JPH03178340A - 塩基性アニオン交換樹脂の再生方法 - Google Patents
塩基性アニオン交換樹脂の再生方法Info
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- JPH03178340A JPH03178340A JP2287412A JP28741290A JPH03178340A JP H03178340 A JPH03178340 A JP H03178340A JP 2287412 A JP2287412 A JP 2287412A JP 28741290 A JP28741290 A JP 28741290A JP H03178340 A JPH03178340 A JP H03178340A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、アルカノールアミン塩から熱安定性アニオ
ンを除去する方法に関する。
ンを除去する方法に関する。
アルカノールアミンのスウィートニングユニットは、天
然ガス、油回収時に発生する大量のガス、製浦所の水素
添加脱硫器内の再循環ガス、 FCCUおよびコーカー
・ガスプラントのテールガス、LPG流ならびにクラウ
スのイオウ回収時のテールガスからH,S(硫化水素)
およびC02(二酸化炭素)を除去するために使用され
ている。ここで一般に使用されているアルカノ−ルア旦
ン類は、エタノールアミン、 ジェタノールアミン、
ジエタノールアミン、 ジイソプロパツールアミン、お
よびトリエタノールアミンである。 これらの化合物は
、水溶液では弱塩基性を示す、 この各種アルカノール
アミン溶液を、充填シーブ仮、充填バブルキャップ、ま
たはバルブトレイ充填塔(カラム)内で、硫化水素およ
び二酸化炭素を含む流れに接触させると、 この硫化水
素および二酸化炭素はアルカノールアミン溶液中に溶解
する。続いて、以下のような反応が生じる。
然ガス、油回収時に発生する大量のガス、製浦所の水素
添加脱硫器内の再循環ガス、 FCCUおよびコーカー
・ガスプラントのテールガス、LPG流ならびにクラウ
スのイオウ回収時のテールガスからH,S(硫化水素)
およびC02(二酸化炭素)を除去するために使用され
ている。ここで一般に使用されているアルカノ−ルア旦
ン類は、エタノールアミン、 ジェタノールアミン、
ジエタノールアミン、 ジイソプロパツールアミン、お
よびトリエタノールアミンである。 これらの化合物は
、水溶液では弱塩基性を示す、 この各種アルカノール
アミン溶液を、充填シーブ仮、充填バブルキャップ、ま
たはバルブトレイ充填塔(カラム)内で、硫化水素およ
び二酸化炭素を含む流れに接触させると、 この硫化水
素および二酸化炭素はアルカノールアミン溶液中に溶解
する。続いて、以下のような反応が生じる。
・硫化水素: H,S+アルカノールアミン =アル
カノールアミンH++H3− 二酸化炭素: H20十CO2+アルカノールアミン
= アルカノールアミンH++HC○。
カノールアミンH++H3− 二酸化炭素: H20十CO2+アルカノールアミン
= アルカノールアミンH++HC○。
・一般式: 酸性ガス+アルカノールアミン =酸性ガ
スのアルカノールアミン塩 水、未反応アルカノールアミン溶液、 およびアルカノ
ールアミン塩の溶液をスチームストリッピングに供し、
アルカノールアミン塩類を分解し、アルカノールアミン
から硫化水素および二酸化炭素を除去する。続いて、こ
のアルカノールアミンから除かれた硫化水素および二酸
化炭素は、クラウスのイオウ回収法、灰化、肥料製造法
、その他の手段によって処理することができる。
スのアルカノールアミン塩 水、未反応アルカノールアミン溶液、 およびアルカノ
ールアミン塩の溶液をスチームストリッピングに供し、
アルカノールアミン塩類を分解し、アルカノールアミン
から硫化水素および二酸化炭素を除去する。続いて、こ
のアルカノールアミンから除かれた硫化水素および二酸
化炭素は、クラウスのイオウ回収法、灰化、肥料製造法
、その他の手段によって処理することができる。
硫化水素および二酸化炭素だけが、上記の流れ中で、水
に溶けて弱酸性を示す気体ではない。
に溶けて弱酸性を示す気体ではない。
般に酸性ガスと呼ばれる中で、アルカノールアミン処理
した流れ中に存在し得るものには、 SO2、COS、
HCNなどが挙げられる。 これらのガスも、硫化水素
および二酸化炭素と同じ反応を経て、アルカノールアミ
ン塩類を形成する。 しかし、これらの塩類は、硫化水
素および二酸化炭素の塩類の場合とは異なって、スチー
ムストリッピングによって除去されない、従って、 こ
れらは、その系に残って蓄積する。
した流れ中に存在し得るものには、 SO2、COS、
HCNなどが挙げられる。 これらのガスも、硫化水素
および二酸化炭素と同じ反応を経て、アルカノールアミ
ン塩類を形成する。 しかし、これらの塩類は、硫化水
素および二酸化炭素の塩類の場合とは異なって、スチー
ムストリッピングによって除去されない、従って、 こ
れらは、その系に残って蓄積する。
酸素が、 アルカノールアミンの系に加わると2別の問
題が生じる。酸性ガスの兵役塩基アニオンの酸化は、そ
の他のアルカノールアミン塩類、もつとも一般には、
チオスルフェート (S2O32−)、スルフェート(
S O,2−)、 チオシアナート(SCN−)の形
成につながる。塩化物イオン(cI−)のようなその他
の無機アニオンも存在し得る。これらの塩類も、スチー
ムストリッピングによっては再生されない。
題が生じる。酸性ガスの兵役塩基アニオンの酸化は、そ
の他のアルカノールアミン塩類、もつとも一般には、
チオスルフェート (S2O32−)、スルフェート(
S O,2−)、 チオシアナート(SCN−)の形
成につながる。塩化物イオン(cI−)のようなその他
の無機アニオンも存在し得る。これらの塩類も、スチー
ムストリッピングによっては再生されない。
熱再生が不可能なアルカノールアミン塩類は、熱安定性
塩類と呼ばれ、アルカノールアミン処理の効率を低下さ
