APP下载

变质胺液净化复活技术进展

2020-10-20刘新宇李凌波李宝忠郭宏山

化工进展 2020年10期
关键词:电渗析阴离子变质

刘新宇,李凌波,李宝忠,郭宏山

(中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,辽宁大连116045)

醇胺溶液因具有对H2S 及CO2等酸性气的可逆吸收释放性能,在石油化工等领域中气体脱硫脱碳方面有着广泛应用。胺液在长期使用中会因外界杂质混入以及自身降解反应而变质,导致出现发泡、设备腐蚀及净化气体脱硫脱碳性能下降等问题。为解决这些问题,前人已做了大量研究与实践工作[1-4],如为减少胺液发泡问题,对原料气进行预过滤处理减少外来杂质的混入,降低胺液再生过程温度(≤115℃)以减少胺液热降解,利用氮气保护减少胺液的氧化降解,也可添加消泡剂减少胺液发泡,对变质胺液进行净化复活等。对设备腐蚀问题,除需控制酸性气负荷及贫富液流速在设计范围内之外,同样需要过滤原料气、控制再生温度、使用氮气保护等手段降低胺液腐蚀性能,变质胺液中的热稳定盐是导致胺液腐蚀性强的重要因素,对其净化可显著降低胺液腐蚀性。胺液脱硫脱碳能力降低与醇胺降解及被热稳定盐束缚密切相关,尽管使用加碱的方法可以释放束缚胺,但同时向胺液引入的碱金属离子以及形成的盐将导致设备腐蚀等问题,而胺液的净化复活技术是脱除系统热稳定盐并释放活性胺的有效手段。因此,除了营造良好的胺液运行条件外,做好变质胺液的净化复活工作对解决企业胺液系统问题,节约运行成本,创造经济效益具有重要意义。

变质胺液中的杂质包含固体颗粒、烃类、表面活性剂、胺变质产物及热稳定盐(heat stable salts,HSS)等。发达国家对胺液变质问题研究较早,对胺液中污染物的形成、危害及净化方法有较深入的研究,在净化技术方面最早使用蒸馏法来提取变质胺液中的活性胺,后又形成离子交换、电渗析等技术净化胺液中的主要难处理污染物热稳定盐,这些技术均实现商业化应用;我国在胺液变质及净化领域的理论研究较薄弱,已有商业化净化技术与国外相比尚有差距,还需开展相关研究提升技术水平。

本文通过总结前人在该领域的研究成果,从变质胺液中特征杂质出发,重点围绕胺变质产物及热稳定盐分析其来源、危害及控制措施,总结胺液净化复活技术研究与应用进展,分析相关技术优势及不足,提出我国胺液净化复活技术领域未来的发展建议。

1 胺液杂质来源、危害及控制措施

1.1 固体颗粒物

变质胺液中形成的固体颗粒物主要来源于原料气携带的管道腐蚀物、焦炭粉及催化剂粉末等,以及胺液系统自身产生的腐蚀物及析出盐。这些颗粒物对金属内壁的冲刷造成设备进一步腐蚀,导致换热器堵塞,同时对胺液的发泡具有稳定作用。胺液系统易发生腐蚀,且不同部位腐蚀机理有所差异,如溶剂再生塔底存在着RNH2-H2S-CO2-H2O腐蚀环境,与设备金属反应形成腐蚀产物的机理如图1所示,当CO2质量分数为20%~30%时,碳钢腐蚀率可达0.76mm/a[5]。

图1 胺液系统溶剂再生塔底部腐蚀机理

胺液中固体颗粒物的净化常采用过滤的方法,颗粒物杂质的粒径主要分布在5~40µm,去除5µm 以上的杂质可以有效降低胺液发泡概率[6];加强原料气过滤可减少固体杂质的带入;控制热稳定盐浓度可控制胺液腐蚀速率,减少腐蚀产物的生成。

