脱除有机胺液中热稳盐的系统的制作方法

文档序号:17526672发布日期:2019-04-29 12:59阅读:164来源:国知局
脱除有机胺液中热稳盐的系统的制作方法
本实用新型涉及有机胺液净化领域,具体涉及一种脱除有机胺液中热稳盐的系统。
背景技术
: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)、二氧化硫(SO2)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。其中,常用的有机胺包括乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺、N-甲基乙二胺、二异丙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、乙二胺、二乙胺、四甲基乙二胺、哌嗪等。然而,在循环脱除酸性气体的过程中,高温再生过程中有机胺的降解和氧化、气体中携带的无机盐类、气体中的强酸性物质等会导致有机胺中热稳盐含量升高,热稳盐的提高会引起有机胺液发泡和管道腐蚀等问题,也进一步促进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,不仅处理费用巨大,而且造成了资源浪费。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。例如,CN102125803A公开了一种劣质胺液的净化方法,该方法包括以下步骤:(1)固体杂质的过滤:在固定床中过滤介质,将劣质胺液的固体杂质进行过滤,其中,所述过滤介质为分子筛、活性炭和离子交换膜中的一种或多种;(2)酸根离子的交换脱除:将混合好的树脂装填在离子交换柱中,把经过滤好的胺液通过混合型离子交换树脂,在空速为1-50h-1、温度为10-50℃下实现酸根离子的交换脱除;(3)过滤介质和交换树脂的再生:将胺液通过过滤介质的压力降过高,空速过低时,进行过滤介质的再生或更换,以便胺液的顺利过滤,减少过滤时间;当离子交换树脂塔的进口和出口胺液pH值接近时,离子交换树脂进行再生,进行离子交换树脂的再生的空速为1-50h-1、温度为10-50℃;再生后的树脂循环使用。然而,采用上述方法对胺液进行处理,通常只能脱除其中的固体颗粒和热稳定盐阴离子,而无法脱除胺液中的阳离子(例如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等)。而且,离子交换法会消耗大量的碱性溶液(例如NaOH),排放大量的强碱性废水,在循环脱盐过程中,其废水的排放量甚至达到系统胺液量的1-2倍,废水的COD很高,目前无法进行有效处理。技术实现要素:本实用新型的目的是为了克服现有离子交换脱除胺液热稳盐技术中化学剂耗量大,废液排放量大且难以脱除阳离子的缺陷,提供一种脱除有机胺液中热稳盐的系统和采用所述系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法,该系统具有脱盐能力强,适用于处理多种含有不同热稳盐类型的有机胺液,组装方便,高度自动化,节约人力成本。采用所述系统处理含有热稳盐的有机胺液,不仅可以实现胺液中阴阳离子的同步脱除且脱除深度高,还能极大地减少或不消耗碱液,废液排放量低,增强有机胺液的可重复使用寿命。为了实现上述目的,本实用新型提供一种脱除有机胺液中热稳盐的系统,该系统包括:有机胺液存储装置、电极液存储装置、除盐水存储装置、膜堆和控制中枢,其中,所述膜堆分别连通所述有机胺液存储装置、所述电极液存储装置和所述除盐水存储装置;所述膜堆设置有至少一个有机胺液进口、有机胺液出口、废液进口、废液出口、电极液进口和电极液出口;所述有机胺液出口处和所述废液出口处分别设置有第一电导率仪和第二电导率仪,用于监测所述有机胺液出口处和所述废液出口处的液体电导率;所述有机胺液出口处至所述有机胺液存储装置之间的物料输送管线上设置有第一调节阀,所述除盐水存储装置至所述废液进口处之间的物料输送管线上设置有第二调节阀;所述系统还包括控制中枢,用于接收来自所述第一电导率仪和第二电导率仪的电导率信号,并根据所述第一电导率仪和第二电导率仪的电导率信号调节所述第一调节阀和所述第二调节阀的开度。现有的胺液脱除热稳盐的方法中鲜有涉及阳离子的脱除,然而,阳离子在有机胺中累积到一定程度后(如超过1000ppm),会极大地影响脱硫有机胺液的脱硫效率。例如,当将含有大量钠离子的胺液用于脱除液化气中的硫化氢时,会造成贫胺液中硫化氢含量升高,液化气脱硫深度下降甚至脱后液化气含硫量超标,其危害性甚至超过了热稳盐阴离子。按照常规理论,胺液本身在水溶液中应该很容易与阳离子交换树脂作用,因此,如果采用阳离子交换树脂来脱除阳离子,那么在脱除阳离子的过程中形成竞争交换关系,造成胺液本身的大量损失,不利于工业化生产,因此,如何有效脱除胺液中的阳离子一直是本领域的技术难题。为了避免阳离子含量过大造成的影响,目前常用的办法是更换新鲜的有机胺,排放处理劣化严重的有机胺,但是这样会导致操作成本的提高、环境的污染以及资源的浪费。本实用新型的发明人经过深入研究后发现,含有热稳盐的有机胺在电渗析的作用下,可以使热稳盐中的带电粒子产生定向迁移,进入不同的隔室,不断进行分离、浓缩和脱除,从而实现有机胺液的净化。然而,随着净化过程的进行,有机胺液中的热稳盐浓度不断降低,有机胺液的电导率会逐渐下降,理论上,当热稳盐浓度降低到0或接近0时,有机胺液中几乎没有可以移动的带电粒子,造成有机胺液导电性低。在电渗析过程中胺液室内的有机胺液导电性的下降会导致严重后果,如:(1)有机胺液发生电离并进入除盐水隔室而造成有机胺液的损耗,无法完成进一步的脱盐;(2)会造成电流效率降低,电能进一步转化为热能,导致有机胺液温度升高,对离子交换膜造成不可逆的损害。