一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法技术

本发明专利技术公开了一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置，所述第一模堆中的离子交换膜全部为阴离子交换膜，所述控制中枢根据电导率或pH测试仪的检测示数控制电渗析装置的开启、关闭或除盐水的更新补充，所述还可包括与第一模堆结构相同且依次串联连接的多个下游膜堆，电渗析过程中有机胺液在多个膜堆胺液室内逐级脱盐处理后从有机胺液存储装置中回流到有机胺液脱除酸性气体的作用系统中去，优势如下：阴离子交换膜成本低且可避免有机胺液的流失；无需提前加入碱液，避免加入量把控不准确导致的不良影响；无大量难处理的废水产生；多级脱盐处理的作业效率高。作业效率高。作业效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法


[0001]本专利技术涉及有机胺液净化领域，具体涉及一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法。

技术介绍

[0002]在石油化工领域内有许多原料气内含有大量酸性气体，比如二氧化碳 (CO2)、硫化氢(H2S)等，需要从中脱除这些酸性气体后才能进入下一步的工艺流程。有机胺法被广泛用于脱除天然气、液化气和烟气中的酸性气体。循环脱除酸性气体的高温再生过程中有机胺会因降解和氧化、气体中携带的无机盐、气体中的强酸性物质等会导致有机胺中热稳盐含量升高，引起有机胺液发泡及管道腐蚀等问题，也进一步加剧了胺液的降解和劣化，形成恶性循环从而导致胺液脱除酸性气体的能力下降甚至无法使用。每年有大量的废弃胺液需要处理，造成资源浪费且处理费用巨大。
[0003]为了解决上述问题，现有技术通常是将脱硫胺液过滤后用离子交换法进行净化处理。具体方法如下，通过离子交换树脂吸附脱除胺液中的热稳盐，但是存在问题如下：(1)离子交换树脂对无机酸根离子的吸附能力较强，对有机酸根离子的吸附能力较弱，多次处理后胺液中易产生有机酸根离子的富集从而影响胺液对酸性气体的脱除效果，(2)离子交换树脂吸附饱和后需大量碱液冲洗再生，产生大量碱性废水；也有采用电渗析法来脱除热稳盐，如普通阴阳膜电渗析法和双极膜电渗析法。普通阴阳膜电渗析法是将胺液中热稳定性胺盐的阴阳离子分别通过阴离子交换膜、阳离子交换膜置换脱除，存在缺点如下：(1) 膜堆置换之前需要加入碱液，但无法精确控制碱液的加入量，(2)胺阳离子易通过阳离子交换膜，造成胺液流失，后期需不断补充，(3)由于胺液损失量大，造成置换废液中COD和TN较高，增加处理难度。双极膜电渗析法，无需加入碱液(NaOH),在直流电场作用下,双极膜可将水离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱,但存在一下缺陷：(1)双极膜价格昂贵，(2)水电解需求的电压较高。
[0004]针对上述现有技术中存在的弊端，本专利技术提出一种低成本、避免有机酸根离子富集、无需预先添加NaOH且不会造成胺液损失的方法脱除胺液中的热稳定性胺盐。

