樹脂耦合電滲析脫除MDEA廢液中熱穩定鹽試驗

郝亞超，張成凱，李亞寧，周立山，付春明，肖彩英，郝潤秋，劉 琪，李 亮

（中海油天津化工研究設計院有限公司，天津300131）

采用N-甲基二乙醇胺（MDEA）吸附液吸收CO2和硫化物是天然氣和煤合成氣脫硫脫碳工業中應用最廣的技術〔1-2〕。然而在長期脫硫脫碳過程中，MDEA會逐漸發生化學降解、熱降解和氧化降解。這些降解產物可與氣體中的其他雜質如二氧化硫（SO2）等發生化學反應，形成一種在再生塔中無法經加熱而還原的鹽類物質，即熱穩定鹽（HSS）〔3〕。 HSS 在 MDEA吸附液中過量累積會加劇對設備的腐蝕，增加MDEA的損耗，使得MDEA溶液發泡，脫硫效率下降，從而影響產品天然氣和煤合成氣中的硫化物和CO2含量〔4〕。 HSS 脫除技術主要有加堿中和法〔5〕、蒸餾法〔6〕、電滲析法〔7〕、陰離子交換樹脂法（簡稱樹脂法）〔8〕、電吸附法〔9〕、電磁分離法〔3〕、吸附萃取法〔2〕等。其中電滲析法和離子交換樹脂法在工業應用中最為廣泛。

電滲析法脫鹽過程中，由于MDEA在水溶液中會發生水解，在電場作用下不可避免地會將水解產物MDEAH+遷移到濃縮室中，導致水解反應正向進行，在脫鹽的同時造成MDEA一定程度的損耗，淡化室的MDEA通常只有初始液的70%左右〔10〕。而樹脂法脫鹽后需要用堿性溶液對飽和樹脂進行再生，產生大量堿性廢水，形成新的污染物。筆者探討耦合陰離子交換樹脂法與電滲析，構建樹脂耦合電滲析，以期結合樹脂法快速徹底脫鹽和電滲析連續脫鹽的優點，同時克服電滲析MDEA損耗大和樹脂法產生堿性廢水多的缺點。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

硫酸鈉、氫氧化鈉，分析純，國藥制藥集團。……