CN114894942B - 一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法，装置包括抽滤仪、抽滤器、精密计量泵、电泳仪、离子色谱和电化学工作站；将醇胺溶液经过过滤后自上而下注入离子交换室，其中热稳盐阴离子与装填强碱型阴离子交换树脂的OH‑交换而被截留，开启电化学工作站，在电场作用下，热稳盐阴离子穿过阴离子膜电泳至阳极室，收集定容后进行离子色谱分析，根据检测到的热稳盐阴离子关联出热稳盐含量。该方法可对醇胺溶液中常见的九种阴离子Cl‑、SO4 2‑、SCN‑、NO3 ‑、F‑、S2O3 2‑、HCOO‑、CH3COO‑和C2O4 2‑等进行准确检测，有效避免了非极性杂质的干扰，保证色谱出峰基线的平稳。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体是涉及一种醇胺溶液中热稳盐阴离子的检测装 置和方法。
背景技术
醇胺是目前石化与天然气行业中应用最为广泛的脱硫溶剂，主要包括N-甲基二乙醇 胺、一乙醇胺、二乙醇胺和二异丙醇胺等。然而，醇胺溶剂在使用过程中不可避免地会发生氧化降解，产生一系列有机或无机阴离子，常见的有Cl-、SO4 2-、SCN-、NO3 -、F-、S2O3 2-、HCOO-和C2O4 2-等，由于它们无法在再生过程中去除，因而被称为热稳定盐(HSS)。热稳 定盐在醇胺脱硫工艺系统中不断积累会导致系统净化效能下降等操作问题，尤其是胺液 中杂质HSS能破坏系统的FeS保护层，不仅加大腐蚀速率，而且运行中增加胺的损耗及减 少有效胺的量，引起溶液发泡、粘度上升、脱硫吸收塔拦液，从而影响装置平稳操作， 影响净化效果。
当任何一种HSS阴离子或其总量超标时，醇胺溶液中会出现悬浮硫化亚铁或其他固 体，颜色变深，容易发泡。C2O4 2-、HCOO-与铁的络合常数较高，随着碳钢表面暴露的铁 被氧化，草酸、甲酸能与金属氧化物螯合而使暴露的表面不断被更新而氧化。比如当 MDEA溶液中草酸含量超过5000μg/g，对碳钢的腐蚀率达40mm/a。若要维持碳钢的腐 蚀速率在0.25mm/a以下，则乙酸根的质量分数必须＜1000μg/g，甲酸根和硫酸根的质 量分数要＜500μg/g，草酸质量分数要＜250μg/g，见表1.0。
表1.0
中国石油化工有限公司天津分公司企业标准Q/SHTJ(F)0135规定了脱硫胺液中热稳盐含量的测定方法，属于离子交换-容量法。具体为称取一定量的样品使其通过H型阳 离子交换树脂柱，热稳态盐中的-NH+与树脂中的H+交换，各种热稳态盐阴离子被转化成 相应的酸，从树脂中流出的含酸溶液用标准碱溶液滴定，最后进行定量计算热稳定性盐 的含量。但该方法需要根据醇胺溶液中HSS含量进行不同的倍数的稀释，步骤繁琐且准 确性欠佳，而且不能进行痕量分析，无法测得每一种热稳态盐阴离子的含量。且该方法要耗费酸试剂来再生离子交换树脂，造成二次污染。
离子色谱法由于在精密度、准确性和实用性等方面的优势，使其最优可能成为标准 方法。醇胺脱硫溶液中的醇胺和金属离子，使柱效降低或完全失效，严重影响色谱柱的性能，造成色谱系统压力降增加、色谱拖尾、色谱分离度较差，干扰峰较大等现象等现 象。需要采用预处理消除。唐飞在《离子色谱法测定醇胺脱硫溶液中热稳定盐》中论述了采用膜过滤、固相萃取和稀释三个步骤对工业样品进行前处理，采用KOH梯度淋洗和 电导检测的方式，实现了7种离子的分离与检测，但是该方法也不可避免树脂再生的废 碱液。罗芳在《固相微萃取-离子色谱法分析胺液中的热稳定盐离子组成》中认为当胺 液中HSS％≥1％时，宜采用容量法；而当HSS％＜1％时，宜采用固相微萃取法-离子色谱法，但是该方法无疑于稀释样品，尚不能根本解决目前存在的问题。
发明内容
根据现有技术的问题，亟需研究出一种既能分析醇胺溶液中热稳盐各种阴离子的种 类和含量，又能避免离子交换法产生的废碱液问题的醇胺溶液热稳盐检测方法。
本发明提出醇胺溶液中热稳盐阴离子检测的现有技术采用离子交换-容量法，所涉 及到的装置包括称量设施、过滤设施、离子交换柱、滴定管等。具体为1.称取一定量 的样品，并进行简单过滤处理；2.通过H型阳离子交换树脂柱进行离子交换；3.标准 碱溶液滴定，计算热稳定性盐的含量。
