[发明专利]一种吸附胺液中热稳盐的阴离子树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种吸附胺液中热稳盐的阴离子树脂的制备方法，将原料苯乙烯单体、交联剂、引发剂、致孔剂、分散剂和去离子水加入聚合釜中混合搅拌得聚苯乙烯小颗粒；将聚苯乙烯小颗粒与氯甲醚放入氯化反应釜中进行氯甲基化反应，搅拌，温度控制在30～50℃，时间为1～3小时，后加入氯化锌，升温至30～60℃，反应12小时后降温至室温，洗涤干燥，得到氯甲基化聚苯乙烯树脂；将氯甲基化聚苯乙烯树脂置于三甲胺水溶液中，升至50～120℃，反应10～20h，降温，洗涤并干燥，得到吸附胺液中热稳盐的阴离子树脂。本发明阴离子的树脂比表面积更大，提高树脂的交换容量和抗污染能力，用于脱除胺液中热稳盐方面，净化效率高，使用周期长。

技术领域

本发明涉及一种生产离子交换树脂的制备方法，属于高分子化学领域。

背景技术

在天然气和炼油化工行业，有机胺等碱性化合物的水溶液被广泛应用于酸性气体的脱除和回收。其原理是低浓度的酸性气与碱液接触后生成可以分解的有机铵盐，形成富液，然后再生塔内加热分解，释放出高浓度的酸性气加以回收利用，同时胺液转化为贫液，得到再生后的胺液可重复利用。

在周期性的吸收解吸过程中，一方面胺液本身会发生氧化、降解生成甲酸根、乙二酸根、乙酸根、硫氰酸根等有机酸根；另一方面来自原料气中的酸性气如H₂S、SO₂会氧化成硫酸根和硫代硫酸根；同时来自其他系统的氯离子也会进入到胺液体系中，这些阴离子能够与有机胺结合生成不能再解吸塔中分解的盐(习惯成为热稳盐HSS)。胺法脱硫装置普遍存在胺液中热稳盐(HSS)的积聚问题，HSS含量增加不仅导致装置设备和管线的腐蚀，胺液过滤器频繁更换，而且容易引起胺液发泡，增加胺液消耗，降低脱硫效率，消耗更多的再生蒸汽。目前，国内炼厂通过定期补充新鲜胺液的方法来保持胺液的脱吸效果，但成本较大。离子交换法是液相中的离子和固相中离子间进行的一种可逆化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换树脂所喜好时，便会被离子交换树脂吸附，为维持水溶液的电中性，离子交换固体必须释放等价离子回溶液中。离子交换树脂一般呈现多孔或颗粒状，其大小约为0.1～1mm。强碱型阴离子交换树脂主要是有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之一N⁺(CH₃)₃，在氢氧形式下，一N⁺(CH₃)₃OH^-中的氢氧离子可以迅速释放出，以进行交换，强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。这类树脂含有强碱性基团，如季胺基，能在水中解离出OH^-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同的PH下都能正常工作，它用强碱进行再生。阴离子离子交换树脂可以有效脱除溶液中的阴离子化合物，利用阴离子离子交换树脂技术脱除胺类吸收剂中的热稳盐离子最早出现在美国专利USP3330621中。

专利CN 104725541 A涉及一种脱除醇胺液中热稳盐用离子交换树脂的制备方法，采用聚合、氯化、胺化三步法制备出高比表面积、交换容量在2.9-4.7meq/g干剂范围，在脱除醇胺液溶液中热稳盐方面有较高效率，且树脂的洗脱和再生易于进行。

专利CN 105254783 A公开了了一种强碱性阴离子交换树脂及其制备方法，将正庚醇与多聚甲醛在亚硫酰氯条件下进行反应，然后加入交联聚苯乙烯树脂，在四氯化锡条件下进行氯甲基化反应，最后经过胺化制得阴离子交换树脂。该方法从环保角度出发，对保障工作人员的健康起到一定的作用。

专利CN1733355 A公开了一种用强碱性阴离子交换树脂净化劣质胺液的方法，树脂的再生使用氢氧化钠一步法和定期使用氯化钠复苏的工艺。优点是树脂脱附硫氢酸根的能力强，可以长周期应用于除去胺液中热稳盐，树脂再生工艺简单，胺液净化效率高，从工艺角度上提升了树脂的交换容量。

然而现有专利所述的制备阴离子吸附树脂抗污能力均较差，当用于净化劣质化严重、热稳盐含量高的胺液时，因易受到污染而造成寿命受到极大的限制，长期使用过程中，交换容量明显下降。