为了解决这个问题,本实用新型的发明人发现,在电渗析的胺液隔室中装填入离子交换树脂,在有机胺液导电性能下降甚至不能导电时,离子交换树脂作为导电介质发挥作用,可以有效促进电渗析过程的进行,提高电渗析脱盐效率。此外,在所述系统中设置控制中枢,可以实现有机胺液中热稳盐脱除过程的全自动化进行,待得到的脱除热稳盐的有机胺液和富集热稳盐的除盐水分别满足回收和排放标准时,可以自动进行净化的有机胺液回收和/或废液排放,有机胺液回收和/或废液排放后系统自动对有机胺液和/或除盐水进行补液,全程无需人工干预,极大地节约了人力成本。因此,本实用新型提供的系统对有机胺液中热稳盐的脱除深度高,自动化程度高,有效降低了操作成本,提高有机胺液的脱硫效率。本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是当膜堆为阴阳膜堆时采用本实用新型提供的脱除有机胺液中热稳盐系统处理含有热稳盐的有机胺液的流程示意图;图2是本实用新型中膜堆为双极膜堆的结构及工作原理示意图。附图标记说明1、有机胺液存储装置2、电极液存储装置3、除盐水存储装置4、膜堆5、控制中枢61、第一调节阀62、第二调节阀63、第三调节阀64、第四调节阀65、第五调节阀66、第六调节阀67、第七调节阀71、有机胺液循环泵72、电极液循环泵73、除盐水循环泵81、有机胺液液位仪82、除盐水液位仪91、第一电导率仪92、第二电导率仪A、第一离子交换膜B、第二离子交换膜C、第三离子交换膜I-1、阳极室I-2、阴极室II、胺液室III、废液室具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本实用新型第一方面提供一种脱除有机胺液中热稳盐的系统,如图1所示,该系统包括:有机胺液存储装置1、电极液存储装置2、除盐水存储装置3、膜堆4和控制中枢5,其中,所述膜堆4分别连通所述有机胺液存储装置1、所述电极液存储装置2和所述除盐水存储装置3;所述膜堆4设置有至少一个有机胺液进口、有机胺液出口、废液进口、废液出口、电极液进口和电极液出口;所述有机胺液出口处和所述废液出口处分别设置有第一电导率仪91和第二电导率仪92,用于监测所述有机胺液出口处和所述废液出口处的液体电导率;所述有机胺液出口处至所述有机胺液存储装置1之间的物料输送管线上设置有第一调节阀61,所述除盐水存储装置3至所述废液进口处之间的物料输送管线上设置有第二调节阀62;所述系统还包括控制中枢5,用于接收来自所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号,并根据所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号调节所述第一调节阀61和/或所述第二调节阀62的开度。根据本实用新型,所述控制中枢5优选为自动控制装置并由可编程软件实现人机界面互动,所述控制中枢5可以根据所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号变化,自动调控所述第一调节阀61和/或所述第二调节阀62的开度,从而实现自动监测和控制所述待处理有机胺液和/或除盐水的流量及循环和排放频率。根据本实用新型,优选地,所述控制中枢5可以根据实际情况设定有机胺液的电导率信号差值或电导率信号值,当所述第一电导率仪91测得的电导率信号差值或电导率信号值达到所述设定电导率信号差值或所述设定电导率信号值,说明所述待处理的有机胺液已达到脱盐标准,开启有机胺液的输出管线上设置的第三调节阀63,将达标的处理后的有机胺液输出至有机胺液回用系统。根据本实用新型,如图1所示,所述膜堆4包括相对设置在膜堆4两端的阳极板、阴极板和设置在所述阳极板和阴极板之间的含有多个离子交换膜的模组;所述阳极板与所述模组之间的区域形成阳极室I-1,所述阴极板与所述模组之间的区域形成阴极室I-2;所述多个离子交换膜在所述模组内分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III;相邻的两个离子交换膜的离子选择透过性不同;在每个所述胺液室II的异侧设置所述有机胺液进口和有机胺液出口,在每个所述废液室III的异侧设置所述废液进口和废液出口,在所述阳极室I-1和阴极室I-2的异侧分别设置所述电极液出液口和电极液出口;所述有机胺液存储装置1的出液口与所述膜堆4的胺液室II的有机胺液进口连通设置,所述有机胺液存储装置1的进液口与所述膜堆4的胺液室II的有机胺液出口连通设置,形成闭合回路,成为有机胺液循环回路;所述电极液存储装置2的电极液出液口与所述阳极室I-1和阴极室I-2的电极液进口连通设置,所述电极液存储装置2的电极液进液口与所述阳极室I-1和阴极室I-2的电极液出口连通设置,形成闭合回路,成为电极液循环回路;所述除盐水存储装置3的除盐水出液口与所述废液室III的废液进口连通设置,所述除盐水存储装置3的除盐水进液口与所述废液室III的废液出口连通设置,形成闭合回路,成为除盐水循环回路。根据本实用新型,为了使所述膜堆4在有机胺液导电率下降甚至不能导电时仍能持续进行电渗析的过程,提高所述膜堆4对有机胺液中热稳盐的脱盐效率,优选情况下,所述膜堆4中分隔出的每个所述胺液室II的两个所述离子交换膜之间还可以装填离子交换树脂;所述离子交换树脂可以为强酸性阳离子交换树脂和/或强碱性阴离子交换树脂。根据本实用新型,所述强酸性阳离子交换树脂可以为大孔型强酸性阳离子交换树脂和/或凝胶型强酸性阳离子交换树脂,所述强酸性阳离子交换树脂中的阳离子可以是任意一种阳离子,如有机阳离子(如季铵阳离子)、碱金属离子(Na+、K+)、碱土金属离子(如Mg2+、Ca2+)、过渡金属离子(如Cu2+、Fe3+、Cr3+、Zn2+、Co2+、Ni2+等)。