。
溶液严重发泡时还会出现雾沫夹带现象,大量胺液被气流带走,造成经济损失,同时还会影响后续单元的正常操作。
含硫化氢气体经过分液罐脱液后进入脱硫塔下部,MDEA溶液从脱硫塔上部进入,MDEA贫液与气体在塔盘或填料上逆流接触,含硫气体中的硫化氢组分被MDEA贫液吸收后变成富液,塔底MDEA富液进入闪蒸罐后送入再生单元进行再生,净化气从吸收塔顶出来后经过分液罐后进入后续单元处理。
MDEA溶液发泡时,大量泡沫的存在会导致脱硫塔液位测量严重失真,液位测量值通常会急剧上升,泡沫消散后,液位测量值又会急剧下降。
脱除胺液中热稳态盐的蒸馏浓缩工艺设计叶雪平【摘要】胺液在脱硫过程中会产生热稳态盐(HSS),引起胺液发泡、脱硫效率下降、设备腐蚀等严重后果,需要脱除热稳态盐来延长使用寿命.经对蒸馏法脱热稳态盐过程的深入分析,提出了3种蒸馏法脱热稳态盐的工艺设计方案:①贫胺液一次性进料间歇蒸馏脱HSS,单纯补水控制蒸馏温度;②贫胺液连续进料兼控温间歇蒸馏脱HSS 方案;③贫胺液连续稳定进料平衡蒸馏脱HSS,稳定补水控制蒸馏温度方案.计算得知3个方案下的补水(胺)公式,经分析比较得出方案三为最佳方案.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2018(048)010【总页数】4页(P14-17)【关键词】蒸馏法;胺液;热稳态盐;工艺设计;补水量;浓缩【作者】叶雪平【作者单位】中石化广州工程有限公司,广东省广州市510000【正文语种】中文胺液广泛应用于炼厂干气、液化石油气等含H2S气体的脱硫处理[1],工业上常用胺液有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DIPA),N-甲基二乙醇胺(MDEA)等,或者几种胺液的组合,以及具有空间位阻效应的位阻胺等[2]。
富胺液通过再生塔加热汽提出酸性气后循环使用。
但是胺液在脱硫过程中由于降解等多种原因产生热稳态盐(Heat Stable Salts,简称HSS),热稳态盐是胺液中无机、有机阴离子和氨基酸离子(含氮化合物降解的产物)与烷醇胺结合而形成的醇胺盐[3],在胺液再生的过程中无法通过汽提除去,会在系统中不断积累,进而引起胺液发泡跑损、胺液脱硫效率下降、设备腐蚀等严重后果,经济损失巨大。
由于胺液成本较高,所以需要净化处理来延长使用寿命。
胺液净化一直是个较复杂的课题,目前主要净化方法有离子交换、电渗析、热回收(蒸馏浓缩)等[4],下文只对蒸馏浓缩法的工艺设计进行探讨。
1 蒸馏浓缩脱HSS工艺过程及控制方案HSS在胺液中是逐渐产生和积累的,产生的负面影响随着浓度的升高而增大。
脱硫溶液中热稳定盐含量的分析研究万征平;胡科先;刘学蕊;陈亚凌;何晨;王娟;陈前【摘要】利用离子色谱测定脱硫溶液中的阴离子确定热稳定盐是一种新的测定脱硫溶液中的方法.通过使用离子色谱方法对采气一厂两套脱硫装置运行的脱硫溶液进行热稳定盐的分析,通过分析了解该装置热稳定盐分布的详细情况.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2013(032)007【总页数】4页(P95-98)【关键词】热稳定盐;离子色谱【作者】万征平;胡科先;刘学蕊;陈亚凌;何晨;王娟;陈前【作者单位】中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司技术监督中心,陕西西安710014;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,宁夏银川 750006【正文语种】中文【中图分类】TE622.14采气一厂三个净化厂均使用N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液进行天然气的脱硫净化处理,近几年脱硫装置的运转总体上比较平稳,但也经常遇到脱硫溶液受到污染造成装置腐蚀,溶液发泡等问题,造成极大的经济损失和生产工作延误。
脱硫溶液的污染是造成该情况的一个很重要的原因,它包括热降解和化学降解污染。
热降解可以通过细化操作、严格控制反应温度等方法进行有效控制。
而化学降解则以胺液和阴离子生成热稳定盐为主要方式,由于这些盐在富液再生过程中仍与胺结合呈“稳定”结构,因而称为热稳定盐(HSS)。
这些盐的存在会降低胺液和酸性气体的反应活性(酸气负荷),而且于热稳定盐“束缚”了胺分子,造成MDEA的有效胺浓度下降,同时还会增加胺液粘度,从而增加脱硫单位操作成本。
不同种类、不同含量的热稳定盐的危害程度不同,因此,有必要测定MDEA脱硫液中HSS的种类与含量。