[发明专利]一种从链烷醇胺吸收液生成的热稳定性盐中回收链烷醇胺的方法

说明书

在除去天然气和合成气中酸性气体如H₂S、CO₂、COS等的处理过程中，通常也存在其它酸，如甲酸、硫酸、亚硫酸、氰硫酸、草酸和氯酸。这些酸和胺吸收剂形成热稳性盐。这些盐存在于胺处理液中，必须定期除去，以保持在吸收过程中为重复使用而再生的胺的总效率。为了再生由上述酸生成的热稳定性盐所污染的胺吸收液，通常的方法是把胺溶液送到一个碱处理器中，在该处理器内，盐分解成相应的胺和酸。后者作为酸的成碱盐而回收。这种方法耗时，不适于在吸收器区的场地进行现场操作，并且比较昂贵。部分原因是由于需要将被再生的溶液从现场输送到碱处理厂。若使其经济可行，必须要用几个吸收装置操作。

大家知道，在相当长的一段时间里，一般的胺盐及那些由于在天然气和合成气的气体处理中产生的胺盐可以用电化学方法再生。例如Shapiro的美国专利2768945，在一个用多孔隔膜将阳极和阴极相互分开的电解槽内，电化学处理部分或侧流的热再生吸收液。阳极用石墨制成，阴极用钢制成。阳极电解液是一种弱酸，阴极电解液是一种胺溶液。在Kuo等人的美国专利US3554691中，描述了主要的酸气体如H₂S、CO₂的胺盐的电解转化，而没有提到电解转化其它热稳定性盐，如甲酸胺盐、氰硫酸胺盐、硫酸盐、亚硫酸盐、草酸盐和氯酸盐等的效率。Kuo使用一个多室的电解槽，该电解槽至少有一个分离端电极室的离子交换树脂-水室，同时，在电极室之间装有中间室，其中包括一个酸室，一个产品室和一个中心加料室。在各室之间都由离子（阳离子或阴离子交换）可渗透的膜相隔离。

上述的技术都未被采用。Shapiro方法比定期除去一部分吸收剂并添加吸收剂的方法更加昂贵，比稀释热稳定性盐浓度到一定值，在该值下，使存在的效应（质子化）最小的方法更加昂贵。Kuo等人的方法则因太昂贵而无法实施，因为电极间电解槽的多重性，增加了电解槽内阻，至少按比例增加操作费。

人们已经发现，用于回收胺的吸收剂的经济的电化学电解槽包含一个简单的用特殊结构材料制成的双室电解槽。这种有效的电解槽包括（a）一个阳极，该阳极是用某些过渡金属或它们的氧化物制成或用它们的涂层制成，并且在此描述的环境下，尺寸稳定。如以铂或铱氧化物作为涂层物质;和（b）一个将阳极室和阴极室分开的阴离子交换膜，如季胺化了的功能化的聚合物，特别是例如胺化的聚苯乙烯（如市售的Sybron的Ionac    MA3475    Iohics    by    Iohics，Inc，or    Ionac）。例如这些可以用铂或铱氧化物作涂层的材料是钛或钽。阴极可以是导电的并在使用环境下稳定的任何适当的材料如多孔石墨、镍等。

由实验室试验表明，如Shapiro使用石墨阳极，由于其电流密度低而是一种较差的材料。镍和钢好，具有高的电流密度，但在使用条件下，缺乏稳定性，溶解或腐触。其它的众所周知的阳极材料如钛和钽，也已被证明和石墨一样，操作电流密度低，相似的试验表明，用钌氧化物涂复的电极能在高电流密度下使用，但寿命短，在本领域内，一般的使用条件下无工业使用价值。因为钌氧化物涂层在30天左右的时间内就消耗掉。

从实验室的试验得到的下表1的数据是上述的典型材料的数据。

表1

电流密度〔amps/ft²〕（amps/m²）

阳极材料    3V    5V    7V    9V

多孔石墨    0    2.9    20.1    37.3

（31.2）    （216.4）    （401.5）

镍^＊33.4 56.2 78.6 101.0

（359.5）    （605.0）    （846.1）    （1087.2）

钛    2.4    3.5    4.7    5.9

（25.8）    （37.7）    （50.6）    （63.5）

RuO₂/Ti^＊37.7 49.5 67.4 85.7

＊    （405.8）    （532.8）    （725.5）    （922.5）

^＊：镍溶解。

^＊＊：Ru涂层在不到400小时的试验期间内，消耗掉。