技术实现思路

[0005]一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法，电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置，所述第一膜堆包括阳极板、阴极板、离子交换膜，所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜，所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ，多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室、废液室，所述废液室的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口，所述除盐水存储装置的出液口与废液室的除盐水进口之间通过除盐水进管连接，所述除盐水存储装置的设置有与除盐水源连接的除盐水补液管，所述多个废液室的除盐水出口均通过管道与废液排放管道连接，所述废液排放管道与除盐水回流管连接，所述除盐水回流管的
出液口与除盐水存储装置的进液口连接且所述除盐水回流管上设置有第一电磁调节阀，所述废液排放管道的出液口前端设置第二电磁调节阀，所述除盐水补液管上设置有第三电磁调节阀；所述胺液室的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口，所述有机胺液存储装置的出液口与胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液进管连接，所述有机胺液存储装置的进液口与胺液室的有机胺液出口之间通过有机胺液回流管连接，所述有机胺液进管中设置有第一循环泵为有机胺液的循环提供动力，所述除盐水进管中设置有第二循环泵为除盐水的循环提供动力，所述除盐水存储装置中设置有pH测试仪，所述有机胺液进液管的进液前端设置有电导仪、第四电磁调节阀，所述有机胺液存储装置设置有机胺液进液管、有机胺液出液管，所述有机胺液进液管、有机胺液出液管中分别设置有与控制中枢连接的第五电磁调节阀、第六电磁调节阀，所述离子交换膜均为阴离子交换膜，所述pH测试仪、电导仪、第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵均与控制中枢连接；
[0006]所述的脱除热稳定性胺盐的电渗析方法，具体步骤如下：脱盐系统中的有机胺液通过有机胺液进液管流入有机胺液存储装置，所述有机胺液存储装置中存储的有机胺液在第一循环泵作用下进入第一膜堆的胺液室中，所述除盐水存储装置中的除盐水在第二循环泵的作用下进入第一膜堆废液室，第一膜堆中的阳极板、阴极板分别与电源的正极、负极连接，有机胺液中的阴离子穿过阴离子交换膜进入废液室中，除盐水中的OH-离子穿过阴离子交换膜进入胺液室中与胺阳离子形成不导电的胺液，渗析后的有机胺液回流到所述有机胺液存储装置中，所述pH测试仪随时监控所述除盐水存储装置中碱液pH值，并根据pH值的大小调控第一电磁调节阀、第二电磁调节阀的开度大小，当pH值小于设定下限值则减小或关闭第一电磁调节阀、调大或打开第二电磁调节阀使废液室中的废液排放到废液储存装置中且同时打开第三电磁调节阀进行补液，补液过程中当 pH测试仪的检测数据大于设定上限值后，控制中枢打开第一电磁调节阀、关闭第二电磁调节阀及第三电磁调节阀,经过膜堆电渗析处理后的有机胺液通过机胺液出液管回流到脱盐系统中，其中电导仪实时检测进入电渗析装置中的有机胺液的电导率，当电导率达到设定下限值后说明整个系统用于脱酸性气体的有机胺液作业能力较好，无需有机胺液电渗析操作的进行，即关闭第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀，阻止电渗析装置运行，节省能源，当电导仪实时检测数据大于等于设定上限值后，控制中枢开启电渗析装置运行对有机胺液进行在线脱盐处理。
[0007]优选的，所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,电渗析装置包括依次串联且与第一膜堆结构相同的第二膜堆、
…
、第N膜堆，有机胺液进管的出液口与第一膜堆中的胺液室有机胺液进口连接，第N-1膜堆中胺液室的有机胺液出口与下游膜堆中胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液支流管连接，第N膜堆中胺液室的有机胺液出口通过有机胺液回流管与所述有机胺液存储装置的进液口连接，N个膜堆中的废液室的除盐水进口与所述除盐水存储装置的出液口之间通过除盐水进管连接，N个膜堆中的废液室的除盐水出口均通过管道与同一废液排放管道连接，其中N为大于等于2的自然数；
[0008]所述的电渗析方法如下：电导仪测得流入有机胺液存储装置的电导率大于设定下限值，控制中枢控制第五电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵打开、N 个膜堆通电，有机胺液、除盐水分别进入膜堆中的胺液室、废液室中循环，有机胺液从上游膜堆的胺液室中流出
后会沿着有机胺液支流管进入下游膜堆的胺液室中进行电渗析脱盐过程，直至有机胺液从第N膜堆中流出后流入所述有机胺液存储装置中，此过程中，电导仪持续检测流入有机胺液存储装置中有机胺液的电导率，外部脱盐系统中的待脱盐有机胺液持续不断进入有机胺液存储装置，有机胺液存储装置中暂存的有机胺液持续不断的在N个膜堆中进行逐级脱盐电渗析处理，直至电导率小于设定下限值后停止电渗析装置的运行。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法，电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置，所述第一膜堆包括阳极板、阴极板、离子交换膜，所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜，所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ，多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室、废液室，所述废液室的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口，所述除盐水存储装置的出液口与废液室的除盐水进口之间通过除盐水进管连接，所述除盐水存储装置的设置有与除盐水源连接的除盐水补液管，所述多个废液室的除盐水出口均通过管道与废液排放管道连接，所述废液排放管道与除盐水回流管连接，所述除盐水回流管的出液口与除盐水存储装置的进液口连接且所述除盐水回流管上设置有第一电磁调节阀，所述废液排放管道的出液口前端设置第二电磁调节阀，所述除盐水补液管上设置有第三电磁调节阀；所述胺液室的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口，所述有机胺液存储装置的出液口与胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液进管连接，所述有机胺液存储装置的进液口与胺液室的有机胺液出口之间通过有机胺液回流管连接，所述有机胺液进管中设置有第一循环泵为有机胺液的循环提供动力，所述除盐水进管中设置有第二循环泵为除盐水的循环提供动力，所述除盐水存储装置中设置有pH测试仪，所述有机胺液进液管的进液前端设置有电导仪、第四电磁调节阀，所述有机胺液存储装置设置有机胺液进液管、有机胺液出液管，所述有机胺液进液管、有机胺液出液管中分别设置有与控制中枢连接的第五电磁调节阀、第六电磁调节阀，其特征在于：所述离子交换膜均为阴离子交换膜，所述pH测试仪、电导仪、第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵均与控制中枢连接；所述的脱除热稳定性胺盐的电渗析方法，具体步骤如下：脱盐系统中的有机胺液通过有机胺液进液管流入有机胺液存储装置，所述有机胺液存储装置中存储的有机胺液在第一循环泵作用下进入第一膜堆的胺液室中，所述除盐水存储装置中的除盐水在第二循环泵的作用下进入第一膜堆废液室，第一膜堆中的阳极板、阴极板分别与电源的正极、负极连接，有机胺液中的阴离子穿过阴离子交换膜进入废液室中，除盐水中的OH-离子穿过阴离子交换膜进入胺液室中与胺阳离子形成不导电的胺液，渗析后的有机胺液回流到所述有机胺液存储装置中，所述pH测试仪随时监控所述除盐水存储装置中碱液pH值，并根据pH值的大小调控第一电磁调节阀、第二电磁调节阀的开度大小，当pH值小于设定下限值则减小或关闭第一电磁调节阀、调大或打开第二电磁调节阀使废液室中的废液排放到废液储存装置中且同时打开第三电磁调节阀进行补液，补液过程中当pH测试仪的检测数据大于设定上限值后，控制中枢打开第一电磁调节阀、关闭第二电磁调节阀及第三电磁调节阀,经过膜堆电渗析处理后的有机胺液通过机胺液出液管回流到脱盐系统中，其中电导仪实时检测进入电渗析装置中的有机胺液的电导率，当电导率达到设定下限值后说明整个系统用于脱酸性气体的有机胺液作业能力较好，无需有机胺液电渗析操作的进行，即关闭第一电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈誉，
申请(专利权)人：大禹环服北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：