本发明中所涉及的一种醇胺溶液中热稳盐阴离子的检测装置和方法包括称量设施 (精密电子天平、精密计量泵)、过滤设施(抽滤器)、电泳仪和离子色谱相。具体方法 为1.对待测醇胺溶液进行过滤，并将过滤后的醇胺溶液注入离子交换室；2.电泳；3.离 子色谱法分析。本发明与现有技术的不同点在于对待测醇胺溶液的处理方式不同，本发 明中的技术是将待测醇胺溶液进行过滤后，采用电泳手段将待测醇胺溶液中的阴离子转 移至可用于离子色谱分析的溶液中，然后利用离子色谱方法检测相关离子的种类及含 量。
本发明的目的在于提供一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法。该方 法可准确快速对醇胺溶液中常见的九种阴离子Cl-、SO4 2-、SCN-、NO3 -、F-、S2O3 2-、HCOO-、CH3COO-和C2O4 2-等进行准确检测，检测精度高，重复性好，有效避免了非极性杂质的 干扰，保证色谱出峰基线的平稳，并且该方法可避免排放树脂再生的废碱液。
本发明的技术方案如下：
一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置，所述的装置包括抽滤仪、抽滤器、精密计量泵、电泳仪、离子色谱和电化学工作站，所述电泳仪依次包括阴极室、阴离子 膜、离子交换室、阴离子膜、阳极室；其中抽滤仪通过软管、橡胶塞连接抽滤器，精密 计量泵入口通过软管、三通阀分别连接抽滤器和去离子水源，精密计量泵出口连接电泳仪进口分布器，分布器位于离子交换室上方，电泳仪的阳极室通过软管连接离子色谱的 自动进样器，电化学工作站的正极连接电泳仪的阳极，电化学工作站的负极连接电泳仪 的阴极；所述抽滤器的过滤膜孔径≤0.45μm，用于过滤醇胺溶液的杂质。
所述的离子交换室装填直径为50μm-100μm的强碱型阴离子交换树脂，所述的强碱型阴离子交换树脂，工作交换容量为1mmol/g-5mmol/g干基。
所述的阴极室和阳极室分别注满0.1mol/L-0.5mol/L浓度的NaOH水溶液作为电解液。
本发明的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的方法；包括醇胺溶液过滤、醇胺 溶液阴离子交换、强碱型阴离子树脂电泳和色谱分析，将待测醇胺溶液经过过滤后自上而下注入电泳仪的离子交换室，其中热稳盐阴离子与装填强碱型阴离子交换树脂的OH-交换而被截留，开启电化学工作站，在电场作用下，热稳盐阴离子穿过阴离子膜电泳至 阳极室，收集定容后进行离子色谱分析，根据检测到的热稳盐阴离子关联出热稳盐含量。
所述的醇胺溶液注入电泳仪离子交换室的速率为0.1ml/s-0.5ml/s。
所述的电泳温度在25℃-35℃之间，电泳电压为5V-10V，电泳时间8s-10s。
具体说明如下：本发明中的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置，如图1所示：装置包括抽滤仪(16)、抽滤器(15)、精密计量泵(17)、电泳仪(13)、离子色 谱(14)、电化学工作站(12)，其中抽滤仪(16)通过软管、橡胶塞连接抽滤器(15)， 精密计量泵(17)入口通过软管、三通阀(18)分别连接抽滤器(15)和去离子水源， 精密计量泵(17)出口连接电泳仪(13)进口分布器(2)，电泳仪(13)的阳极室(9) 通过软管连接离子色谱(14)的自动进样器，电化学工作站(12)的正极连接电泳仪的 阳极(7)，电化学工作站(12)的负极连接电泳仪的阴极(6)；所述的抽滤器(15)的 过滤膜孔径≤0.45μm，用于过滤醇胺溶液的杂质；所述的电泳仪(16)依次包括阴极 室(8)、阴离子膜(3)、离子交换室(4)、阴离子膜(3)、阳极室(9)。
所述的强碱型阴离子交换树脂的装填容积为离子交换室(4)的容积，其大小为保证所装填的强碱型阴离子交换树脂的总的离子交换容量大于待测醇胺溶液进样量所包 含的阴离子总量；所述的阴极室(8)和阳极室(9)的容积，其大小依上述离子交换室 (4)的容积而定，一般为离子交换室(4)的容积的1/5-1/2。
所述离子交换室(4)沿电泳方向的尺寸为不大于最小离子淌度(10*10-8m2/s/V)、最短电泳时间(8s)、最小电场强度(5/2*103V/m)三者的乘积，进而可计算出离子交换 室(4)垂直于电泳方向的长度尺寸和宽度尺寸。
