用于从溶剂中去除热稳定盐的方法技术

描述了一种用于从液体中去除盐的装置和方法。将含有至少一种盐的第一液体与磁性复合颗粒混合。使用电磁源实现从液体中对该颗粒的后续分离。

Method for removing heat-stabilized salts from solvents

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从溶剂中去除热稳定盐的方法本专利技术来源于作为研究从溶剂中去除热稳定盐(HSS)的正在进行的项目的一部分所发生的工作。该项目受到石油学院气体处理和材料科学研究中心(GRC)的资助。这些工作已导致开发了用于从溶剂中去除HSS的新方法和过程。
技术介绍
存在一些过程，即气体脱硫，其中需要使用溶剂，特别是胺溶剂来吸收气体，诸如H2S和CO2。特别是所有胺溶剂倾向于产生热稳定盐，诸如硫酸盐、硫代硫酸盐、氯化物、甲酸盐、乙酸盐、草酸盐、乙醇酸盐等。在这些情况下，从胺降解产物和与胺混合的工艺用水中的一些污染物形成了热稳定盐(HSS)。热稳定盐(HSS)不能通过常规再生方法，即汽提去除。这些HSS的积累使酸性气体吸收变得不稳定。HSS在溶剂，如胺溶剂中的积累可以导致处理设备的腐蚀和污染，并且反过来使设备寿命缩短。此外，这些HSS有助于溶液起泡，这导致(具体地)胺损失及其它严重的问题。因此，从胺溶剂中去除这些HSS对于胺吸收过程是特别至关重要的。通常，将离子交换(IE)法应用于从胺溶剂中分离HSS。参见美国专利号4,170,628、4,122,149、4,113,849和4,071,602。这些专利使用离子交换树脂来从胺溶剂中去除热稳定盐。然而，IE法的成本相对较高。由于酸性和碱性废水的产生，交换树脂的频繁再生可以导致严重的二次污染。离子交换(IE)法需要大量的酸和碱溶液用于再生，大部分处于较高的进料盐浓度，并且这代表了再生过程的主要成本。此外，再生产生了大量废液，其需要中和与处理。随着离子交换法中的新进展，再生化学品的要求降低。由于有机物和悬浮颗粒的污染，树脂随时间降解，这要求定期清理和更换。另外，阳离子树脂可以捕获质子化的胺，因此导致胺损失。类似地，如果胺载量过高，则碳酸氢根阴离子可以与所关心的阴离子一起去除。用于从胺溶剂中去除HSS的另一种方法是电渗析(ED)。在大量研究中进行了使用电渗析(ED)对胺的纯化。这种ED法已示出从胺溶液中去除污染物。在用于溶剂回收和热稳定盐去除的不同专利中存在一些提议的ED构造。专利CA1334836C包括用于从污染的胺溶剂中去除热稳定盐的ED法。在通过电渗析步骤之前，通过添加碱中和热稳定胺盐来处理后者。ED具有阴离子和阳离子膜；更换这些膜是昂贵、耗时和破坏性的，因为正在处理的流体流动可能必须停止一段时间。此外，使用过的膜项目的处理可能是环境不友好的。阴离子和阳离子ED膜应具有低电阻，并且具有较高的热和机械稳定性。ED电极通常由钛制成并且镀有铂。用于胺纯化的电渗析最好在低温下操作。在ED单元的上游，通常要求用碱，如KOH或NaOH中和与微滤。一般地，过滤可以导致胺损失。胺溶液中悬浮固体、烃类或溶解的铁的存在可以导致膜表面污染，因此提高膜阻力并降低处理效率。如果胺回收较高，则离子去除速率降低，并且离子去除速率较高，则通过膜的胺损失较高。其它缺点在于在该过程中可以传递和损失一些阴离子和质子化的胺。另外，阴离子交换膜的预期寿命是10年，阳离子交换膜的是15年。许多膜设计用于pH范围2至9，并且贫胺溶液的典型pH范围是pH9-11，这可能导致膜破坏。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种用于从溶剂，特别是从胺溶剂中去除热稳定盐的装置和方法。本专利技术的另一个目标在于提供一种可以安装在运行单元中用于从胺溶剂中连续去除HSS的装置和方法。本专利技术的其它目标在于提供一种用于从溶剂，特别是从胺溶剂中去除HSS的改善的装置和改善的方法。