1.2 烃类及表面活性物质

原料气除向胺液带入固体颗粒物外,还会带入发泡剂、缓蚀剂等其他表面活性物质以及烃油等。这些物质对胺液发泡具有促进以及稳定作用,进而导致出现胺液黏度增大、装置运行能耗增高等问题。这一类杂质的控制措施包括:加强原料气预过滤处理;增设闪蒸罐对烃类进行净化;对胺液罐中的浮油进行撇油;增设活性炭及其他吸附材料对微量烃及表面活性杂质进行过滤吸附。

1.3 胺变质产物

胺变质产物来源于胺液受热、氧化及与其他杂质(如CO2、COS 及CS2等)反应形成的物质。在常用胺液中,甲基二乙醇胺(MDEA)因热稳定性及化学稳定性优于一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)及二异丙醇胺(DIPA)等醇胺,已基本取代其他胺液成为目前应用最广的胺液。尽管如此,由于各种外界条件的改变,MDEA仍会发生复杂的变质反应。原料气夹带或装置外渗漏进系统中的氧气会导致胺液发生氧化降解,氧化降解主要生成各种有机酸以及氨基酸,有机酸和醇胺进一步反应生成酰胺。氧气还会将胺液中硫化氢氧化为元素硫,硫与醇胺反应生成二硫代氨基甲酸盐、硫脲及其他无法再生为游离醇胺的物质。随着温度升高,MDEA 会因CO2导致变质,形成的产物有烷酮、啉酮、哌嗪及二胺等物质[7],二胺对酸性气有吸收能力但解吸困难,哌嗪类物质具有抑制胺液解吸酸性气的作用。MDEA主要变质反应路线如图2[8]所示。

胺变质后丧失与H2S 及CO2的结合能力,造成有效胺损失,同时引发胺液发泡、设备腐蚀等问题,如二羟乙基甘氨酸(bicine)被证明具有很强的腐蚀力[9]。抑制胺变质反应应当控制胺液再生温度,增加胺液系统氮气密封保护,除掉胺液中的溶解氧等。蒸馏回收是一种应用于净化胺液中变质产物的成熟技术。此外,一些关于开发高选择性吸附材料及利用化学反应重新将变质胺转化为有效胺的方法正在研究阶段。

1.4 热稳定盐

热稳定盐(HSS)是醇胺与酸性物质结合形成的盐类,其在再生条件下不分解释放醇胺。以甲酸与醇胺反应生成热稳定盐为例,如图3所示。

热稳定盐包括阳离子和阴离子。阳离子主要有R3NH+、Fe2+、Ca2+、Ni2+等,阴离子种类多而复杂。阴离子大体上有两个来源,一部分是外来杂质的混入,包括原料气夹带的SO2、氯化物、氰化物、硫氰化物进入胺液形成亚硫酸盐、氯化物、氰酸盐、硫氰酸盐等,以及胺液换热器泄漏引入的盐类,包括硝酸盐、亚硝酸盐和磷酸盐等;另一部分来自胺液变质产物转化形成热稳定盐,如氧化降解形成有机酸进一步形成甲酸盐、乙酸盐、草酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐等,因SO2、氰化物及H2S 引发的胺液变质形成的硫酸盐、硫代硫酸盐、硫氰酸盐等。

热稳定盐降低了胺液的有效浓度,使得装置脱硫脱碳效率下降,同时导致设备腐蚀加剧,并形成硫化亚铁等固体颗粒,进一步增大胺液黏度,增加运行能耗[10-12]。控制热稳定盐污染一是要对原料气进行预净化处理并预防换热器泄漏,二是要控制胺液的变质转化速率,对于已形成的热稳定盐,可使用蒸馏、离子交换以及电渗析等方法进行净化脱除。国外研究人员根据碳钢在热稳定盐下的腐蚀情况,给出每种热稳定盐的控制浓度值[13](表1)。此外,一些胺液净化公司[14]根据其长期研究与实践经验指出HSS 总量不应超过胺液总量的0.5%(质量分数)。