所述离子交换室(4)上部设置分布器(2)，使待测醇胺溶液进样均匀注入树脂床层，避免沟流；所述的离子交换室(4)装填直径50μm-100μm的强碱型阴离子交换 树脂；所述的强碱型阴离子交换树脂的工作交换容量为1mmol/g-5mmol/g(干基)；所 述的阴极室和阳极室分别注满0.1mol/L-0.5mol/L浓度的NaOH水溶液作为电解液。
本发明中一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法，由于毛细电泳时间 差和离子的电势差异，在阳极室OH-优先被氧化，而热稳盐阴离子被保留于阳极室。电解时间在8-10s即保证树脂被再生完全，又保证热稳盐阴离子被全部迁移至阳极室，同 时还避免了热稳盐阴离子被氧化损失。
本发明具有如下优点：(1)本发明涉及到的分析方法将电化学原理和离子交换相结 合避免产生费碱液，方法简单、快速、灵敏、准确。(2)本发明有效避免了非极性杂质 的干扰，检测精度高，重复性好，可对醇胺溶液中常见的九种阴离子Cl-、SO4 2-、SCN-、 NO3 -、F-、S2O3 2-、HCOO-、CH3COO-和C2O4 2-等进行准确检测。
附图说明
图1为抽滤器、电泳仪和离子色谱连接示意图。
图2为电泳仪的主视图示意图。
图3为电泳仪的俯视图示意图。
1——醇胺溶液进口；2——分布器；3——阴离子膜；4——强碱型阴离子交换室；5——醇胺溶液出口；6——阴极极极板；7——阳极极板；8——阴极室；9——阳极室；10——阳极室注剂口；11——阴极室注剂口；12——电化学工作站；13— —电泳仪；14——离子色谱；15——抽滤器；16——抽滤仪；17——精密计量泵； 18——三通阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实例对本发明实施步骤进行详 细说明。试验中涉及到的抽滤器-R300P、883离子色谱仪(Autolab)、有机滤膜(0.2μm、0.4μm、0.45μm)、强碱型阴离子交换树脂(氢氧型)、精密电子天平(梅特勒托 利多)、电源-电化学工作站(Gamary)、有机针头、精密计量泵(BT100M)、智能抽滤 仪(Smart VaccumFilter)等以及碳酸钠、甲酸钠、硫氰化钾、氯化钠等分析纯试剂的 相关术语不对本发明产生限制，仅仅是出于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发 明，不应将其理解为局限于本文阐述的实施例。显然，下述的实施例仅仅是本发明中的 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置包括抽滤仪(16)、抽滤器(15)、精密计量泵(17)、电泳仪(13)、离子色谱(14)、电化学工作站(12)，具 体连接方式为抽滤仪(16)通过软管、橡胶塞连接抽滤器(15)，精密计量泵(17)入 口通过软管、三通阀(18)分别连接抽滤器(15)和去离子水源，精密计量泵(17)出 口连接电泳仪(13)进口分布器(2)，电泳仪(13)的阳极室(9)通过软管连接离子 色谱(14)的自动进样器，电化学工作站(12)的正极连接电泳仪的阳极极板(7)，电 化学工作站(12)的负极连接电泳仪的阴极(6)。
本发明中的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的方法包括醇胺溶液过滤、醇胺 溶液阴离子交换、强碱型阴离子树脂电泳和色谱分析，具体为将一定量的醇胺溶液(含热稳盐)经过抽滤器(15)过滤后由精密计量泵(17)注入离子交换室，其中热稳盐阴离子与装填强碱型阴离子交换树脂的OH-交换而被截留，开启电化学工作站(12)，在电 场作用下，热稳盐阴离子穿过阴离子膜(3)电泳至阳极室(9)，收集定容后进行离子 色谱分析，根据检测到的热稳盐阴离子关联出热稳盐含量。所述的离子交换为首先将三 通阀(18)切换为醇胺溶液进样后，将0.5ml-1.0ml(一般分析认定的所需的待测样品的 量的范围)的醇胺溶液注入强碱型阴离子交换树脂，热稳盐阴离子与强碱型阴离子树脂 进行交换而被截留在树脂中；所述注入速率保障上述0.5ml-1.0ml范围的醇胺溶液的热 稳盐阴离子完全注入离子交换室且与强碱型阴离子树脂进行充分的离子交换，一般为 0.1ml/s-0.5ml/s，耗时2s-10s，然后将三通阀(18)切换为去离子水进样，冲洗离子树脂 交换室，将醇胺分子等杂质淋洗去除，最后开启电化学工作站(12)，在电场作用下阴 极室发生还原反应：
