脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的去除與檢測.pdf

1、采用胺液脫硫是石油天然氣工業(yè)常用的方法。胺液在脫硫過程中由于降解等原因?qū)е聼岱€(wěn)態(tài)鹽(HeatStableSalts,簡稱HSS)的產(chǎn)生和積累，進而引起胺液發(fā)泡、胺液脫硫效率下降、過濾器壽命減短和設備腐蝕等嚴重后果，造成重大的的經(jīng)濟損失。本論文就脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的去除和檢測提出新的方法。設計出采用電解水去除熱穩(wěn)態(tài)鹽的電化學裝置，建立了檢測脫硫胺液中的熱穩(wěn)態(tài)鹽的電滲析離子交換-離子色譜法。 本論文共分為三章： 第一章介紹了

2、熱穩(wěn)態(tài)鹽的形成及危害，評價了現(xiàn)有關于熱穩(wěn)態(tài)鹽的去除和檢測方法，提出本論文研究熱穩(wěn)態(tài)鹽去除方法和檢測的技術路線和創(chuàng)新意義。 第二章分為四節(jié)：第一節(jié)為前言部分，簡要介紹了本章的工作內(nèi)容。第二節(jié)介紹了胺液脫硫裝置中熱穩(wěn)態(tài)鹽電化學去除法原理及工藝流程，給出了兩種不同規(guī)格電化學去除裝置的工作參數(shù)及設計方案，初步評價裝置的特點。第三節(jié)介紹了小型電化學去除裝置，配制含HSS模擬胺液在不同實驗條件下利用該裝置進行HSS的去除實驗。結(jié)果表明，本裝

3、置所承受最大電流為1.2A，最大流速為5.5mL/min，在電流為0.8A，流速為3.0mL/min下，HSS為5％的胺液經(jīng)循環(huán)3次可達到去除目標值，裝置去除率較高，可達89.9％。第四節(jié)介紹了放大了的去除裝置，并利用該裝置進行熱穩(wěn)態(tài)鹽的去除。實驗結(jié)果表明：本裝置可一次性去除HSS至目標值所允許HSS的最高濃度為2.0％。本裝置的電流效率為64％～78％。本裝置最大流量可至35mL/min，當胺液含有高濃度的HSS(3％)時，須在同一電

4、流和流量下多次循環(huán)方可達到去除目標，本實驗中循環(huán)3次。實驗過程中比較了大電流(3A)、一次循環(huán)和小電流(1.5A)、多次循環(huán)(2次)兩種模式的能耗，結(jié)果表明小電流、多次循環(huán)模式能耗較低。在實驗所取得的數(shù)據(jù)中，對本方法的經(jīng)濟效益進行初步預算，并參照文獻以及到工廠進行實地考察，與傳統(tǒng)的離子交換法做對比，結(jié)果表明本方法運行費用為150.95元/噸，日運行費用為42.26元，較離子交換法低，約為其費用一半。 第三章分為兩節(jié)：第一節(jié)介紹了

5、電滲析離子交換-離子色譜法檢測脫硫胺液中的熱穩(wěn)態(tài)鹽。設計了一種填有強酸型陽離子交換樹脂的電滲析離子交換裝置，建立了電滲析離子交換-離子色譜法檢測脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的分析方法，并分析了其工作原理。含有熱穩(wěn)態(tài)鹽的胺液流經(jīng)電滲析離子交換裝置后，熱穩(wěn)態(tài)鹽由胺液介質(zhì)轉(zhuǎn)化為水介質(zhì)。熱穩(wěn)態(tài)鹽的介質(zhì)轉(zhuǎn)換及離子交換樹脂的再生過程連續(xù)進行，無需間歇操作。同時通過實驗得到了電滲析離子交換的較佳實驗條件：胺液流量1.0mL/min，電流100mA，胺液循環(huán)次數(shù)

6、4次，分析無機陰離子的洗脫液為3.5mmol/LNa2CO3+1.0mmol/LNaHCO3，分析有機陰離子的洗脫液為0.5mmol/LNa2CO3+0.5mmol/LNaHCO3。在此條件下分析熱穩(wěn)態(tài)鹽試樣，得到Cl-，SO42-，HCOO-，CH3COO-，CH3CH2COO-的檢測限分別為0.005，0.02，0.01，0.05，0.08mg/L，線性范圍為0.09～100mg/L，加標回收率為81.0％～113.0％。該方法只用

7、水無需采用化學試劑，且方法簡單、快速、靈敏、準確。第二節(jié)在參考文獻的基礎上，以自制的離子交換柱，建立起離子交換-容量法檢測脫硫胺液中的熱穩(wěn)態(tài)鹽，為第二章“脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的電化學去除法”中熱穩(wěn)態(tài)鹽總量的檢測提供快速方法。實驗結(jié)果表明，本方法中樹脂柱高度為12cm，流速范圍為0.8～1.2mL/min時效果最佳。由結(jié)合實際實驗測得本方法平均回收率為99.5％，線性范圍為0.5％～3％，精密度為0.16％～0.42％，檢出限為0.5％。當

8、胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽含量較高時，該方法準確可靠，可作為常規(guī)總量分析的一種檢測方法。 本課題的創(chuàng)新性在于： 1.首次設計了一種采用電解水產(chǎn)生再生離子連續(xù)去除脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的電化學裝置，并在小槽及放大實驗中取得滿意數(shù)據(jù)。 2.采用電解水去除脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的電化學方法既克服了電滲析法不能深度去除熱穩(wěn)態(tài)鹽的缺點，又克服了離子交換法不能連續(xù)去除熱穩(wěn)態(tài)鹽的缺點。 3.率先研制出一種離子色譜法檢測脫硫胺液中熱穩(wěn)態(tài)鹽的