せる。アルカノールアミンは、 プロトン化し、液体に
溶解する硫化水素または二酸化炭素のどちらとも反応し
えない、 また、N積したアルカノールアミン塩は5一
般にアミンの系に使われる炭素鋼器具の腐食を引き起こ
すことが知られている。これらの塩類は、また、処理能
力を一層低下させる発泡といった問題を起こすことも知
られている。
塩類と呼ばれ、アルカノールアミン処理の効率を低下さ
せる。アルカノールアミンは、 プロトン化し、液体に
溶解する硫化水素または二酸化炭素のどちらとも反応し
えない、 また、N積したアルカノールアミン塩は5一
般にアミンの系に使われる炭素鋼器具の腐食を引き起こ
すことが知られている。これらの塩類は、また、処理能
力を一層低下させる発泡といった問題を起こすことも知
られている。
熱安定性アルカノールアミン塩を塩基性アニオン交換樹
脂と接触させる方法があり、その方法では、 チオシア
ネート、ギ酸のアニオンなどの塩類中の酸アニオンは、
樹脂のカチオン部位で水酸化物イオンを交換する。 こ
れによって、処理工程で再使用するこができるアルカノ
ールアミンが放出される。樹脂は、酸性アニオンを水酸
化物イオンで交換するために、水酸化ナトリウムによる
溶出によって再生される。
脂と接触させる方法があり、その方法では、 チオシア
ネート、ギ酸のアニオンなどの塩類中の酸アニオンは、
樹脂のカチオン部位で水酸化物イオンを交換する。 こ
れによって、処理工程で再使用するこができるアルカノ
ールアミンが放出される。樹脂は、酸性アニオンを水酸
化物イオンで交換するために、水酸化ナトリウムによる
溶出によって再生される。
アルカノールアミン処理方法は、様々な化学物質の通過
によって腐食にさらされる金属容器またはライン中で行
われる。腐食の結果、小量の鉄カチオン(例えば、Fe
2+およびFe’←)が、系に放出される。極めて小量
ではあるが鉄が、塩基性のアニオン交換樹脂に吸着され
、ある時間の間に、これを不活性化するに充分な量まで
蓄積する。存在する鉄、およびナトリウム、カリウム、
シリコンなど他のいなかる金属不純物も、上記のアルカ
リ (水酸化ナトリウム)による再生では、樹脂:11
ら除去されない。
によって腐食にさらされる金属容器またはライン中で行
われる。腐食の結果、小量の鉄カチオン(例えば、Fe
2+およびFe’←)が、系に放出される。極めて小量
ではあるが鉄が、塩基性のアニオン交換樹脂に吸着され
、ある時間の間に、これを不活性化するに充分な量まで
蓄積する。存在する鉄、およびナトリウム、カリウム、
シリコンなど他のいなかる金属不純物も、上記のアルカ
リ (水酸化ナトリウム)による再生では、樹脂:11
ら除去されない。
米国特許第2.797.188号には、液体の石;10
炭化水素を処理する際に使われた、使用済みアルカノー
ルアミン吸収剤を再生するための系が開示されている。
炭化水素を処理する際に使われた、使用済みアルカノー
ルアミン吸収剤を再生するための系が開示されている。
この再生処理は、チオシアネート、ギ酸の塩類などの熱
安定性アルカノールアミン塩類を含む使用後のアルカノ
ールアミン1及収剤を、強塩基性アニオン交換樹脂と接
触させることによって行われる。この工程では、アルカ
ノールアミン溶液中のチオシアネートおよびギ酸イオン
が除かれ、それらは、樹脂の水酸イオンと交換される。
安定性アルカノールアミン塩類を含む使用後のアルカノ
ールアミン1及収剤を、強塩基性アニオン交換樹脂と接
触させることによって行われる。この工程では、アルカ
ノールアミン溶液中のチオシアネートおよびギ酸イオン
が除かれ、それらは、樹脂の水酸イオンと交換される。
さらに、上記の特許では、再び水酸イオンと熱安定性ア
ニオンを交換するために、水酸化ナトリウム流での溶出
による樹脂の再生法も開示されている。
ニオンを交換するために、水酸化ナトリウム流での溶出
による樹脂の再生法も開示されている。
この特許では、また、水酸化ナトリウム流による溶出の
前後に行う、水を使った樹脂のフラッシングも開示され
ている。
前後に行う、水を使った樹脂のフラッシングも開示され
ている。
米国特許筒4,477.419号では、七ノエタノール
アくンの吸収剤を使った、各種の気体からの二酸化炭素
の除去法が開示されている。この特許には、アルカノー
ルアミン溶液中に存在する熱安定性塩類のアニオンを除
去するために、強塩基性アニオン交換樹脂の使用も開示
されている。
アくンの吸収剤を使った、各種の気体からの二酸化炭素
の除去法が開示されている。この特許には、アルカノー
ルアミン溶液中に存在する熱安定性塩類のアニオンを除
去するために、強塩基性アニオン交換樹脂の使用も開示
されている。
この発明によれば、酸性アニオンの熱安定性アルカノー
ルアミン塩類を含むアルカノールアミン溶液を塩基性ア
ニオン交換樹脂と接触させて、溶液から酸性アニオンを
除去してから、vIj脂を塩基と接触させることによっ
て樹脂から酸性アニオンを置換する。小量の鉄、その他
の金属カチオンは、ある期間樹脂に夾雑しているが、樹
脂を希薄鉱酸と周期的に接触させた後塩基との第2の接
触を行なって、残存するいかなる酸も中和し、樹脂上の
アニオン部位で水酸イオンを置換することによって除去
される。
ルアミン塩類を含むアルカノールアミン溶液を塩基性ア
ニオン交換樹脂と接触させて、溶液から酸性アニオンを
除去してから、vIj脂を塩基と接触させることによっ
て樹脂から酸性アニオンを置換する。小量の鉄、その他
の金属カチオンは、ある期間樹脂に夾雑しているが、樹
脂を希薄鉱酸と周期的に接触させた後塩基との第2の接
触を行なって、残存するいかなる酸も中和し、樹脂上の
アニオン部位で水酸イオンを置換することによって除去
される。
この発明の方法は、酸性アニオンの熱安定性アルカノー
ルアミン塩類を含む使用済みアルカノールアミン水溶液
のいかなるものをも再活性化するために使用することが
できる。上記のごとく、このような使用済みアルカノー
ルアミン溶液は、通常、気体の炭化水素をアルカノール
アミン水溶液と接触させて、硫化水素および二酸化炭素