此外，本专利技术的目标在于提供一种用于从溶剂，特别是从胺溶剂中去除HSS的装置和方法，其克服了与常规HSS去除技术有关的一种或多种上述问题。为了实现一种或多种上述目标，本专利技术提供了一种用于从液体中去除盐的装置，其包括：含有至少一种盐的第一液体，磁性复合颗粒，用于储存该含有至少一种盐的第一液体的罐2，与该罐2流体连通的混合罐4，该混合罐4用于将该含有至少一种盐的第一液体与该磁性复合颗粒混合，和与该混合罐4流体连通的电磁分离器5，其中该电磁分离器5包括电磁源6。对于根据本专利技术所述的装置，优选地该第一液体是含水胺溶剂，其中更优选地，该胺溶剂包括甲基二乙醇胺和烷醇胺中的至少一种。还优选地，通过一种或多种质子化的胺阳离子与一种或多种选自SCN-、HCOO-、CH3COO-和CH3CH2COO-的阴离子形成该至少一种盐。在根据本专利技术所述的装置中的该磁性复合颗粒优选地包括氧化铁磁性颗粒和/或藻酸盐(海藻酸钠，海藻酸，alginate)。还优选地，根据本专利技术所述的装置包括以下其它材料和组分中的一种或多种，并且最优选地包括以下其它材料和组件中的全部：-用于清除该磁性复合颗粒所吸附的盐的第二液体，以及与该混合罐4流体连通的罐3，该罐3用于储存该第二液体，其中该第二液体优选地为水；-与该电磁分离器5流体连通的处理液罐7，该处理液罐7用于收集已在该混合罐4中处理的第一液体；-与该电磁分离器5流体连通并且与罐3流体连通的收集罐8，该收集罐8用于收集含有磁性复合颗粒的第二液体，该磁性复合颗粒具有吸附于其上的至少一种盐中的至少一部分。在特别优选的实施方式中，根据本专利技术所述的装置具有以下特征：-该第一液体是含水胺溶剂，优选地包含甲基二乙醇胺和烷醇胺中的至少一种，-该至少一种盐是通过一种或多种质子化的胺阳离子与一种或多种选自SCN-、HCOO-、CH3COO-和CH3CH2COO-的阴离子所形成的，-该磁性复合颗粒包括氧化铁磁性颗粒和藻酸盐，-该装置进一步包括用于清除该磁性复合颗粒所吸附的盐的第二液体，以及与混合罐4流体连通的罐3，该罐3用于储存该第二液体，其中该第二液体优选地为水；-该装置进一步包括与电磁分离器5流体连通的收集罐7，该收集罐7用于收集已在该混合罐4中处理的第一液体，-该装置进一步包括与电磁分离器5流体连通的处理液罐7，该处理液罐7用于收集已在该混合罐4中处理的第一液体，和-该装置进一步包括与电磁分离器5流体连通并且与罐3流体连通的收集罐8，该收集罐8用于收集含有磁性复合颗粒的第二液体，该磁性复合颗粒具有吸附于其上的至少一种盐中的至少一部分。为了实现一种或多种上述目标，本专利技术还提供了一种用于从液体去除盐的方法，其包括以下步骤：提供含有至少一种盐的第一液体，将磁性复合颗粒进料至该液体并且将该磁性复合颗粒与该第一液体混合，以及使用电磁源将该磁性复合颗粒与该第一液体分离，该磁性复合颗粒具有吸附在该磁性复合颗粒上的至少一种盐中的至少一部分。对于根据本专利技术所述的方法，优选地该第一液体是含水胺溶剂，其中更优选地，该胺溶剂包含甲基二乙醇胺和烷醇胺中的至少一种。还优选地，通过一种或多种质子化的胺阳离子与一种或多种选自SCN-、HCOO-、CH3COO-和CH3CH2COO-的阴离子形成该至少一种盐。在根据本专利技术所述的装置中的该磁性复合颗粒优选地包括氧化铁磁性颗粒和/或藻酸盐。在特别优选的实施方式中，上述根据本专利技术的方法进一步包括以下步骤：在将该磁性复合颗粒与该第一液体在混合罐4中混合后，将该磁性复合颗粒与该第一液体的混合物排放至电磁分离器5，分离发生于该电磁分离器(5)，通过该电磁分离器(5)通过打开并使用该电磁分离器5所包括的电磁源6使该磁性复合颗粒与该第一液体发生分离，该磁性复合颗粒具有吸附在该磁性复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从液体中去除盐的装置，其包括：含有至少一种盐的第一液体，磁性复合颗粒，罐(2)，所述罐(2)用于储存所述含有至少一种盐的第一液体，与所述罐(2)流体连