产生的微量H2经过11阴极室注剂口排至系统外，产生的OH-在电场作用下，穿过
阴离子膜(3)进入离子交换室(4)替换掉热稳盐阴离子，使得离子交换树脂得以再生， 热稳盐阴离子继续在电场作用下，穿越阴离子膜进入阳极室。在电场作用下阳极室发生 氧化反应：
产生的微量O2经过阳极室注剂口(10)排至系统外。所述的电泳电压在5V-10V， 电泳温度在25-35℃之间，电泳时间8-10s；所述的色谱进样的样品是收集转移至阳极室 的热稳盐阴离子的水溶液，并用纯水冲洗阳极室，将两者注入10ml容量瓶中，并用去 离子水定容至10ml；所述色谱进样条件为：抑制电流50mA，进样量23μL，柱温35℃， 电导池温度35℃，洗脱液采用3.5mmol/LNa2CO3+1.0mmol/LNaHCO3，流量1.0-1.2mL/min， 或者采用KOH梯度淋洗和电导检测的方式，0-5min，5mmol/L KOH；5-38min， 5-100mmol/LKOH，实现待测阴离子组分在分离柱上因保留特性不同而分离，根据保留时 间确定离子种类，根据出峰面积确定离子含量。所述的热稳盐含量关联方法在采用下 式：
HSS(w％)＝∑[m(X)/MX*119.16]*10*10-3/10
其中m(x)为离子色谱检测到的某种热稳盐阴离子的含量，mg/L；MX为对应热稳盐阴离子的相对原子质量；HSS为所检测醇胺溶液的热稳盐含量，％。
实施例1
电泳仪(13)：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为2ml，内装0.1mol/LNaOH水溶液，阳极室(9)容积为2ml，内装0.1mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为2mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为70.7mm、70.7mm，装填直 径50μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量1mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
分析方法：采用抽滤器(15)(过滤膜孔径0.45μm)过滤气分装置的乙醇胺脱硫 溶液50ml，去除颗粒物等杂质。将三通阀(18)切换为醇胺溶液进样，利用精密计量 泵(BT100M)17将过滤后的样品注入电泳仪(13)进口分布器(2)，速率为0.1ml/s， 时间为10s，然后将三通阀(18)切换为去离子水进样10ml，冲洗离子树脂交换室(4)， 将醇胺分子等杂质淋洗去除；设置电化学工作站(12)输出电压为5V，控制电泳仪温 度25℃并维持，开启电化学工作站并持续8s，在电场作用下，离子交换室(4)的各种 离子开始电泳，因为有阴离子膜(3)的作用，只有各种阴离子穿过阴离子膜(3)进入 到阳极室(9)；将阳极室(9)的热稳盐阴离子的水溶液倒入10ml容量瓶中，同时用去 离子水清洗阳极室，所得溶液倒入上述10ml容量瓶，最后用去离子水定容10ml。采用 离子色谱(14)分析定容的水溶液的各种阴离子含量，结果见表1。
表1实施例1分析结果
实施例2
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为3ml，内装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为3ml，内装0.2mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为3mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为57.7mm、57.7mm，装填直 径70μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量3mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
按照实施例1中的方法分析用于脱除催化裂化装置液化气H2S的乙醇胺脱硫溶液的 热稳盐阴离子，其中进样速率为0.2m/s，进样时长为5s，电泳电压7V，电泳温度30℃， 电泳时间9s，结果见表2。