などの不純物を吸着する工程から生じる。その結果生じ
る、硫化水素および二酸化炭素のアルカノールアミン塩
類を含む溶液は、各種の無機酸性アニオンのアルカノー
ルアミン塩類をも含む、 これらの無機酸性アニオンは
、炭化水素ガス中に存在するか、アルカノールアミン処
理系に入る酸素に起因する酸化によって溶液中に発生す
る。無機酸アニオンとともに、 アルカノールアミン溶
液には、ギ酸、酢酸のアニオンなどの有機アニオンが夾
雑する場合もある。硫化水素および二酸化炭素のアルカ
ノールアミン塩類は、熱に不安定であって、スチームス
トリッピングによって容易に分解され、放出された硫化
水素および二酸化炭素の同時除去を伴う、酸性アニオン
の塩類は、熱またはスチームストリッピングによる影響
を受けないので、他の方法で除去しなければならない。
ルアミン塩類を含む使用済みアルカノールアミン水溶液
のいかなるものをも再活性化するために使用することが
できる。上記のごとく、このような使用済みアルカノー
ルアミン溶液は、通常、気体の炭化水素をアルカノール
アミン水溶液と接触させて、硫化水素および二酸化炭素
などの不純物を吸着する工程から生じる。その結果生じ
る、硫化水素および二酸化炭素のアルカノールアミン塩
類を含む溶液は、各種の無機酸性アニオンのアルカノー
ルアミン塩類をも含む、 これらの無機酸性アニオンは
、炭化水素ガス中に存在するか、アルカノールアミン処
理系に入る酸素に起因する酸化によって溶液中に発生す
る。無機酸アニオンとともに、 アルカノールアミン溶
液には、ギ酸、酢酸のアニオンなどの有機アニオンが夾
雑する場合もある。硫化水素および二酸化炭素のアルカ
ノールアミン塩類は、熱に不安定であって、スチームス
トリッピングによって容易に分解され、放出された硫化
水素および二酸化炭素の同時除去を伴う、酸性アニオン
の塩類は、熱またはスチームストリッピングによる影響
を受けないので、他の方法で除去しなければならない。
この発明の方法では、熱安定性アルカノールアミン塩類
が除去され、アルカノールアミン処理溶液中での夾雑物
の蓄積が防止され、アルカノールアミン処理溶液中に小
量存在する鉄、その他の金属カチオンも除去される。こ
の方法は、図面を参照にすると最もよく説明できる。
が除去され、アルカノールアミン処理溶液中での夾雑物
の蓄積が防止され、アルカノールアミン処理溶液中に小
量存在する鉄、その他の金属カチオンも除去される。こ
の方法は、図面を参照にすると最もよく説明できる。
第1図を参照すると、不所望な硫化水素および二酸化炭
素を含む気体は、ライン6を通って向流処理帯4に導入
される。この気体は、処理器4を通って上方に流れ、下
降中のアルカノールアミン(この例では、ライン2を通
って処理器の頂部に導入されたエタノ−ルア共ン)と接
触する。処理器の温度は、一般に、約32.2”Cから
約81゜7゛C(約90ないし約t30’F)の範囲に
保たれ、圧力は約0ないし約118830g/Cm2(
1700psig)である・ 実質的に硫化水素および二酸化炭素を含まない生成物気
体は、ライン8を経て処理器の頂部から引き出される。
素を含む気体は、ライン6を通って向流処理帯4に導入
される。この気体は、処理器4を通って上方に流れ、下
降中のアルカノールアミン(この例では、ライン2を通
って処理器の頂部に導入されたエタノ−ルア共ン)と接
触する。処理器の温度は、一般に、約32.2”Cから
約81゜7゛C(約90ないし約t30’F)の範囲に
保たれ、圧力は約0ないし約118830g/Cm2(
1700psig)である・ 実質的に硫化水素および二酸化炭素を含まない生成物気
体は、ライン8を経て処理器の頂部から引き出される。
吸収された硫化水素および二酸化炭素(エタノールアミ
ンの塩類として)を含むエタノ−ルアくン溶液は、 ラ
イン10を介して処理器から除かれ、再生器12に導入
される。ライン14を経て再生器の底部に導入されたス
チームは、熱を与えながらエタノールアミンの溶液中を
上昇し、硫化水素および二酸化炭素の塩類を分解し、そ
れらをエタノールアミン溶液からストリッピングする。
ンの塩類として)を含むエタノ−ルアくン溶液は、 ラ
イン10を介して処理器から除かれ、再生器12に導入
される。ライン14を経て再生器の底部に導入されたス
チームは、熱を与えながらエタノールアミンの溶液中を
上昇し、硫化水素および二酸化炭素の塩類を分解し、そ
れらをエタノールアミン溶液からストリッピングする。
続いて、スチーム、硫化水素および二酸化炭素の混合物
は、 ライン16を介して再生器から上方に除去される
。
は、 ライン16を介して再生器から上方に除去される
。
上記のごとく、硫化水素および二酸化炭素とともに系に
導入された供給気体には、エタノールアミンと反応して
熱安定性エタノールアミン塩類を形成する様々な酸およ
び酸性ガスが含まれる。これらの塩類は、再生器12に
導入されたスチームに影響されず、 エタノールアミン
溶液とともにライン18を介して再生器の底部から流出
して、冷却器20に入る。 ここで、この溶液の温度は
、約32.3°Cないし約40.6°C(約90ないし
約105°F)に低下して、アニオン交換器22に充填
されたイオン交換物質を保護する。冷却後、上記の混合
物は、塩基性アニオン交換樹脂が充填されたアニオン交
換器22に導入される。アニオン交換器内では、樹脂の
カチオン部位に付着した水酸化物イオンは、エタノール
アミン塩類に含まれる様々なアニオンで置換される。続
いて、塩類が除去されたエタノ−ルアくン溶液は、アニ
オン交換樹脂から出て、 ライン24を介して、気体処
理系に再循環することができる。
導入された供給気体には、エタノールアミンと反応して
熱安定性エタノールアミン塩類を形成する様々な酸およ
び酸性ガスが含まれる。これらの塩類は、再生器12に
導入されたスチームに影響されず、 エタノールアミン
溶液とともにライン18を介して再生器の底部から流出
して、冷却器20に入る。 ここで、この溶液の温度は
、約32.3°Cないし約40.6°C(約90ないし