2 胺液净化复活技术研究与应用进展

图2 MDEA主要变质反应路线

图3 胺液对硫化氢的吸收与释放及热稳定甲酸盐的形成过程

表1 胺液系统中热稳定盐阴离子的最高浓度限值

胺液发生变质不可避免,除采用相关手段延缓变质速率外,需对变质胺液进行处理以减轻变质胺液对系统造成的危害。传统的方法包括更换胺液、添加消泡剂、加强过滤以及添加碱液等,其中更换胺液将带来成本增加以及废弃胺液的处理问题;添加消泡剂在低浓度下会抑制发泡,但其本身属于表面活性剂,会失效甚至起到反作用;加强过滤对热稳定盐等可溶解杂质不起作用;添加碱液可将束缚胺(比如MDEAH+…Cl-)解离为活性胺(MDEA),但形成的无机盐仍存在于胺液,仍会带来腐蚀等问题。相比上述手段,胺液净化相关技术具有净化深度高、负面影响小、成本相对较低等特点,并在变质脱硫脱碳胺液净化上得到广泛应用,下面将对几种主要的胺液净化技术进行简要的分析。

2.1 蒸馏回收技术

2.1.1 技术原理

蒸馏回收是一种传统的胺液净化方法,通过加热蒸馏将污染胺液中的活性胺提取,设备底部残留高沸点胺变质产物、固体颗粒及热稳定盐等。通常从贫胺液侧线将胺液引出至热回收器,在胺液进入热回收器之前,加碱中和热稳定盐阳离子MDEAH+,并释放自由胺,见式(1)。如图4 所示,蒸馏出的胺液回到胺液系统,底部的高沸点杂质定期清除。

2.1.2 研究与应用进展

蒸馏回收的温度及压力是两个重要参数,通过调控可以达到最高胺液回收效率并减少醇胺的热分解作用。传统蒸馏回收过程以常压蒸馏为代表,目前已逐渐被减压蒸馏所取代。

蒸馏回收在回收器底部形成的杂质中残留大量胺液,导致传统常压蒸馏工艺总的胺液回收率不足80%。相关技术革新主要从设备及工艺两方面开展。日本三菱重工[15]开发的回收器(图5)对底部残存胺液进一步回收。该设备顶部布置有填料层,底部残液可抽取至顶部,与塔底蒸发气体进行逆流接触,进一步回收胺液,该方法将底部杂质中的胺液残余量占比从7.3%降低至1%。美国Chem Group公司[16]利用专利技术Wiped-film蒸发设备在真空条件下净化胺液中的杂质,可清除胺液中99%的杂质,仅产生相当于胺液总量5%的浓缩废液。该技术成功应用于MEA、DEA、DIPA、MDEA 以及其他复配胺液的净化。

图4 胺液系统及蒸馏回收胺液工艺流程

图5 三菱重工胺液回收设备原理图

加 拿 大CCR (Canadian Chemical Reclaiming)公司[17]致力于研究减压蒸馏技术回收胺液,减压蒸馏可以减少胺液受热分解,降低腐蚀效应,提高回收率,并降低回收成本。该公司的目标是实现99%的杂质清除率以及90%~95%的胺液回收率,其技术适用于各种胺液,在北美地区有着广泛应用。Shell 公司的专利技术[18]包含至少两步蒸馏过程,在第一步蒸馏过程中,大约95%的水分从胺液系统中被蒸出,在第二步蒸馏过程中,胺液在120~200℃、2~10kPa 压力下被进一步回收。研究人员还尝试将变质胺液重新转化为原胺液后进行蒸馏回收,Rooney[19]发现MDEA 会降解形成DEA,而DEA 影响MDEA 对气体的净化效率,因此提出使用醛与DEA 作用,再通过加氢过程重新形成MDEA。

