[发明专利]用于从单乙二醇中去除多价阳离子的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及用于从单乙二醇中去除多价阳离子，特别是二价阳离子，的方法和装置。

发明背景

单乙二醇(MEG)被用来防止在输送气体、冷凝物和水的管道中形成水合物。它也可有助于管道的腐蚀控制。通常，在管道的起始端将90wt%的MEG溶液注入到气体料流中。管道入口处可能存在也可能不存在水相。随着所述料流通过管道冷却下来，将从所述气体凝结出水。水和MEG将完全混合，而含水乙二醇的混合物被称作富MEG，因为它富含水分。在所述富MEG中，MEG浓度可以为30-80wt%，通常为50-65wt%。

富MEG是在一个或几个分离阶段从所述气体和所述冷凝物中分离的。通常将所述富MEG加热到30-80℃，以改善分离和避免形成乳状液/泡沫。可以并入过滤器、离心机、倾析器、聚结器等来改进分离过程和去除颗粒。然后通常将富MEG发送到存储/缓冲罐，然后再发送到再生单元以去除杂质。富MEG的处理被称作预处理。

MEG在再生单元中再生，再生单元通常由再沸器/加热器和蒸馏塔组成。在再沸器中加热富MEG，大部分的水蒸发，以在再沸器中产生所需的MEG浓度，通常约90wt%。进料点可以是直接进入再沸器或者是在蒸馏塔中。蒸汽被蒸馏以去除MEG和产生MEG浓度尽可能低的水，通常低于1000ppm。

富MEG可以含有许多污染物，如离子、颗粒和各种生产化学品。尤其麻烦的是二价阳离子，如铁、钙、钡、锶和镁，因为在再生系统中它们可以作为各种碳酸盐和氢氧化物盐析出。二价阳离子的碳酸盐趋向于在热表面析出，因为其溶解度随温度的升高而减小。为了避免再沸器中的结垢问题，应当在进入再沸器或其它蒸馏设备之前将这些离子从富MEG中去除。

对于用化学方法从MEG中去除某些盐的解决方案在WO2009/017971中记述，其描述了可以作为蒸馏前的预处理，通过添加化学品如NaOH、NaHCO3、Na2CO3洗涤以提高pH值和碳酸盐浓度来去除盐的回收单元。这将导致二价阳离子的碳酸盐的高过饱和度，它们将由此析出并可被滤除。

如果添加化学品，除非随后将它们取出，否则它们会在MEG中累积。加入NaOH、NaHCO3、Na2CO3或类似物以提高pH值意味着钠浓度以及碱度的增大。(也可以使用类似的钾盐)。可能不得不纳入回收阶段来控制回路中的盐浓度水平。除了增加的化学??品成本和相对高的能量消耗之外，必须使用回收装置也使得该方法更为复杂。

另一种解决方案是通过预热MEG来析出多价阳离子。这可以通过位于蒸馏装置之前的预热器单元来实现。加热该富MEG将导致盐析出，其可以随后通过一些固体去除工艺如过滤、离心分离或沉降来去除。然而，单单加热可能不足以获得该二价阳离子的定量析出，反应速率可能会缓慢，因此需要大的闪蒸罐或类似容器来增加停留时间。

发明的目的和概述

本发明的一个目的是提供一种用于从含水MEG中去除多价阳离子的相对简单的方法。本发明的另一个目的是提供一种从含水MEG中去除多价阳离子的方法，其具有相对低的能耗且不添加任何化学品。

本发明提供了用于从单乙二醇中去除多价阳离子，特别是二价阳离子，的方法，包括以下步骤：

a) 提供包含溶解的气体和二价阳离子盐的含水单乙二醇进料(富MEG)，

b) 加热所述含水单乙二醇以得到加热的混合物，使得至少部分所述盐析出和至少部分所述溶解的气体，特别是二氧化碳，释放，

c) 从单乙二醇中分离释放的气体，

d) 从单乙二醇中分离析出的盐中的至少一部分，

e) 从加热的混合物中蒸馏至少部分水，以得到热的脱水的单乙二醇(贫MEG)

其中所述热的脱水的单乙二醇中的第一部分被引回到步骤a)中提供的所述含水单乙二醇中，以提供用于在步骤b)中加热所述含水单乙二醇的至少一部分热量。