約105°F)に低下して、アニオン交換器22に充填
されたイオン交換物質を保護する。冷却後、上記の混合
物は、塩基性アニオン交換樹脂が充填されたアニオン交
換器22に導入される。アニオン交換器内では、樹脂の
カチオン部位に付着した水酸化物イオンは、エタノール
アミン塩類に含まれる様々なアニオンで置換される。続
いて、塩類が除去されたエタノ−ルアくン溶液は、アニ
オン交換樹脂から出て、 ライン24を介して、気体処
理系に再循環することができる。
アニオン交換樹脂は、周期的に再生処理を必要とし、こ
の手順を第2図に示す、再生処理を必要とする。再生処
理を開始するために、アニオン交換器22へのアミン溶
液の流れを停止させ、水をライン30より系に導入する
。イオン交換物質を保護するために、水は、冷却器32
で冷却され、ライン34を介してアニオン交換器22に
導入される。そこから水は、ライン36を経てこの装置
を出る。水の目的は、すべてのエタノールアミンを交換
器からフラッシュすることである。必要に応じて、エタ
ノールアミンを含む水を、再生器12を出るエタノール
アミン流と混合することもできる。エタノ−ルアくンを
樹脂床からフラッシュした後、アニオン交換器22を、
約5ないし約25重量%、好ましくは約10ないし約1
5重量%の水酸化アルカリ金属を含む水酸化アルカリ金
属溶液で溶出し、この溶出液はライン40およびライン
34を介してアニオン交換器に入り、ライン36を介し
てこの交換器を出る。いかなる水酸化アルカリ金属、例
えば、水酸化カリウムまたは水酸化リチウムをもこの目
的に使用することができるが、経済的には、水酸化ナト
リウムの使用が好ましい、水酸化アルくニウムも、熱安
定性塩類アニオンを水酸イオンで置換するために使用す
ることができる。アンモニアは、この工程で再利用する
アニオン交換器の溶離液から容易に回収されるので、ア
ンモニアの使用は好都合である。水酸化アルカリ金属の
導入は、熱安定性塩アニオンが水酸化物イオンで置換さ
れるまで、続けられる。前述のほか、ライン36を介し
てアニオン交換器22を出る流れは、通常、排水処理工
程に送られる。
の手順を第2図に示す、再生処理を必要とする。再生処
理を開始するために、アニオン交換器22へのアミン溶
液の流れを停止させ、水をライン30より系に導入する
。イオン交換物質を保護するために、水は、冷却器32
で冷却され、ライン34を介してアニオン交換器22に
導入される。そこから水は、ライン36を経てこの装置
を出る。水の目的は、すべてのエタノールアミンを交換
器からフラッシュすることである。必要に応じて、エタ
ノールアミンを含む水を、再生器12を出るエタノール
アミン流と混合することもできる。エタノ−ルアくンを
樹脂床からフラッシュした後、アニオン交換器22を、
約5ないし約25重量%、好ましくは約10ないし約1
5重量%の水酸化アルカリ金属を含む水酸化アルカリ金
属溶液で溶出し、この溶出液はライン40およびライン
34を介してアニオン交換器に入り、ライン36を介し
てこの交換器を出る。いかなる水酸化アルカリ金属、例
えば、水酸化カリウムまたは水酸化リチウムをもこの目
的に使用することができるが、経済的には、水酸化ナト
リウムの使用が好ましい、水酸化アルくニウムも、熱安
定性塩類アニオンを水酸イオンで置換するために使用す
ることができる。アンモニアは、この工程で再利用する
アニオン交換器の溶離液から容易に回収されるので、ア
ンモニアの使用は好都合である。水酸化アルカリ金属の
導入は、熱安定性塩アニオンが水酸化物イオンで置換さ
れるまで、続けられる。前述のほか、ライン36を介し
てアニオン交換器22を出る流れは、通常、排水処理工
程に送られる。
溶出後、樹脂床は水で洗浄されて、残った水酸化アルカ
リ金属が除去される。洗浄が終了した後に、処理工程へ
のエタノ−ルアくン溶液の導入を第1図に示すように再
開することができる。
リ金属が除去される。洗浄が終了した後に、処理工程へ
のエタノ−ルアくン溶液の導入を第1図に示すように再
開することができる。
前記のごとく、主に金属ラインおよび容器の腐食によっ
て、小量の鉄、その他の金属カチオンがアルカノールア
ミン溶液中に存在する。 これらの金属、特に鉄は、ア
ニオン交換樹脂によって吸着され、その上に蓄積する傾
向がある。一定時間にわたって、それらの金属は、除去
されなければ。
て、小量の鉄、その他の金属カチオンがアルカノールア
ミン溶液中に存在する。 これらの金属、特に鉄は、ア
ニオン交換樹脂によって吸着され、その上に蓄積する傾
向がある。一定時間にわたって、それらの金属は、除去
されなければ。
樹脂の効率を低下させ得る。再び第2図を参照にすれば
、樹脂上で鉄、その他の金属カチオンの蓄積によって樹
脂の特性に悪影響がでた場合、鉱酸(例えば、塩酸)の
希薄溶液をライン38を介してアニオン交換器22に導
入し、上昇流で樹脂と接触させ、 ライン42を通って
排出される。 この酸は、樹脂上の鉄、その他の金属不
純物と接触し、金属の塩を形成するが、これらの塩は、
酸の流れでアニオン交換器22から除かれる。酸洗浄が
終了したら、前記のようにアニオン交換器22は再び塩
基と接触して、残留するあらゆる酸および金属塩類を除
去し、樹脂上のカチオン部位で水酸化物イオンと置換す
る。この時点で、樹脂は、再利用可能な状態にあり、再
び使用済みアルカノールアミン溶液と接触させることが
できる。
、樹脂上で鉄、その他の金属カチオンの蓄積によって樹
脂の特性に悪影響がでた場合、鉱酸(例えば、塩酸)の
希薄溶液をライン38を介してアニオン交換器22に導
入し、上昇流で樹脂と接触させ、 ライン42を通って
排出される。 この酸は、樹脂上の鉄、その他の金属不
純物と接触し、金属の塩を形成するが、これらの塩は、
酸の流れでアニオン交換器22から除かれる。酸洗浄が
終了したら、前記のようにアニオン交換器22は再び塩
基と接触して、残留するあらゆる酸および金属塩類を除
去し、樹脂上のカチオン部位で水酸化物イオンと置換す
る。この時点で、樹脂は、再利用可能な状態にあり、再