蒸馏回收胺液技术在欧、美、日等发达国家经历了长期发展,在热回收器设计、常压蒸馏替代、多级回收工艺改进及降解产物再转化等方面不断改进,这些进步提升了胺液回收率,降低了胺液变质效应,节约能耗并减少废物排放。尽管蒸馏回收技术不断改进,依然存在胺液损耗较高、废胺液处置费用高、能耗高等问题。离子交换是继蒸馏回收之后发展的又一成熟胺液净化技术。

2.2 离子交换技术

2.2.1 技术原理

由于胺液中不溶杂质可通过过滤及吸附方法去除,因此胺液净化的重点及难点在于热稳定盐及一些变质产物的去除。离子交换就是基于净化热稳定盐而开发的技术。当溶液流经离子交换树脂时,溶液中的阴离子(阳离子)与树脂上的阴离子(阳离子)发生置换脱除;当树脂上的离子被置换完全后,使用酸或碱对树脂进行再生以恢复其置换能力。式(2)为阴离子交换树脂置换胺液中热稳定盐阴离子的过程及使用碱对树脂再生的过程[20]。离子交换设备通常安装于贫胺液冷却器下游以避免高温引起树脂性能下降,同时树脂需具备耐碱性能。

置换过程:

2.2.2 研究与应用进展

离子交换技术的核心是树脂,包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,树脂材料通常为苯乙烯与二乙烯基苯的共聚物,再分别进行官能化后形成不同类型的树脂。阴阳离子交换树脂床层进行串联,分别净化金属阳离子(如Na+、K+、Ca2+、Fe2+等)以及热稳定盐阴离子(Cl-、SCN-、HCOO-、S2O32-等)。离子交换仅对胺液中带电粒子进行脱除,因此理论上不损失胺液,理想情况胺液回收率可达99%以上。

国内外学者对不同离子交换树脂净化热稳定盐的规律及特点进行了大量研究,以寻找在胺液体系下结构稳定、吸附能力大、选择性高的离子交换树脂。Pal 等[21]对比了四种商业化树脂对热稳定盐阴离子的脱除效率,发现热稳定盐净化率最高的树脂吸附过程符合Langmuir 等温吸附模型。康菲石油公司[22]将强碱性阴离子交换树脂(对强酸性阴离子SCN-、Cl-、吸附力更强)与弱碱性阴离子交换树脂(对弱酸性阴离子、HCOO-、CH3COO-吸附力更强)串联,利用不同树脂对不同阴离子的选择脱除性达到提高热稳定盐综合脱除率的目的。朱磊[23]使用SA17 阴离子交换树脂和SK8 阳离子交换树脂串联使用,对高含氯MDEA溶液进行了再生研究,再生胺液的Cl-浓度<10mg/L,红外光谱和能谱分析结果表明,吸附前后树脂骨架和官能团未改变。

对于无法通过离子交换直接净化的部分变质产物,如 唑烷酮、酰胺以及氨基酸等,可先进行化学转化,再利用离子交换的方法净化脱除[19]。比如DIPA 的降解产物羟丙基唑烷酮,其与NaOH 按照1∶2 的计量比混合,在60~120℃下反应,生成DIPA 及CO2,再通过离子交换树脂去除离子杂质;酰胺可在NaOH 作用下水解,生成醇胺与羧酸盐,再利用离子交换方法去除羧酸盐,促进酰胺的水解反应进行;MPR 公司利用加碱中和,再用阳离子交换树脂串联阴离子交换树脂的方法分别净化Na+以及二羟乙基甘氨酸阴离子,但由于树脂对二羟乙基甘氨酸阴离子选择性较低,净化效率较低。