根据本实用新型,所述强碱性阴离子交换树脂可以为大孔型强碱性阴离子交换树脂和/或凝胶型强碱性阴离子交换树脂,所述强碱性阴离子交换树脂中的阴离子可以是任意一种阴离子,如SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-、OH-等。根据本实用新型,当采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统用于处理的有机胺液中无金属阳离子时,所述离子交换树脂优选为强碱性阴离子交换树脂,更优选为氢氧型强碱性阴离子交换树脂,因为有机胺液为碱性溶液,最适合在碱性溶液中稳定发挥离子导电作用的是氢氧型的强碱性阴离子交换树脂;当采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统用于处理的有机胺液中含有金属阳离子时,所述离子交换树脂优选为强碱性阴离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂的混合物,更优选为氢氧型强碱性阴离子交换树脂和钠型强酸性阳离子交换树脂的混合物,所述强碱性阴离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂的用量的体积比可以为0.5-2:1。根据本实用新型,所述离子交换树脂的用量没有特别地限定,只要可以在有机胺液的导电性能下降甚至不能导电时发挥导电作用即可,优选情况下,所述离子交换树脂的用量足够填满每个所述胺液室II。根据本实用新型,所述电极液为电解质溶液,所述电解质溶液的浓度可以为3-10重量%,优选为4-6重量%,所述电解质溶液的溶质可以是但不限于硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、乙酸钠、氯化钾、氢氧化钠、硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种,其主要目的是导电,确保有足够的离子进出,提高电流效率。根据本实用新型,所述膜堆4可以为阴阳膜堆或双极膜堆,所述膜堆4中相邻的两个选择透过性不同的离子交换膜包括第一离子交换膜A和第二离子交换膜B,当所述膜堆4为阴阳膜堆时,所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B各自为阴离子交换膜或阳离子交换膜;当所述膜堆4为双极膜堆时,所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B各自为阴离子交换膜或双极膜。根据本实用新型,当所述膜堆4为阴阳膜堆时,所述膜堆4中可以包括多组离子交换膜,每组离子交换膜包括一个阳离子交换膜和一个阴离子交换膜,形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。所述膜堆4中离子选择透过性不同的离子交换膜的排布方式可以为本领域常规的阴阳膜堆的排布方式,例如,所述膜堆4中离子交换膜的排布方式可以如图1所示,所述膜堆4中,所述第一离子交换膜A为阳离子交换膜,所述第二离子交换膜B为阴离子交换膜,在所述模堆4中,自阳极板至阴极板方向,所述模组依次包括呈周期性交替排布的多个阴离子交换膜B和阳离子交换膜A,每个阴离子交换膜B和阳离子交换膜A形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。根据本实用新型,当所述膜堆4为双极膜堆时,所述膜堆4中可以包括多组离子交换膜,每组离子交换膜包括一个双极膜和一个阴离子交换膜,形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。所述膜堆4中离子选择透过性不同的离子交换膜的排布方式可以为本领域常规的双极膜堆的排布方式,例如,所述膜堆4中离子交换膜的排布方式可以如图2所示,在所述模堆4中,所述第一离子交换膜A为双极膜,所述第二离子交换膜B为阴离子交换膜,所述膜堆4还包括第三离子交换膜C,所述第三离子交换膜C为阳离子交换膜,被设置为靠近所述阳极板,在所述模堆4中,自第三离子交换膜C至阴极板方向,所述模组依次包括呈周期性交替排布的多个阴离子交换膜B和双极膜A,每个阴离子交换膜B和双极膜A形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。根据本实用新型,所述双极膜为由一个阳离子交换膜和一个阴离子交换膜复合制成的阴、阳膜复合离子交换膜。所述双极膜的特点是在直流电场的作用下,阴、阳离子交换膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜,作为H+和OH-离子源,其工作原理如图2所示。根据本实用新型,当采用本实用新型提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液中含有大量强阳离子时,所述膜堆4可以为阴阳膜堆;当所述含有热稳盐的有机胺液中无金属阳离子时,所述膜堆4可以为阴阳膜堆或双极膜堆,优选为双极膜堆,当所述膜堆为含有热稳盐的有机胺液中无金属阳离子时,所述膜堆4为阴阳膜堆时,所述系统还包括碱液输入装置,向所述待处理有机胺液中输入碱液,中和待处理有机胺液中的酸性物质,使所述待处理有机胺液中富集强阳离子,以免导致有机胺根离子的脱除,造成有机胺液的损失。根据本实用新型,所述有机胺液循环回路中还连接有有机胺液输出管线,用于将脱除热稳盐的有机胺液输出至有机胺液回用系统,所述有机胺液输出管线上设置有第三调节阀63,所述除盐水循环回路中还连接有废液外排管线,用于将富集热稳盐的除盐水作为废液排放至所述系统外,所述废液外排管线上设置有第四调节阀64,所述控制中枢5还用于接收来自所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号,并根据所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号调节所述第三调节阀63和/或所述第四调节阀64的开度。