び使用済みアルカノールアミン溶液と接触させることが
できる。
使用済みアルカノールアミン溶液中に含まれる鉄、その
他の金属イオンの量は、極めて少なく、通常、約0.0
01ないし約0. 1重量%である。
他の金属イオンの量は、極めて少なく、通常、約0.0
01ないし約0. 1重量%である。
イオン交換樹脂からこれらのカチオンを除去するための
酸洗浄は、頻繁ではないが、このカチオンによって樹脂
の活性に悪影響が出始めたときに行われる。普通、樹脂
は、 5ないし10回の再生サイクル毎に1回を上回る
酸洗浄は必要としない。
酸洗浄は、頻繁ではないが、このカチオンによって樹脂
の活性に悪影響が出始めたときに行われる。普通、樹脂
は、 5ないし10回の再生サイクル毎に1回を上回る
酸洗浄は必要としない。
効果的な洗浄に必要な酸の量は、酸が通過した樹脂床の
赤色によって示される。
赤色によって示される。
この発明の方法は、バッチ操作との関連で述べられてき
た。その方法は、適切な配管および弁を用いて、複数の
交換樹脂器を提供することによって、連続的に実施する
ことも可能である。
た。その方法は、適切な配管および弁を用いて、複数の
交換樹脂器を提供することによって、連続的に実施する
ことも可能である。
酸による樹脂の洗浄は、使用済みアミン水溶液およびア
ルカリ洗浄液に対して向流(上方流)で行うことが好ま
しいが、必要に応じて、酸を同方向に流してもよい。
ルカリ洗浄液に対して向流(上方流)で行うことが好ま
しいが、必要に応じて、酸を同方向に流してもよい。
この発明は、特には、エタノールアミンを使用する応用
例について記載したが、前記の他の通常のアルカノール
アミン類のいかなるものも、この方法に使用することが
できる。アルカノ−ルアえンの熱安定性塩類をアルカリ
金属塩類に転化するために使われるアルカリ金属塩基は
、水酸化ナトリウムが好ましいが、前記のごとく、その
他のアルカリ金属(水酸化カリウムなど)を使用するこ
ともできる。アンモニア水溶液を塩基として使用する場
合、アンモニアの成分比は、溶液の約5重量%ないし約
25重量%、好ましくは、約10ないし約15重量%と
なろう。
例について記載したが、前記の他の通常のアルカノール
アミン類のいかなるものも、この方法に使用することが
できる。アルカノ−ルアえンの熱安定性塩類をアルカリ
金属塩類に転化するために使われるアルカリ金属塩基は
、水酸化ナトリウムが好ましいが、前記のごとく、その
他のアルカリ金属(水酸化カリウムなど)を使用するこ
ともできる。アンモニア水溶液を塩基として使用する場
合、アンモニアの成分比は、溶液の約5重量%ないし約
25重量%、好ましくは、約10ないし約15重量%と
なろう。
交換樹脂からのアルカリ金属を置換するために使用でき
る鉱酸の中では、塩酸が好ましいが、硫酸または硝酸な
ど、その他の鉱酸も使用することができる。酸の希釈液
が好ましく、通常の酸濃度は、約5ないし約25重量%
とじ、 好ましくは、約lOないし約15重量%とする
。
る鉱酸の中では、塩酸が好ましいが、硫酸または硝酸な
ど、その他の鉱酸も使用することができる。酸の希釈液
が好ましく、通常の酸濃度は、約5ないし約25重量%
とじ、 好ましくは、約lOないし約15重量%とする
。
この明細書で説明したイオン交換処理系は、熱安定性の
アルカノールアミン塩類を除去するために使用でき、こ
れらアルカノールアミンの起源は問わない0例えば、
こういった塩類は、再利用のためにアミン回収の再処理
を必要とするアミン廃液中に含まれている二ともある。
アルカノールアミン塩類を除去するために使用でき、こ
れらアルカノールアミンの起源は問わない0例えば、
こういった塩類は、再利用のためにアミン回収の再処理
を必要とするアミン廃液中に含まれている二ともある。
廃液中のアミンは、循環系をパージすることによって生
じたもの、循環系のアップセットで集められたアミン、
その他の汚染アミンである。熱安定性の塩類の除去によ
って1発泡による損失、腐食が少なくなり、活性アルカ
ノールアミン4度が最大となる。アミン廃液からの熱安
定性塩の除去によって、発泡、腐食、 またはアミンの
不活化といった問題を引き起こさずに、廃液中の活性ア
ミンを循環アミン溶液中に再び戻すことができる。 さ
らに、廃液アミンを戻して系の中で作用させることによ
って、アミンにかかるコストが低下する。
じたもの、循環系のアップセットで集められたアミン、
その他の汚染アミンである。熱安定性の塩類の除去によ
って1発泡による損失、腐食が少なくなり、活性アルカ
ノールアミン4度が最大となる。アミン廃液からの熱安
定性塩の除去によって、発泡、腐食、 またはアミンの
不活化といった問題を引き起こさずに、廃液中の活性ア
ミンを循環アミン溶液中に再び戻すことができる。 さ
らに、廃液アミンを戻して系の中で作用させることによ
って、アミンにかかるコストが低下する。
様々な塩基性イオン交換樹脂を、この発明の方法に使用
することができる0例えば、以下のような物質が挙げら
れる。モベイ(Mobay) M 500、ポリマー骨
格に結合した第4アンモニウム基を有するポリスチレン
系樹脂、ローム アンド・ハース・アンバーライト(R
ohm and t(aas Amberlite )
A−26、ポリマー骨格に結合した第4アンモニウム基
を有するスチレン/ジビニルベンゼン共重合体である強
塩基アニオン交換樹脂、 ローム・アンド・ハース・ア
ンバーライトI RA−410、強塩基アミン型のアニ
オン交換樹脂、 さらに、官能基として第4アミンを有
するダウ(Dow )のスチレン/ジビニルベンゼンの
強塩基アニオン交換樹脂も含まれる。これらの材料は、
商標ダウエックス(DOWEX)のもとに入手できる0
以上の記載は、有用な塩基イオン交換樹脂の例示であっ
て、この発明を実施する上で使用可能な樹脂を限定する
意図はない。
することができる0例えば、以下のような物質が挙げら
れる。モベイ(Mobay) M 500、ポリマー骨
格に結合した第4アンモニウム基を有するポリスチレン