离子交换技术在应用初期,每净化1mol 的HSS需要使用成倍的酸和碱对树脂再生,且存在向系统带水及钠离子的问题,或引发胺液损耗。这可能与初期树脂选择吸附性差、再生性能不好及设备设计存在缺陷等有关。20 世纪90 年代,离子交换净化热稳定盐技术在发达国家逐渐成熟[24-28],美国MPR 公司的HSSX®和加拿大Eco-Tec 公司的AmiPur®-PLUS 技术应用最广[29],在脱硫胺液净化领域应用效果显著,体现在树脂再生用化学药剂消耗低、胺液损耗低、热稳定盐净化程度高、不向系统夹带碱金属离子、树脂再生废水有机胺含量低等方面。为解决离子交换不能净化固体及烃油杂质的问题,MPR 公司还开发了SST®及HCX®技术形成SSU组合技术用于对胺液进行更全面的净化。在脱碳胺液净化领域,两家公司也做了相关研究,但由于脱碳胺液中不带电胺降解产物含量更高且与热稳定盐含量相当,因此净化效果可能不理想。目前,国内已有多家企业引进了MPR公司及Eco-Tec公司的胺液净化技术,一些企业自主研发了相关树脂及设备技术,但尚存在树脂寿命低、选择性差、再生药剂消耗量大、再生废液量大、污染物超标等问题。

相比于蒸馏回收技术,离子交换具有能耗低、胺液回收率高等诸多优点,但在实际应用过程中易产生再生废液量大且难处理的问题。国内技术相比于国外先进技术仍有较大差距,在树脂的寿命、选择性、热稳定盐脱除效率方面需进一步研究;工艺方面,还需解决废液排放量大、胺液损耗及再生过程向胺液系统带水及金属离子等问题。

2.3 电渗析技术

2.3.1 技术原理

电渗析是一种采用直流电以及选择性离子透过膜实现脱盐的方法。美国的Union Carbide 公司(后被Dow 收购)最早在实验室利用电渗析方法净化胺液中的热稳定盐[30],随后开发了UCARSEP®电渗析净化专利技术,该技术工艺过程及电渗析室净化原理如图6所示。除盐水和胺液同时进入电渗析室,完成脱盐后分别排出,Dow的技术特点是在胺液进入电渗析设备前加入与热稳定盐等量的碱(NaOH),提前将束缚胺(R3NH+)转化为自由胺(R3N)。电渗析室的结构是在正负电极板之间由阴阳离子选择性透过膜交替排布,形成盐水室和胺液室,在电场作用下胺液中的带电粒子发生定向移动并通过阴阳离子透过膜,胺液中的离子进入盐水中被脱除。UCARSEP®技术胺液回收率在98%以上[31]。

图6 UCARSEP®电渗析工艺过程及电渗析室净化原理

2.3.2 研究与应用进展

国内外学者对电渗析膜材料及工艺进行相关研究,其中电渗析中使用的选择性离子透过膜需具备脱盐速率高、选择性好、热稳定性好、耐酸碱性以及机械强度高等性能。该领域使用的均相膜包括苯乙烯与二乙烯基苯共聚材料、脂肪族丙烯酸材料以及氟碳树脂等,其中脂肪族丙烯酸材料抗氯及有机物污染能力较强,而氟碳树脂应用于阳离子交换树脂的化学稳定性和热稳定性均较高。多相膜使用较少,可能与其存在选择性差、电阻率高等问题有关。脱盐速率是电渗析过程的一项重要指标,其与膜对数、膜类型、膜表面积、电压、溶液电导率等参数有关。可按式(3)[20]对电渗析脱盐速率进行计算。