通的混合罐(4)，所述混合罐(4)用于将所述含有至少一种盐的第一液体与所述磁性复合颗粒混合，和与所述混合罐(4)流体连通的电磁分离器(5)，其中所述电磁分离器(5)包括电磁源(6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从液体中去除盐的装置，其包括：含有至少一种盐的第一液体，磁性复合颗粒，罐(2)，所述罐(2)用于储存所述含有至少一种盐的第一液体，与所述罐(2)流体连通的混合罐(4)，所述混合罐(4)用于将所述含有至少一种盐的第一液体与所述磁性复合颗粒混合，和与所述混合罐(4)流体连通的电磁分离器(5)，其中所述电磁分离器(5)包括电磁源(6)。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一液体是含水胺溶剂。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述胺溶剂包含甲基二乙醇胺和烷醇胺中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述至少一种盐是通过一种或多种质子化的胺阳离子与一种或多种选自SCN-、HCOO-、CH3COO-和CH3CH2COO-的阴离子所形成的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述磁性复合颗粒包括氧化铁磁性颗粒。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述磁性复合颗粒包括藻酸盐。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，进一步包括用于清除所述磁性复合颗粒所吸附的盐的第二液体，以及与所述混合罐(4)流体连通的罐(3)，所述罐(3)用于储存所述第二液体，其中所述第二液体优选地为水。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，进一步包括与电磁分离器(5)流体连通的处理液罐(7)，所述处理液罐(7)用于收集已在所述混合罐(4)中处理的第一液体。9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，进一步包括与所述电磁分离器(5)流体连通并且与罐(3)流体连通的收集罐(8)，所述收集罐(8)用于收集含有磁性复合颗粒的第二液体，所述磁性复合颗粒具有吸附于其上的至少一种盐中的至少一部分。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一液体是含水胺溶剂，优选地包含甲基二乙醇胺和烷醇胺中的至少一种，所述至少一种盐是通过一种或多种质子化的胺阳离子与一种或多种选自SCN-、HCOO-、CH3COO-和CH3CH2COO-的阴离子所形成的，所述磁性复合颗粒包括氧化铁磁性颗粒和藻酸盐，所述装置进一步包括用于清除所述磁性复合颗粒所吸附的盐的第二液体，以及与所述混合罐(4)流体连通的罐(3)，所述罐(3)用于储存所述第二液体，其中所述第二液体优选地为水；所述装置进一步包括与所述电磁分离器(5)流体连通的收集罐(7)，所述收集罐(7)用于收集已在所述混合罐(4)中处理的第一液体所述装置进一步包括与所述电磁分离器(5)流体连通的处理液罐(7)，所述处理液罐(7)用于收集已在所述混合罐(4)中处理的第一液体，且所述装置进一步包括与所述电磁分离器(5)流体连通并且与所述罐(3)流体连通的收集罐(8)，所述收集罐(8)用于收集含有磁性复合颗粒的第二液体，所述磁性复合颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：法齐·巴纳特，艾马迪·阿尔谢伊纳特，普里娅布拉塔·帕尔，安贾莉·阿查之亚特·艾达蒂尔，
申请(专利权)人：哈里发科学技术大学，
类型：发明
国别省市：阿联酋,AE