表2实施例2分析结果
实施例3
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为5ml，内装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为5ml，内装0.5mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为3mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为57.7mm、57.7mm，装填直 径100μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量5mmol/g，该树脂经过 0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
按照实施例1中的方法分析用于催化裂化装置干气脱H2S的乙醇胺脱硫溶液的热稳 盐阴离子，其中进样速率为0.5m/s，进样时长为1s，电泳电压10V，电泳温度35℃， 电泳时间10s，结果见表3。
表3实施例3分析结果
实施例4
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为5ml，内装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为5ml，内装0.5mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为3mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为57.7mm、57.7mm，装填直 径50μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量1mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
按照实施例1中的方法分析干气制氢装置的乙醇胺脱硫溶液的热稳盐阴离子，结果 见表4。
表4实施例4分析结果
实施例5
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为10ml，内装0.5mol/LNaOH水溶液，阳极室(9)容积为2ml，内装0.5mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为1mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为100mm、100mm，装填直径 50μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量5mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
按照实施例1中的方法分析胺液再生装置的贫胺液罐中的醇胺脱硫溶液的热稳盐阴 离子，结果见表5。
表5实施例5分析结果
实施例6电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为3ml，内 装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为3ml，内装0.2mol/LNaOH水溶液，离子 交换室(4)沿电泳方向的尺寸为3mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为57.7mm、57.7mm， 装填直径70μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量3mmol/g，该树脂经过 0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
按照实施例1中的方法分析胺液再生装置的贫胺液泵出口的醇胺脱硫溶液的热稳盐 阴离子，结果见表6。
表6实施例6分析结果
实施例7