式中,R 为盐的移除速率,mol/s;E 为效率因子;n为膜对数;I为电流强度,A;F为法拉第常数,96480C/mol。

在电渗析工艺方面,研究人员也进行了大量改进工作。Bazhenov以及Grushevenko等[32-33]使用两级电渗析净化MEA中的热稳定盐,在保持同样的热稳定盐脱除率的情况下,胺液损耗率降低了30%。王俊等[34]使用三室电渗析实验装置,对MDEA为主的醇胺溶液进行热稳定盐脱除试验,对膜电压、胺液流速等工艺条件进行了优化,将热稳定盐含量降至1%(质量分数)以下,MDEA 损耗率小于1%,但在使用过程中膜易结垢,需要频繁通过酸洗和盐洗进行再生。Huang 等[35]利用双极膜电渗析净化胺液中的热稳定盐,双极膜在电场作用下中间层发生水解离产生H+与OH-,OH-与热稳定盐阳离子结合形成自由胺,整个过程不需要加入碱液。该方法技术总体可行,但对双极膜在碱液中的耐受性以及胺液回收率等问题没有考察。Alnaimat 等[36]设计了一种结合电场和磁场动力分离胺液中热稳定盐的方法,该工艺无需使用膜,热稳定盐脱除率可达70%。该工艺尚处于研究阶段,对净化效率、运行稳定性及技术经济性等方面还有待考察。加拿大Electrosep Technologies公司开发的ElectroSep®工艺被认为是对UCARSEP®的成功改进[31],其技术原理如图7所示,与UCARSEP®技术不同,碱液直接加入电渗析室中,使得如OH-的碱性阴离子直接与质子化的胺R3NH+反应,Na+不再进入胺液中。该技术离子选择性透过膜的排列方式与UCARSEP®不同,使得阳离子不能从胺液系统中被脱除,因此胺液损耗更低。ElectroSep®工艺胺液回收率可达99.5%以上。

UCARSEP®应用于炼厂脱硫胺液中热稳定盐净化时效果显著[31],在5天时间内热稳定盐阴离子从1.5%降至0.7%,阴离子包括甲酸根、硫氰酸根、硫酸根以及氯离子等,其中氯离子从0.12%降至0.01%。可以看出,总的热稳定盐阴离子脱除率为53%,氯离子脱除率为92%,氯离子更容易被脱除,这是因为影响热稳定盐阴离子移动速率的因素除了离子的带电性质,还包括离子结构和尺寸,而氯离子的半径远小于甲酸根、硫氰酸根以及硫酸根等,更容易通过离子渗透膜而被脱除。国内电渗析技术应用尚处于起步阶段[37-38],相比于UCARSEP®等技术尚有差距,整体脱盐效率低,胺液回收率在96%~98%之间,浓盐水中夹带胺液导致COD 含量达数万毫克每升,给后续水处理带来一定困难。此外,核心膜组件尚需进口,国产膜存在离子选择性低、寿命短等问题。

图7 ElectroSep®电渗析工艺过程及电渗析室净化原理

总体来说,电渗析技术相比于热回收技术具有设备方便、操作简单、自动化程度高等特点,且不产生危险废物,仅产生部分浓盐水;相比于离子交换技术,所需要使用的化学试剂量少,且不存在向胺液系统中带水等问题,不存在再生树脂产生的含碱废水后续处理问题,是一种相对绿色环保的技术。但电渗析的缺点与离子交换一样,对不带电的污染物不能脱除,在前端需设置过滤设备以保证膜的使用寿命。

2.4 其他技术

胺液净化除了使用蒸馏回收、离子交换以及电渗析方法外,也有一些其他方法。吸附法是一种传统的净化分离方法,但传统的吸附材料如活性炭等对杂质的选择吸收性较差。Edathil等[39]合成了一种磁性的藻酸凝胶Ca-Fe2O3复合材料,并利用其对MDEA溶液中的有机酸阴离子进行吸附脱除,用外加磁场对吸附剂进行再生,该吸附剂吸附容量及再生效率均高于传统活性炭,且成本较低,后续还要继续研究其材料稳定性及对热稳定盐的连续净化能力。颜晓琴等[40]也开发了一种固定床吸附工艺,其使用的合成分离材料能对多种致泡性杂质进行深度净化脱除,但该研究未提及材料的再生问题,另外尚需开展长周期运转试验对材料及工艺稳定性进行考察。一些用于烟气脱碳的胺液中硫酸盐杂质含量高,可向系统中加入碱金属碳酸盐或碱与硫酸盐形成结晶或沉淀进而分离[41]。该方法成本不高,产生的沉淀物可回收作为商业化产品出售,适用于富硫胺液,对其他脱硫脱碳胺液的适用性尚需进一步研究。膜分离作为水处理脱盐技术也可应用于胺液脱盐,Lim 等[42-43]研究了纳滤膜对脱碳MEA 中热稳定盐的净化,发现纳滤膜可以拦截80%的热稳定盐,而对MEA的拦截率不超过7%;但是在污染物质量分数小于20%时,胺液通量以及单价盐的拦截率均出现下降,且CO2在胺液中浓度大于0.2mol CO2/mol MEA 时,脱盐效果较差。此外,膜的寿命也是制约该技术应用于胺液脱盐的瓶颈。抽提技术用于发酵、食品等工业中有机酸的分离,理论上可用于分离胺液中的有机酸及HSS等杂质,抽提相比于蒸馏能耗低,且不存在杂质与胺液共沸等问题,因而具有应用潜力。该技术应用于胺液净化领域需在抽提剂筛选,抽提条件包括pH、温度,抽提剂与溶液比例选择上进行深入的研究。