当所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号分别满足有机胺液回用标准和/或废液排放标准时,所述控制中枢5分别控制所述第三调节阀63和/或所述第四调节阀64开启时机和/或开度。根据本实用新型,所述有机胺液循环回路中设置有第一循环泵71,所述电极液循环回路设置有第二循环泵72,所述除盐水循环回路中设置有第三循环泵73,分别用于将所述有机胺液存储装置1内的物料循环泵入膜堆4的胺液室II,将电极液存储装置2中的物料循环泵入膜堆4的阳极室I-1和阴极室I-2,将除盐水存储装置3中的物料循环泵入膜堆4的废液室III中。优选地,所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73中还设置有变频器,用于控制各个泵的开关和泵速。更优选地,所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73的启动速度相同,所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73从启动到正常运转的时间为20-60s,更优选为30-40s,所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73从正常运转到彻底停止的时间为0-20s,更优选为5-10s。此外,所述变频器通过控制所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73的运转频率,以调节各物料进入膜堆4的流速,以确保各物料的流速可控。优选地,在各个循环泵至膜堆4的相应隔室的连接管线上,还设置有过滤器,所述过滤器的设置数量可以是一个或多个,以脱除有机胺液、除盐水和电极液中的固体颗粒物。根据本实用新型,有机胺液、除盐水和电极液中的固体颗粒物为各自循环过程中携带的粉尘、细颗粒物、设备腐蚀脱落物、降解结焦物、反应沉淀物等。为了脱除上述固体颗粒物,更优选地,所述过滤器为滤芯式过滤器,过滤芯为pp棉折叠棉芯,过滤精度为0.1-1微米。进一步优选地,所述过滤器出口还设置有压差计,对所述过滤器的滤芯缝隙的截留状态进行监控。更进一步优选地,所述在各个循环泵至膜堆4的相应隔室的连接管线上,还设置有流量计,所述流量计可以为一个或多个,所述流量计上设置有断流检测装置。膜堆4在通电工作过程中会产生热量,产生的热量随各物料的循环被带出所述膜堆4而被释放,当物料断流时,没有物料流动对膜堆进行降温,膜堆4中的热量会不断累积,造成膜堆4中的物料逐渐升温,甚至沸腾,易造成膜堆4过热甚至烧毁,所述断流检测装置可以有效检测各循环回路中管线内物料的流动状态,当某一管线内物料断流时,所述断流检测装置可将断流信号反馈给控制中枢5,控制系统切断膜堆4的电源,避免造成膜堆4持续通电而产生超温现象。根据本实用新型,所述膜堆4的有机胺液进口、废液进口和电极液进口处分别设置有换热器和温度计,用于调控进入所述膜堆4的物料的温度。优选地,经换热器换热后,进入膜堆4的物料温度为5-35℃,优选为15-25℃。如果流入膜堆4的物料温度过高,会破坏所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B中的有效离子交换基团,甚至破坏所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B的结构,如果流入膜堆4的物料温度过低,则可能会导致各物料中的盐结晶或水结冰,易造成所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B的形变,甚至破坏所述第一离子交换膜A和第二离子交换膜B的结构,导致不同的隔室中的液体串通,造成所述膜堆4的脱盐能力下降和有机胺液的损失。根据本实用新型,该系统还可以设置有碱液输入装置,所述碱液输入装置的输送管线接入所述有机胺液存储装置1。所述碱液输入装置的输送管线上设置有第七调节阀67,用于根据实际处理的有机胺液种类调节所述碱液输入装置中碱液的输入时机和流量。根据本实用新型,所述碱液可以是但不限于氢氧化钠和/或氢氧化钾,当待处理有机胺液中缺乏阳离子的情况下,可以根据实际情况在补充有机胺液后再根据需要补充碱液,避免在脱盐过程中造成有机胺液的损失。根据本实用新型,该系统还设置有惰性气体接入装置,所述惰性气体接入装置的输送管线分别接入所述有机胺液存储装置1、电极液存储装置2和除盐水存储装置3,对各个循环回路中的存储装置进行惰性气封,确保胺液等在各自的循环罐中隔绝空气,不会被氧化。优选地,所述惰性气体为氮气。根据本实用新型,所述膜堆4中还设置有清洗装置,当所述膜堆4中所述第一离子交换膜A和/或第二离子交换膜B电渗析效率下降或受到污染时,对所述第一离子交换膜A和/或第二离子交换膜B进行清洗,保持所述膜堆4的高脱盐效率。优选地,所述有机胺液存储装置1上还设置有有机胺液液位仪81,所述除盐水存储装置2上还设置有除盐水液位仪82,分别用于检测所述有机胺液存储装置1和所述除盐水存储装置2内的液位,然后将二者的液位信号发送至所述控制中枢5,所述控制中枢5根据所述有机胺液液位仪81和/或除盐水液位仪82的液位信号,调节所述胺液输入管线上的第五调节阀65和/或所述除盐水输入管线上的第六调节阀66的开度和开关时机,进而控制所述有机胺液存储装置1和所述除盐水存储装置2的补液用量和流速;所述控制中枢5还可以根据所述有机胺液液位仪81和/或除盐水液位仪82的液位信号进一步控制所述第三调节阀63和/或第四调节阀64的开度和开关时机,协同控制有机胺液循环回路中的有机胺液和/或除盐水循环回路中废液的循环启动或停止以及循环流量。根据本实用新型,为了便于安装及简化操作,所述系统优选为撬装系统。