系樹脂、ローム アンド・ハース・アンバーライト(R
ohm and t(aas Amberlite )
A−26、ポリマー骨格に結合した第4アンモニウム基
を有するスチレン/ジビニルベンゼン共重合体である強
塩基アニオン交換樹脂、 ローム・アンド・ハース・ア
ンバーライトI RA−410、強塩基アミン型のアニ
オン交換樹脂、 さらに、官能基として第4アミンを有
するダウ(Dow )のスチレン/ジビニルベンゼンの
強塩基アニオン交換樹脂も含まれる。これらの材料は、
商標ダウエックス(DOWEX)のもとに入手できる0
以上の記載は、有用な塩基イオン交換樹脂の例示であっ
て、この発明を実施する上で使用可能な樹脂を限定する
意図はない。
以下に、 この発明を詳述するために、実施例を挙げる
。
。
実施例
1、 91cm(3/4” )X25. 4cm(10
”)のカラムに、41gのローム・アンド・ハース八−
26の強塩基性マクロレティキュラー樹脂を充填した。
”)のカラムに、41gのローム・アンド・ハース八−
26の強塩基性マクロレティキュラー樹脂を充填した。
この財脂は、 300m1の10%水酸化ナトリウム溶
液でOH14に転化した。
液でOH14に転化した。
743gのMDEA (メチルジエタノールアミン)を
含む溶液19m1および第1図に示したアニオン量で、
交換と再生の連続操作を3回繰り返した。これは、カラ
ムを飽和するのに十分な量であった。同様に4回目の操
作を行ったが、この際は、同一組成の溶液を5倍ffi
(95ml)使用した。 1回目から4回目の操作の結
果を第1表に示す。
含む溶液19m1および第1図に示したアニオン量で、
交換と再生の連続操作を3回繰り返した。これは、カラ
ムを飽和するのに十分な量であった。同様に4回目の操
作を行ったが、この際は、同一組成の溶液を5倍ffi
(95ml)使用した。 1回目から4回目の操作の結
果を第1表に示す。
第
表
1回目
アセテート
ホルメート
チオシアナート
クロツ・ノド
2回目
アセテート
ホルメート
チオシアナート
ク〔]リッド
3回目
ア+・ラ−−1−
ホルメート
Jイーノアナート
クロリッド
・1回目
アセテ−ト
ホルメート
チ」ノアナート
ク[]リッド
添加量
0.4955
0.2395
0.4697
0.0242
0.4955
0.2:195
0.4697
0.0242
0.4955
0.2395
0.4697
0.0242
2.6079
1.2605
2.4721
0.1274
f′□換
溶離液
樹脂によって除去
された添加量
%
0.1548
0.0116
0.0005
88
95.2
99
00
2.7896
+、51102
0.0037
0.0983
98
22.8
一−ヱ坦二一−一
一−101L−一
除去
%
0.3782
0.4696
0.0255
0.526:1
0.232fi
O,4486
0,0234
0,59g3
0.2034
0.3791
0.0080
1.9537
0.0083
111.0◆
+00.0
1054傘
+06.2・
71
56
67
1210傘
δ49
08
3
*使用したカラムは、前もって汚染されたMDEAと接
触させた樹脂を充填したものであった。明らかに、 1
回目の操作前におけるカラムの最後の再生では、これら
すべての汚染物を除くことはできなかった。
触させた樹脂を充填したものであった。明らかに、 1
回目の操作前におけるカラムの最後の再生では、これら
すべての汚染物を除くことはできなかった。
4回目の操作で見られるように、 4回の操作終了後、
カラムは、アセテート、ホルメートおよびほとんどのク
ロリドを保持する容量を失った。
カラムは、アセテート、ホルメートおよびほとんどのク
ロリドを保持する容量を失った。
樹脂の交換容量を完全に回復させるために、 10%の
硫酸200m1でカラムを洗浄するという5回目の操作
を行った。酸洗浄で得られた溶出(溶離)液は、赤褐色
であった。 5回目の操作の結果を第2表に示す。
硫酸200m1でカラムを洗浄するという5回目の操作
を行った。酸洗浄で得られた溶出(溶離)液は、赤褐色
であった。 5回目の操作の結果を第2表に示す。
第2表
[A] [B]
5回目
アセテート 00
ホルメート 00
チオシアナー1− 0.5147 0.63本
クロリッド 0.208 0.22*鉄
不明 0.140A 前
4回の操作でカラムに保持されたm (g)B、硫酸の
フラッシングで除去されたm (g)水使用したカラム
は、前もって汚染されたMDEAと接触させた樹脂を充
填したものであった。明らかに、 1回目の操作前にお
けるカラムの最終的再生では、これらすべての汚染物会
除くことはできなかった。
クロリッド 0.208 0.22*鉄
不明 0.140A 前
4回の操作でカラムに保持されたm (g)B、硫酸の
フラッシングで除去されたm (g)水使用したカラム
は、前もって汚染されたMDEAと接触させた樹脂を充
填したものであった。明らかに、 1回目の操作前にお
けるカラムの最終的再生では、これらすべての汚染物会
除くことはできなかった。
5回目の操作での溶出(溶離)液を解析したところ、F
e、 Cl−および5CN−は完全に除去されていた。
e、 Cl−および5CN−は完全に除去されていた。
この実施例で検討したアニオンに対する樹脂の親和性は
、 S CN−>Cl−>ホルメート〉アセテートの通
りであった。従って、再生処理で樹脂から最も除去しが
たいアニオンは5CN−であって、最も除去しやすいの
はアセテートであった。
、 S CN−>Cl−>ホルメート〉アセテートの通
りであった。従って、再生処理で樹脂から最も除去しが
たいアニオンは5CN−であって、最も除去しやすいの
はアセテートであった。
第1図はこの発明の1実施例を表す模式的流れ図、第2
図はアニオンおよびカチオン交換樹脂の再生を示す模式
的流れ図である。
図はアニオンおよびカチオン交換樹脂の再生を示す模式
的流れ図である。
Claims (18)
- (1)塩基性アニオン交換樹脂上のカチオン部位で水酸
化物イオンを置換した酸性アニオンを含み、さらに蓄積