3 主要胺液净化复活技术对比

目前,比较成熟的变质胺液净化复活技术有蒸馏回收、离子交换及电渗析,其他技术应用较少或尚处于试验阶段,将各胺液净化复活技术进行对比,如表2所示。活性炭吸附主要用于胺液中不溶性杂质的净化,对热稳定盐及有机酸杂质的净化能力一般,合成吸附剂及磁性吸附材料的选择吸附性及吸附容量优于活性炭,但长期运行的稳定性未知,尚处于试验阶段;结晶法对含高硫酸盐杂质的胺液有一定的净化效果,但对胺液中盐浓度不高的情况尚待研究;纳滤法受限于胺液中溶解CO2/H2S气体浓度及污染物浓度的影响,另外膜的寿命也是需要考虑的问题;抽提技术应用于其他领域较为成熟,在胺液杂质净化方面尚需开展多方面的研究。

4 结语与展望

胺液的净化复活是解决胺液发泡、设备腐蚀、胺液脱硫脱碳效率下降的一种有效手段,受到企业广泛重视。在当前胺液净化复活技术市场中,蒸馏回收技术可净化全部非挥发性杂质,但蒸馏回收技术存在能耗高、胺液回收率低、废物难处理等问题,未来也将向解决上述问题发展;离子交换及电渗析技术可净化胺液中的重点难处理污染物热稳定盐,同时配合过滤及吸附等方法再对其他杂质进行脱除。离子交换技术在净化低浓度热稳定盐胺液时具有更大优势,未来要解决的问题包括树脂寿命、树脂选择吸附性、吸附容量、再生化学药剂消耗及废水减量排放等。电渗析在净化高热稳定盐浓度的胺液时效率更高,未来要提高热稳定盐净化效率,降低能耗,提高膜的各项物化指标。三种技术中,电渗析技术能耗适中,胺液回收率高,污染物排放量小且相对容易处理,在当前倡导绿色环保发展理念的背景下可能更适合我国的发展国情。除上述三种主要的成熟技术外,还应该在吸附、沉淀、纳滤以及抽提等其他有潜力的技术手段上进行更多研究,探索新的胺液净化成熟路线。为弥补技术本身的不足,也可考虑将上述技术进行组合应用,以实现更低能耗、更高回收率、更深度净化能力以及更少污染物排放的目标。

表2 胺液净化复活技术对比

猜你喜欢

电渗析阴离子变质
什么是水的化学除盐处理?
中水回用电渗析中试实验研究
电渗析水处理工艺的技术改进施工研究
叶酸靶向anti-miR-221阴离子脂质体的制备及体外抗肿瘤作用
电渗析对锂离子中间产品液分离及浓缩性能的影响研究
铝硅合金变质处理研究现状
电渗析在热电厂反渗透浓水回用中的应用
异双核阴离子NaMgCl4−的超卤素性质
阴离子乳化沥青的制备及性能影响因素研究
变质