本实用新型第二方面提供一种采用前述的脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法,所述方法包括将待处理有机胺液由外接管线引入所述系统的有机胺液存储装置1,将除盐水引入至所述系统的除盐水存储装置3中,将电极液存储装置2中通入电极液,然后将所述有机胺液循环泵入所述膜堆4的胺液室II,将所述除盐水存储装置3中的除盐水循环泵入所述膜堆4的废液室III,将电极液存储装置2中的电极液分别循环泵入所述膜堆4的阳极室I-1和阴极室I-2;将所述膜堆4的阳极板和阴极板分别与电源的正极和负极连接,使循环泵入所述膜堆4的待处理有机胺液进行热稳盐脱除处理,得到脱除热稳盐的有机胺液和富集热稳盐的除盐水,待得到的脱除热稳盐的有机胺液和富集热稳盐的除盐水分别满足回收和排放标准时,将处理后得到的脱除热稳盐的有机胺液输送至有机胺液回用系统,将处理后得到的富集热稳盐的除盐水作为废液排放至所述系统外。根据本实用新型,优选地,所述与膜堆4的阳极板和阴极板连接的电源为隔爆直流电源。根据本实用新型,所述阳极板和阴极板连接电源后产生的电流密度可以根据待处理的有机胺液中的热稳盐浓度和/或所述有机胺液的电导率进行选择设定,例如,当所述待处理有机胺液中热稳盐浓度为0.5-10重量%时,或者当所述待处理有机胺液的电导率为1-20ms时,所述电流密度可以为5-400mA/cm2。所述电源的电压和电流,可以根据所述膜堆4中的膜面积进行设定,只要将所述电流密度控制在5-400mA/cm2的范围内即可。所述膜堆4中离子交换膜的数量可以为20-200组,每组离子交换膜包括两个离子选择透过性不同的离子交换膜,形成一个重复单元,如,当膜堆4为阴阳膜堆时,一组离子交换膜包括一个阳离子交换膜和一个阴离子交换膜,当膜堆4为双极膜堆时,一组离子交换膜包括一个阴离子交换膜和一个双极膜。当膜堆4分别为阴阳膜堆或双极膜堆时,所述膜堆4的工作原理及其中离子选择透过性不同的离子交换膜的排布方式如前所述,在此不再赘述。所述膜堆4中离子交换膜的大小符合相关国家和行业标准,工业上常用400mm×800mm的离子交换膜组装膜堆,也有用200mm×400mm的离子交换膜组装膜堆,本实用新型不限于上述两种大小的膜堆。根据本实用新型,所述待处理的有机胺液在经过阳极板和阴极板分别与电源的正极和负极连接的膜堆4时,有机胺液中的热稳盐中的带电粒子在外加直流电场的驱动下,利用第一离子交换膜A和第二离子交换膜B具有的离子选择透过性的不同,即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜,相反则不能通过,不带电荷的有机胺液分子无法通过阴阳离子交换膜移动,而留在对应的胺液室II中,在有机胺液的循环流动过程中,不断脱除热稳盐,而热稳盐中的带电离子则移动至相应的废液室III中,在除盐水的循环流动过程中,从有机胺液中脱除,从而实现有机胺液的淡化、浓缩、精制或纯化等目的。此外,双极膜中阴、阳离子交换膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜,作为H+和OH-离子源,当待处理的有机胺液中含有的热稳盐无金属阳离子时,可利用所述双极膜产生H+与有机胺液中脱除的热稳盐阴离子结合形成酸,富集在除盐水中最终形成废液被排放至所述系统外。本实用新型所述的有机胺液在水溶液中为分子形式存在的,其本身不带电子,其导电性完全靠其中的热稳盐,然而,随着净化过程的进行,有机胺液中的热稳盐浓度不断降低,有机胺液的电导率会逐渐下降,理论上,当热稳盐浓度降低到0或接近0时,有机胺液中几乎没有可以移动的带电粒子,这样造成有机胺液导电性降低甚至无法导电。此时,如果所述膜堆4仍然在通电,那么因为胺液室II内的有机胺液导电性的下降导致电流无法通过或通电受阻,这样将会造成严重后果,如:(1)有机胺液电离进入废液室III而造成有机胺液的损耗,无法完成进一步的脱盐;(2)会造成电流效率降低,电能进一步转化为热能,导致有机胺液温度升高,对离子交换膜造成不可逆的损害。通过设置有机胺液排放电导率可以规避上述问题,即不把有机胺液的电导率降低到0或接近0时就将其排入有机胺液回用系统中,但是,有机胺液中的热稳盐经过本实用新型方法的不断脱除,总有使热稳盐达到非常低的程度,那么此时,一旦脱除热稳盐将会出现上述后果,只能停止脱除热稳盐。也就是说,热稳盐浓度无法降低到接近0或达到0的程度,为了解决这个问题,优选地,在电渗析的胺液室II中装填入离子交换树脂,在有机胺液导电性能下降甚至不能导电时,离子交换树脂作为导电介质发挥作用,可以有效促进电渗析过程的进行,提高电渗析脱盐效率和脱盐深度。根据本实用新型,所述离子交换树脂的选择和用量如前所述,在此不再赘述。根据本实用新型,所述待处理有机胺液可以为含有热稳盐的单乙醇胺、含有热稳盐的二乙醇胺、含有热稳盐的N-甲基二乙醇胺、含有热稳盐的三乙醇胺、含有热稳盐的N-甲基乙二胺、含有热稳盐的二异丙醇胺、含有热稳盐的N,N-二丁基乙醇胺、含有热稳盐的乙二胺、含有热稳盐的二乙胺、含有热稳盐的四甲基乙二胺、含有热稳盐的哌嗪中的至少一种。例如,炼油厂液化气脱硫常用MDEA作为脱硫剂,该脱硫剂在循环使用过程中会部分降解氧化产生甲酸根、乙酸根,脱硫产生的硫化物也会氧化为硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根等,这些阴离子在脱硫剂再生温度下能够稳定存在,即是所谓的热稳盐(HSS),热稳盐在胺液中会不断累计,导致胺液发泡、颜色加深和腐蚀,这些又进一步促进了胺液的劣化和降解,形成恶性循环,最终影响胺液脱硫深度和脱硫效率。更有甚者,有些炼厂由于这样或那样的原因会在胺液中引入强阳离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等),强阳离子会在脱硫过程中形成热稳定性的硫化物,造成贫胺液硫化氢含量升高,影响了脱硫深度和脱硫效率,造成脱硫不合格。