等度淋洗离子色谱法测定醇胺溶液中的七种热稳定盐

黄建 何奇 叶旭恒 白丹梅

四川蓝城检测技术有限公司

在天然气净化工艺中,醇胺溶液因其较强的处理能力、良好的选择性、稳定性等优点,在脱硫、脱碳工艺中广泛应用。醇胺的类型主要包括N-甲基二乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺和二异丙醇胺等。目前,最常用的醇胺溶液为一定体积分数(20%～50%)的N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液[1-3]。MDEA 溶液在长期循环使用中,会发生氧化降解,产生一系列有机或无机阴离子,如甲酸根、乙酸根、草酸根、硫酸根和硫代硫酸根等。然而,这些阴离子无法通过加热等方式从MDEA 溶液中去除,因此通常被称为热稳定盐[4-5]。热稳定盐的大量存在会加速工艺设备的腐蚀,降低MDEA 溶液的有效脱硫、脱碳效率,且容易引起溶液发泡,导致装置无法正常运转[6-10]。

美国道氏化学公司推荐的各种热稳定阴离子在MDEA 溶液中的含量上限分别为:乙酸根1000μg/m L、甲 酸 根 500 μg/m L、 氯 离 子500μg/m L、硫酸根500μg/m L、草酸盐250μg/m L、硫氰酸盐1000μg/m L、硫代硫酸根10000μg/m L,热稳定盐总量应小于0.5%[11]。因此,醇胺溶液中热稳定盐组成及相应离子含量的测定,对监控和指导脱硫装置的实际运行具有重要作用。对于这些阴离子的分离和定量,首选是离子色谱法[12-14]。然而,这些待测阴离子的化学性质差异大,色谱保留行为迥异,以致同时分离具有极大难度。目前,石化行业推荐的检测方法为SY/T 7001-2014《醇胺脱硫溶液中热稳定盐阴离子组成分析 离子色谱法》[15],该方法提出在离子色谱仪上采用0～60 mmol/L KOH 梯度淋洗的方式,一次性测定9种热稳定性阴离子。然而,具备梯度淋洗能力的离子色谱仪,通常价格昂贵、维护成本高。……