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为2ml，内装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为2ml，内装0.1mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为2mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为70.7mm、70.7mm，装填直 径50μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量1mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
采用抽滤器-R300P(过滤膜孔径0.4μm)过滤1#焦化装置的乙醇胺脱硫溶液50ml，去除焦粉颗粒物等杂质。利用精密计量泵(BT100M)将过滤后的样品注入离子交换室， 速率为0.2ml/s，时间为4s；设置电化学工作站输出电压为7V，控制电泳仪温度30℃并 维持，开启电化学工作站并持续9s，在电场作用下，离子交换室的各种离子开始电泳， 因为有阴离子膜的作用，只有各种阴离子穿过阴离子膜进入到阳极室。采用10ml去离 子水冲洗电泳仪的离子交换室，将醇胺等洗掉；将阳极室的热稳盐阴离子的水溶液倒入 10ml容量瓶中，同时用去离子水洗涮阳极室，所得溶液倒入上述10ml容量瓶，最后用去离子水定容10ml。采用离子色谱法分析定容的水溶液的各种阴离子含量，结果见表7。
表7实施例7分析结果
实施例8
电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为5ml，内装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为5ml，内装0.1mol/LNaOH水溶液，离子交换室(4) 沿电泳方向的尺寸为4mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为50.0mm、50.0mm，装填直 径80μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量4mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
采用抽滤器-R300P(过滤膜孔径0.2μm)过滤2#焦化装置的乙醇胺脱硫溶液50ml，去除焦粉颗粒物等杂质。利用精密计量泵(BT100M)将过滤后的样品注入离子交换室， 速率为0.25ml/s，时间为4s；设置电化学工作站输出电压为10V，将电化学工作站负极 接电泳仪的阴极，将电化学工作站的正极接电泳仪的阳极，控制电泳仪温度30℃并维持， 开启电化学工作站并持续10s，在电场作用下，离子交换室的各种离子开始电泳，因为有阴离子膜的作用，只有各种阴离子穿过阴离子膜进入到阳极室。采用10ml冲洗电泳 仪的离子交换室，将醇胺等洗掉；将阳极室的热稳盐阴离子的水溶液倒入10ml容量瓶 中，同时用去离子水洗涮阳极室，所得溶液倒入上述10ml容量瓶，最后用去离子水定 容10ml。采用离子色谱法分析定容的水溶液的各种阴离子含量，结果见表8。
表8实施例8分析结果
实施例9电泳仪：离子交换室(4)的容积为10ml，阴极室(8)容积为5ml，内 装0.1mol/L NaOH水溶液，阳极室(9)容积为5ml，内装0.1mol/LNaOH水溶液，离子交 换室(4)沿电泳方向的尺寸为5mm，垂直于电泳方向的尺寸分别为44.7mm、44.7mm， 装填直径80μm强碱型阴离子交换树脂，树脂干基工作交换容量4mmol/g，该树脂经过0.1mol/L NaOH水溶液浸泡预处理。
采用抽滤器-R300P(过滤膜孔径0.2μm)过滤3#焦化装置的乙醇胺脱硫溶液50ml，去除焦粉颗粒物等杂质。利用精密计量泵(BT100M)将过滤后的样品注入离子交换室， 速率为0.5ml/s，时间为2s；设置电化学工作站输出电压为10V，将电化学工作站负极接 电泳仪的阴极，将电化学工作站的正极接电泳仪的阳极，控制电泳仪温度35℃并维持， 开启电化学工作站并持续10s，在电场作用下，离子交换室的各种离子开始电泳，因为有阴离子膜的作用，只有各种阴离子穿过阴离子膜进入到阳极室。采用10ml冲洗电泳 仪的离子交换室，将醇胺等洗掉；将阳极室的热稳盐阴离子的水溶液倒入10ml容量瓶 中，同时用去离子水洗涮阳极室，所得溶液倒入上述10ml容量瓶，最后用去离子水定 容10ml。采用离子色谱法分析定容的水溶液的各种阴离子含量，结果见表9。