采用本实用新型的脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法,可以将待处理有机胺液中的强阳离子和热稳盐阴离子同时脱除(例如钠离子和乙酸根离子同时脱除会形成乙酸钠),并在除盐水中累积到一定浓度排放出去。根据本实用新型,所述有机胺液、除盐水和电极液进入所述膜堆4之前经过换热处理,经换热处理后的有机胺液、除盐水和电极液的温度为5-35℃,优选为15-25℃。根据本实用新型,所述有机胺液、除盐水和电极液进入所述膜堆4之前经过过滤处理,以脱除有机胺液、除盐水和电极液中粒径为0.1-1微米的固体颗粒物。根据本实用新型,优选情况下,在所述有机胺液处理过程中,所述有机胺液和所述除盐水的流量可以为1-10m3/h,优选为2-5m3/h,所述电极液的流量可以为1-5m3/h,优选为2-4m3/h。所述有机胺液、除盐水和电极液在进入所述膜堆4之前,分成多股支流,各自进入膜堆4中的相应隔室,各股支流的流量不变,或平均分配为相同的流量。以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。实施例1本实施例提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统为撬装系统,其结构示意图如图1所示,该系统包括:有机胺液存储装置1、电极液存储装置2、除盐水存储装置3、膜堆4和控制中枢5,其中,所述膜堆4分别连通所述有机胺液存储装置1、所述电极液存储装置2和所述除盐水存储装置3;所述膜堆4设置有至少一个有机胺液进口、有机胺液出口、废液进口、废液出口、电极液进口和电极液出口;所述有机胺液出口处和所述废液出口处分别设置有第一电导率仪91和第二电导率仪92,用于监测所述有机胺液出口处和所述废液出口处的液体电导率;所述有机胺液出口处至所述有机胺液存储装置1之间的物料输送管线上设置有第一调节阀61,所述除盐水存储装置3至所述废液进口处之间的物料输送管线上设置有第二调节阀62;所述系统还包括控制中枢5,用于接收来自所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号,并根据所述第一电导率仪91和/或第二电导率仪92的电导率信号调节所述第一调节阀61和/或所述第二调节阀62的开度。所述膜堆4包括相对设置在膜堆4两端的阳极板、阴极板和设置在所述阳极板和阴极板之间的含有多个离子交换膜的模组;所述阳极板与所述模组之间的区域形成阳极室I-1,所述阴极板与所述模组之间的区域形成阴极室I-2;所述多个离子交换膜在所述模组内分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III;相邻的两个离子交换膜的离子选择透过性不同;在每个所述胺液室II的异侧设置所述有机胺液进口和有机胺液出口,在每个所述废液室III的异侧设置所述废液进口和废液出口,在所述阳极室I-1和阴极室I-2的异侧分别设置所述电极液出液口和电极液出口;所述有机胺液存储装置1的出液口与所述膜堆4的胺液室II的有机胺液进口连通设置,所述有机胺液存储装置1的进液口与所述膜堆4的胺液室II的有机胺液出口连通设置,形成闭合回路,成为有机胺液循环回路;所述电极液存储装置2的电极液出液口与所述阳极室I-1和阴极室I-2的电极液进口连通设置,所述电极液存储装置2的电极液进液口与所述阳极室I-1和阴极室I-2的电极液出口连通设置,形成闭合回路,成为电极液循环回路;所述除盐水存储装置3的除盐水出液口与所述废液室III的废液进口连通设置,所述除盐水存储装置3的除盐水进液口与所述废液室III的废液出口连通设置,形成闭合回路,成为除盐水循环回路。所述有机胺液循环回路中还连接有有机胺液输出管线,用于将脱除热稳盐的有机胺液输出至脱除热稳盐的有机胺液回用系统,所述胺液输出管线上设置有第三调节阀63,所述除盐水存储装置3上还连接有废液外排管线,用于将废液排放至所述系统外,所述废液外排管线上设置有第四调节阀64,所述控制中枢5还用于接收来自所述第一电导率仪91和第二电导率仪92的电导率信号,并根据所述第一电导率仪91和第二电导率仪92的电导率信号调节所述第三调节阀63和所述第四调节阀64的开度。所述有机胺液循环回路中设置有第一循环泵71,所述电极液循环回路设置有第二循环泵72,所述除盐水循环回路中设置有第三循环泵73,分别用于将所述有机胺液存储装置1内的物料循环泵入膜堆4的胺液室II,将电极液存储装置2中的物料循环泵入膜堆4的阳极室I-1和阴极室I-2,将除盐水存储装置3中的物料循环泵入膜堆4的废液室III中。所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73中还设置有变频器,用于控制各个泵的开关和泵速。所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73的启动速度相同,且从启动到正常运转的时间均为35s,所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73从正常运转到彻底停止的时间相同,均为5s。在各个循环泵至膜堆4的相应隔室的连接管线上,还设置有过滤器,所述过滤器为滤芯式过滤器,过滤芯为pp棉折叠棉芯,过滤精度为0.1微米。所述过滤器出口还设置有压差计,对所述过滤器的滤芯缝隙的截留状态进行监控。所述在各个循环泵至膜堆4的相应隔室的连接管线上,还设置有流量计,所述流量计上设置有断流检测装置。所述膜堆4的有机胺液进口、废液进口和电极液进口处分别设置有换热器和温度计,将进入所述膜堆4的物料的温度调控至20℃。