されたFe^2^+、Fe^3^+などの金属カチオン
を含有する該樹脂を再生するための方法であって、 (a)該樹脂を水酸化アルカリ金属類および水酸化アン
モニウムからなる群より選ばれた塩基と接触させて、該
カチオン部位からの酸性アニオンを水酸化物イオンと置
換し、 (b)続いて、該樹脂を希薄鉱酸と接触させて、該樹脂
から蓄積された金属カチオンを除去し、(c)続いて、
該樹脂を塩基と接触させて、残留鉱酸および金属塩類を
除去し、樹脂上のカチオン部位で水酸イオンを置換する ことを特徴とする再生法。 - (2)前記樹脂を、工程(a)、(b)および(c)の
前後に水で洗浄する請求項1記載の再生法。 - (3)前記塩基が水酸化ナトリウムである請求項2記載
の再生法。 - (4)前記鉱酸が、塩酸である請求項3記載の再生法。
- (5)前記鉱酸が、硫酸である請求項3記載の再生法。
- (6)前記酸性アニオンが、SO_2、COS、HCN
、S_2O_3^2^−、SO_4^2^−、SCN^
−、HCOOH、CH_3COOHおよびCl^−から
なる有機酸、酸性ガスおよび酸性アニオンの群より選ば
れる請求項5記載の再生法。 - (7)酸性アニオンの熱安定性塩類を含むアルカノール
アミン水溶液を、アルカノールアミンおよび小量のFe
^2^+、Fe^3^+などの金属カチオンで処理する
ための方法において、 (a)該溶液を塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、
熱安定性塩アニオンを該溶液から除去し、(b)該塩基
性アニオン交換樹脂を水酸化アルカリ金属類および水酸
化アンモニウムからなる群より選ばれた塩基と接触させ
て、熱安定性塩アニオンを該樹脂から除去し、 (c)周期的に該塩基性アニオン交換樹脂を希薄鉱酸と
接触させて、蓄積した金属カチオンを該樹脂から除去す
る ことを特徴とする処理法。 - (8)前記アルカノールアミンが、エタノールアミン、
ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイ
ソプロピルアミンおよびトリエタノールアミンからなる
群より選ばれる請求項7記載の方法。 - (9)前記塩基が、水酸化ナトリウムである請求項8記
載の方法。 - (10)前記酸性アニオンが、SO_2、COS、HC
N、S_2O_3^2^−、SO_4^2^−、SCN
^−、HCOOH、CH_3COOHおよびCl^−か
らなる有機酸、酸性ガスおよび酸性アニオン群より選ば
れる請求項9記載の方法。 - (11)硫化水素および二酸化炭素、有機および無機酸
ならびに無機酸ガスを含む気体から硫化水素および二酸
化炭素を除去するための方法であつて、(a)前記気体
を小量のFe^2^+、Fe^3^+などの金属カチオ
ンを含むアルカノールアミンの水溶液と接触させて、該
硫化水素、二酸化炭素、該無機および有機酸のアニオン
ならびに無機酸ガスをアルカノールアミンと結合させて
アルカノールアミン塩を形成させ、 (b)得られたアルカノールアミン塩含有溶液を加熱し
、硫化水素および二酸化炭素の塩を分解して、これらの
物質を回収し、 (c)熱安定性の残留アミン溶液および残留塩を塩基性
アニオン交換樹脂と接触させて、アルカノールアミン塩
から熱安定性アニオンを除去し、(d)続いて、該樹脂
を水酸化アルカリ金属と接触させて、樹脂から酸性アニ
オンを除去し、 (e)該樹脂から蓄積した金属カチオンを除去するため
に、周期的に該樹脂を希薄鉱酸と接触させ、(f)工程
(e)の後に該樹脂を水酸化アルカリ金属と再び接触さ
せて、残留鉱酸および金属塩を除去し、樹脂上のカチオ
ン部位で水酸イオンを置換する ことを特徴とする方法。 - (12)前記アルカノールアミンが、エタノールアミン
、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジ
イソプロピルアミンおよびトリエタノールアミンからな
る群より選ばれる請求項11記載の方法。 - (13)前記水酸化アルカリ金属が、水酸化ナトリウム
である請求項12記載の方法。 - (14)前記鉱酸が、塩酸である請求項13記載の方法
。 - (15)前記鉱酸が、硫酸である請求項13記載の方法
。 - (16)前記酸性アニオンが、SO_2、COS、HC
N、S_2O_3^2^−、SO_4^2^−、SCN
^−、HCOOH、CH_3COOHおよびCl^−か
ら成る有機酸、酸性ガスおよび酸性アニオン群より選ば
れる、請求項12記載の方法。 - (17)工程(c)、(d)、(e)および(f)の後
に、前記樹脂を水で洗浄する請求項11記載の方法。 - (18)工程(c)を上向流で行う請求項11記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US42755089A | 1989-10-26 | 1989-10-26 | |
| US427,550 | 1989-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178340A true JPH03178340A (ja) | 1991-08-02 |
Family
ID=23695349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2287412A Pending JPH03178340A (ja) | 1989-10-26 | 1990-10-26 | 塩基性アニオン交換樹脂の再生方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0430432A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03178340A (ja) |
| CA (1) | CA2027435A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007186715A (ja) * | 2007-03-30 | 2007-07-26 | Nippon Shokubai Co Ltd | 電子部品用洗浄剤 |
