Separation of Heat Stable Amine Salts in Methyldiethanolamine (MDEA) Solutions Using High-Pressure IC

Význam tématu

Čistění zemního plynu od CO2 a H2S pomocí aminových roztoků je klíčové pro snížení koroze, ochranu potrubí a splnění environmentálních norem. Teplotně stabilní aminové soli organických a anorganických kyselin se v procesu regenerace neodstraní a negativně ovlivňují viskozitu roztoku i korozní vlastnosti, proto je nezbytné je spolehlivě monitorovat.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje možnost vysoce účinné separace 14 teplotně stabilních aminových solí (fluorid, acetát, propionát, formiát, chlorid, nitrit, dusičnan, bromid, síran, sulfát, oxid uhličitý, oxalát, fosfát, thiosíran, tiokyanát) v roztocích methyldiethanolaminu (MDEA) pomocí vysokotlaké iontové chromatografie na 4 µm aniontových kolonách.

Použitá metodika a instrumentace

Separace probíhala na koloně Dionex IonPac AS11-HC-4µm (2 x 250 mm) s guard kolonou AG11-HC-4µm. Eluce gradientem KOH (1 mM do 8 min, 1–30 mM do 28 min, 30–72 mM do 38 min, 72–100 mM do 60 min) při průtoku 0,38 ml/min a teplotě 30 °C. Vzorky (25 µl) byly detekovány recyklovanou supresovanou vodivostí (ASRS 300, 68 mA). Instrumentace: Dionex ICS-5000+ HPIC systém s eluentním generátorem EGC 500 KOH, degasačním modulem CR-ATC 500, Dionex AS-AP autosamplerem, Dionex Chromeleon CDS.

Hlavní výsledky a diskuse

Voda i roztoky 10 a 30 % MDEA vykázaly vysoké obnovy analyzovaných aniontů v rozmezí 95–100 %. V 50 % MDEA se obnovy snížily na přibližně 80 %. Všechny cílové anionty se oddělily do 35 min s vynikajícím rozlišením i při provozním tlaku kolem 3600 psi. Tiokyanát vyžadoval prodloužení eluce na 50 min.

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda umožňuje přesné a reprodukovatelné stanovení zbytkových aminových solí v průmyslových aminosystémech, optimalizaci regenerace MDEA, snížení provozních nákladů spojených s korozí a zajištění souladu s odpadovými emisními limity.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry jsou integrace vysokotlaké IC s on-line monitorováním procesních toků, vývoj rychlých gradientů pro zkrácení analýzy, použití kapilárních a mikrobore kolon, automatizace přípravy vzorků a rozšíření metodiky na další aminové systémy.

Závěr

Vysokotlaká Reagent-Free IC metoda na systému Dionex ICS-5000+ s 4 µm kolonami poskytuje vysoké rozlišení, spolehlivost a reprodukovatelnost separace teplotně stabilních aminových solí. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu aminosměsí v petrochemickém průmyslu.

Reference

1. Natural Gas org Natural Gas Processing sour gas accessed Dec 2012
2. Rooney PC Bacon TR DuPart MS Effect of Heat Stable Salts on MDEA Corrosivity Parts 1 and 2 Hydrocarbon Processing 1996 1997
3. Christison T Bahten K Briggs J Lopez L Technical Note 129 Configuring High-Pressure IC Systems for Analytical Flow Rates TN70317 E Thermo Fisher Scientific 2012
4. Thermo Fisher Scientific Dionex Anion Self-Regenerating Suppressor 300 and Cation Self-Regenerating Suppressor 300 Product Manual 2009
5. Thermo Fisher Scientific Dionex ICS-5000+ Ion Chromatography System Installation Instructions 2012
6. Thermo Fisher Scientific Dionex AS-AP Autosampler Operators Manual 2012
7. Thermo Fisher Scientific Application Update 138 Determination of Ethanolamines in Industrial Waters by Cation-Exchange Chromatography LPN 0995 1998
8. Thermo Fisher Scientific Application Note 135 Determination of Inorganic Anions in Wastewater by Ion Chromatography LPN 1226 2000
9. Thermo Fisher Scientific Application Note 138 Determination of Thiosulfate in Refinery and Other Wastewaters LPN 1237 2001