该系统还设置有氮气发生装置,所述氮气发生装置的输送管线分别接入所述有机胺液存储装置1、电极液存储装置2和除盐水存储装置3,对各个循环回路中的存储装置进行氮封,确保胺液等在各自的循环罐中隔绝空气,不会被氧化。所述膜堆4中还设置有清洗装置,对所述第一离子交换膜A和/或第二离子交换膜B进行清洗。所述有机胺液存储装置1上还设置有有机胺液液位仪81,所述除盐水存储装置2上还设置有除盐水液位仪82,分别用于检测所述有机胺液存储装置1和所述除盐水存储装置2内的液位,然后将二者的液位信号发送至所述控制中枢5,所述控制中枢5根据所述有机胺液液位仪81和/或除盐水液位仪82的液位信号,调节所述胺液输入管线上的第五调节阀65和/或所述除盐水输入管线上的第六调节阀66的开度,进而控制所述有机胺液存储装置1和/或所述除盐水存储装置2的补液的用量和流速;所述控制中枢5还可以根据所述有机胺液液位仪81和/或除盐水液位仪82的液位信号进一步控制所述第三调节阀63和/或第四调节阀64的开度和开关时机,协同控制有机胺液循环回路中的有机胺液和/或除盐水循环回路中废液的循环启动或停止以及循环流量。采用前述的脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液时,将待处理有机胺液由外接管线引入所述系统的有机胺液存储装置1,将除盐水引入至所述系统的除盐水存储装置3中,将电极液存储装置2中通入电极液,然后将所述有机胺液循环泵入所述膜堆4的胺液室II,将所述除盐水存储装置3中的除盐水循环泵入所述膜堆4的废液室III,将电极液存储装置2中的电极液分别循环泵入所述膜堆4的阳极室I-1和阴极室I-2;将所述膜堆4的阳极板和阴极板分别与隔爆直流电源的正极和负极连接,使循环泵入所述膜堆4的待处理有机胺液进行热稳盐脱除处理,得到脱除热稳盐的有机胺液和富集热稳盐的除盐水,待得到的脱除热稳盐的有机胺液和富集热稳盐的除盐水分别满足回收和排放标准时,将处理后得到的脱除热稳盐的有机胺液输送至有机胺液回用系统,将处理后得到的富集热稳盐的除盐水作为废液排放至所述系统外。在本实施例中,待处理的有机胺液取自大连西太平洋石化有限公司,其组成如表1所示,所述膜堆4为阴阳膜堆,其结构示意图和工作原理如图1所示,所述第一离子交换膜A为阳离子交换膜,所述第二离子交换膜B为阴离子交换膜,所述阴阳膜堆中包括周期性交替排布的100组阳离子交换膜和阴离子交换膜,自阳极板至阴极板方向,所述模组依次包括呈周期性交替排布的多个阴离子交换膜B和阳离子交换膜A,每个阴离子交换膜B和阳离子交换膜A形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。除盐水为去离子水,所述电极液为浓度为6重量%的硫酸钠溶液。所述第一循环泵71、第二循环泵72和第三循环泵73中设置有变频器,变频器设置频率均为29Hz,控制有机胺液和除盐水的循环流量为4m3/h,电极液的泵出流量为2m3/h,流入阳极室I-1和阴极室I-2的支流流量均为1m3/h,所述隔爆直流电源的电压为130V,电流为110A,电流密度为150mA/cm2,所述控制中枢5设定所述有机胺液的电导率信号差值为10ms,除盐水作为废液排放的电导率信号值为55ms,当所述第一电导率仪91测得的电导率信号差值为10ms时,所述控制中枢5调控所述第一调节阀61关闭,并开启有机胺液的输出管线上设置的第三调节阀63,将达标的处理后的有机胺液输出至有机胺液回用系统,当所述第二电导率仪92测得的胺液电导率信号值为55ms时,所述控制中枢5调控所述第二调节阀62关闭,并开启废液外排管线上设置的第四调节阀64,将富集热稳盐的除盐水作为废液排出系统。取处理后的有机胺液和除盐水进行检测,检测结果如表1所示。表1样品有机胺液浓度电导率Na+浓度Cl-浓度热稳盐浓度待处理有机胺液25.5重量%14ms8300mg/L15240mg/L6.69重量%处理后有机胺液26.19重量%4ms600mg/L1160mg/L0.75重量%除盐水-55ms16600mg/L31640mg/L12.87重量%从表1中可以看出,处理后有机胺液的电导率降低,钠离子、氯离子和热稳盐浓度下降,而除盐水由电导率为0(去离子水)升高到55ms,热稳盐浓度达到12.87重量%,说明待处理有机胺液中的热稳盐在直流电场的作用下进入除盐水中,富集了热稳盐的除盐水作为废液排放,达到了有机胺液中热稳盐脱除的目的。实施例2本实施例提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统和采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法如实施例1,不同的是,所述膜堆4为双极膜堆,其结构示意图和工作原理如图2所示,所述第一离子交换膜A为双极膜,所述第二离子交换膜B为阴离子交换膜,所述双极膜堆中包括周期性交替排布的100组双极膜和阴离子交换膜以及第三离子交换膜C,所述第三离子交换膜C为阳离子交换膜,被设置被靠近所述阳极板,自第三离子交换膜C至阴极板方向,所述模组依次包括呈周期性交替排布的多个阴离子交换膜B和双极膜A,每个阴离子交换膜B和双极膜A形成一个重复单元,多组离子交换膜形成的重复单元分隔出多个周期性交替排布的胺液室II和废液室III。所述控制中枢5设定所述有机胺液的电导率信号差值为15ms,除盐水作为废液排放的电导率信号值为55ms,当所述第一电导率仪91测得的电导率信号差值为15ms时,所述控制中枢5调控所述第一调节阀61关闭,并开启有机胺液的输出管线上设置的第三调节阀63,将达标的处理后的有机胺液输出至有机胺液回用系统,当所述第二电导率仪92测得的胺液电导率信号值为55ms时,所述控制中枢5调控所述第二调节阀62关闭,并开启废液外排管线上设置的第四调节阀64,将富集热稳盐的除盐水作为废液排出系统。