| JP2009529412A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-08-20 | カンソルブ・テクノロジーズ・インコーポレーテツド | 酸性ガス捕捉プラントからの塩の除去に使用されるイオン交換体の再生 |
| JP2009215186A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Kurita Engineering Co Ltd | アミン液の再生方法 |
| JP2011161303A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Kurita Engineering Co Ltd | アミン液の再生に用いたイオン交換樹脂の再生方法 |
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| US5248804A (en) * | 1992-12-08 | 1993-09-28 | Abbott Laboratories | Separation of phytate from plant protein using ion exchange |
| US8097068B2 (en) | 2008-11-06 | 2012-01-17 | Cansolv Technologies Inc. | Method for treating a diamine absorbent stream |
| US8063112B2 (en) | 2008-12-08 | 2011-11-22 | Cansolv Technologies Inc. | Process for the regeneration of an ion exchange resin using sulfurous acid |
| EP4134152A1 (en) | 2021-08-11 | 2023-02-15 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Electrochemical metal removal |
| CN114894942B (zh) * | 2022-03-16 | 2024-04-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法 |
| CN115990394B (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-02 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种离子液脱硫中的脱盐、脱钠系统及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US3252920A (en) * | 1960-10-06 | 1966-05-24 | Kerr Mc Gee Oil Ind Inc | Rejuvenation of poisoned ion exchange resins |
| US3282831A (en) * | 1963-12-12 | 1966-11-01 | Signal Oil & Gas Co | Regeneration of anionic exchange resins |
| FR1481171A (fr) * | 1966-04-05 | 1967-05-19 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de régénération de résines échangeuses d'anions fortement basiques |
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| US4113849A (en) * | 1977-03-25 | 1978-09-12 | Union Carbide Corporation | Recovering sulfur from gas streams containing hydrogen sulfide |
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-
1990
- 1990-10-12 CA CA002027435A patent/CA2027435A1/en not_active Abandoned
- 1990-10-25 EP EP19900311685 patent/EP0430432A3/en not_active Withdrawn
- 1990-10-26 JP JP2287412A patent/JPH03178340A/ja active Pending
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| JP2009215186A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Kurita Engineering Co Ltd | アミン液の再生方法 |
| JP2011161303A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Kurita Engineering Co Ltd | アミン液の再生に用いたイオン交換樹脂の再生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0430432A3 (en) | 1991-10-23 |
| EP0430432A2 (en) | 1991-06-05 |
| CA2027435A1 (en) | 1991-04-27 |
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