待处理的有机胺液为工业纯MDEA自配(胺液中加入盐酸)有机胺液,其组成如表2所示,取处理后的有机胺液和除盐水进行检测,检测结果如表2所示。表2样品有机胺液浓度电导率金属阳离子浓度Cl-浓度待处理有机胺液25重量%18.8ms0mg/L20000mg/L处理后有机胺液25重量%3.8ms0mg/L800mg/L除盐水-55ms0mg/L35870mg/L从表2中可以看出,处理后有机胺液的电导率降低,氯离子浓度下降,而除盐水由电导率为0(去离子水)升高到55ms,除盐水中主要成分为盐酸,其中氯离子含量为35870mg/L,说明在双极膜的作用下,待处理有机胺液中的氯离子与双极膜产生的H+结合进入除盐水存储装置,形成盐酸,而双极膜产生的OH-进入有机胺液循环回路中,使待处理有机胺液中加入的盐酸得以中和,从而达到待处理有机胺液中热稳盐的脱除目的。实施例3本实施例提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统和采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法如实施例1,不同的是,该系统还设置有碱液输入装置,所述碱液输入装置的出液口与所述膜堆4的有机胺液进口连通设置。所述碱液为氢氧化钠,所述碱液的浓度为30重量%。待处理的有机胺液为工业纯MDEA自配(胺液中加入盐酸)有机胺液,其组成如表3所示,取处理后的有机胺液和除盐水进行检测,检测结果如表3所示。表3从表3中可以看出,处理后有机胺液的电导率降低,钠离子、氯离子和热稳盐浓度下降,而除盐水由电导率为0(去离子水)升高到55ms,说明当待处理有机胺液中无金属阳离子时,可以通过补加碱液的方法,即可采用阴阳膜堆对待处理有机胺液进行热稳盐的脱除处理,达到与含有金属阳离子的有机胺液的相同的脱盐效果,且处理后的有机胺液不会造成有机胺液的损失。实施例4本实施例提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统和采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法如实施例1,所不同的是采用的阴阳膜堆中,胺液室II中装填满用量体积比为1:1的氢氧型强碱性阴离子交换树脂和钠型阳离子交换树脂的混合物。所述控制中枢5设定所述有机胺液排放的电导率信号值为0ms,除盐水作为废液排放的电导率信号值为55ms,当所述第一电导率仪91测得的胺液电导率信号值为0ms时,所述控制中枢5调控所述第一调节阀61关闭,并开启有机胺液的输出管线上设置的第三调节阀63,将达标的处理后的有机胺液输出至有机胺液回用系统,当所述第二电导率仪92测得的胺液电导率信号值为55ms时,所述控制中枢5调控所述第二调节阀62关闭,并开启废液外排管线上设置的第四调节阀64,将富集热稳盐的除盐水作为废液排出系统。取处理后的有机胺液和废液进行检测,检测结果如表4所示。表4样品有机胺液浓度电导率Na+浓度Cl-浓度热稳盐浓度待处理有机胺液25.5重量%14ms8300mg/L15240mg/L6.69重量%处理后有机胺液26.3重量%0ms<10mg/L<10mg/L0重量%除盐水-55ms16880mg/L32100mg/L13.1重量%从表4中可以看出,在离子交换树脂作为导电介质作用下,电渗析脱盐深度提高,在相同的处理条件下,处理后有机胺液中钠离子、氯离子和热稳盐浓度下降至接近0,而除盐水由电导率为0(去离子水)升高到55ms,热稳盐浓度达到13.1重量%,说明待处理有机胺液中的热稳盐在直流电场的作用下几乎全部进入除盐水中,富集了热稳盐的除盐水作为废液排放,达到了有机胺液中热稳盐深度脱除的目的。实施例5本实施例提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统和采用所述脱除有机胺液中热稳盐的系统处理含有热稳盐的有机胺液的方法如实施例2,所不同的是采用的双极膜堆中,胺液室II中装填满氢氧型强碱性阴离子交换树脂。所述控制中枢5设定所述有机胺液排放的电导率信号值为0ms,除盐水作为废液排放的电导率信号值为55ms,当所述第一电导率仪91测得的胺液电导率信号值为0ms时,所述控制中枢5调控所述第一调节阀61关闭,并开启有机胺液的输出管线上设置的第三调节阀63,将达标的处理后的有机胺液输出至有机胺液回用系统,当所述第二电导率仪92测得的胺液电导率信号值为55ms时,所述控制中枢5调控所述第二调节阀62关闭,并开启废液外排管线上设置的第四调节阀64,将富集热稳盐的除盐水作为废液排出系统。取处理后的有机胺液和除盐水进行检测,检测结果如表5所示。表5样品有机胺液浓度电导率金属阳离子浓度Cl-浓度待处理有机胺液25重量%18.8ms0mg/L20000mg/L处理后有机胺液25重量%0ms0mg/L<10mg/L除盐水-55ms0mg/L35590mg/L从表5中可以看出,在离子交换树脂作为导电介质作用下,电渗析脱盐深度提高,在相同的处理条件下,处理后有机胺液中氯离子浓度下降至接近0,而除盐水由电导率为0(去离子水)升高到55ms,说明待处理有机胺液中的热稳盐在直流电场的作用下几乎全部进入除盐水中,富集了热稳盐的除盐水作为废液排放,达到了有机胺液中热稳盐深度脱除的目的。通过表1-5的结果可以看出,本实用新型提供的脱除有机胺液中热稳盐的系统适合处理含有不同热稳盐的有机胺液,自动化程度高,脱盐能力强,全程无需人工干预,节约人力成本。采用所述系统处理含有热稳盐的有机胺液,不仅可以实现胺液中阴阳离子的同步脱除,还能有效脱除有机胺液中的固体颗粒物,极大减少碱液的消耗,废液排放量低,增强有机胺液的可重复使用寿命。以上详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3 
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