表9实施例9分析结果
实施例10准确性和重复性验证
在1000ml 30％的MDEA的水溶液中分别加入氯化钠(分析纯)、硫酸钠(分析纯)、硫氰化钠(分析纯)、硝酸钠(分析纯)、氟化钠(分析纯)、硫代硫酸钠(分析纯)、甲 酸钠(分析纯)、乙酸钠(分析纯)和草酸钠(分析纯)各0.1g，获得含有已知热稳盐 阴离子含量的醇胺溶液。按照实施例9的装置和方法对该已知热稳盐阴离子含量的醇 胺溶液进行三次分析测试，分析其中的阴离子含量，结果见表10。
表10准确性和重复性验证结果
由表10可知，本发明中涉及的一种醇胺溶液中热稳盐阴离子的检测方法对于每一种阴离子的分析相对误差在2.79％以内，对于每一种阴离子分析的相对标准偏差在3.31％以内，可见该方法准确性良好，且重复性良好，优于本领域的其他分析方法，可以满足 实际生产中醇胺溶液的HSS分析。
实施例11加标回收实验
针对实施例9中的3#焦化装置的乙醇胺脱硫溶液，采用抽滤器(过滤膜孔径0.45 μm)过滤后定容1000ml，然后分别加入氯化钠(分析纯)、硫酸钠(分析纯)、硫氰化 钠(分析纯)、硝酸钠(分析纯)、氟化钠(分析纯)、硫代硫酸钠(分析纯)、甲酸钠(分 析纯)、乙酸钠(分析纯)和草酸钠(分析纯)各0.1g，充分摇匀。按照实施例9中的 装置和方法分析加标后的热稳盐阴离子，结果见表11。从分析结果可知，本发明中所述 的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置及方法对于上述9种阴离子的加标回收 率在97.72％-102.76％，效果良好。
表11加标回收实验结果
本发明公开和提出的技术方案，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条 件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和 改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (5)
1.一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置，其特征在于所述的装置包括抽滤仪、抽滤器、精密计量泵、电泳仪、离子色谱和电化学工作站，所述电泳仪依次包括阴极室、阴离子膜、离子交换室、阴离子膜、阳极室；其中抽滤仪通过软管、橡胶塞连接抽滤器，精密计量泵入口通过软管、三通阀分别连接抽滤器和去离子水源，精密计量泵出口连接电泳仪进口分布器，分布器位于离子交换室的上方，电泳仪的阳极室通过软管连接离子色谱的自动进样器，电化学工作站的正极连接电泳仪的阳极，电化学工作站的负极连接电泳仪的阴极；所述抽滤器的过滤膜孔径≤0.45μm；所述的阴极室和阳极室的容积，其大小依上述离子交换室的容积而定，一般为离子交换室的容积的1/5-1/2；所述离子交换室沿电泳方向的尺寸为不大于最小离子淌度10*10-8m2/s/V、最短电泳时间8s、最小电场强度5/2*103V/m三者的乘积，进而可计算出离子交换室垂直于电泳方向的长度尺寸和宽度尺寸，保障热稳盐阴离子被全部迁移至阳极室，阴极室和阳极室分别注满0.1mol/L-0.5mol/L浓度的NaOH水溶液作为电解液；同时还避免了热稳盐阴离子被氧化损失；离子交换室内装填强碱型阴离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的装置，其特征在于所述的离子交换室装填直径50μm-100μm的强碱型阴离子交换树脂，强碱型阴离子交换树脂工作交换容量为1mmol/g-5mmol/g干基。
3.利用权利要求1的装置进行快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的方法，其特征是，将待测醇胺溶液经过过滤后自上而下注入电泳仪的离子交换室，其中热稳盐阴离子与装填强碱型阴离子交换树脂的OH-交换而被截留，开启电化学工作站，在电场作用下，热稳盐阴离子穿过阴离子膜电泳至阳极室，收集定容后进行离子色谱分析，根据检测到的热稳盐阴离子关联出热稳盐含量。
4.根据权利要求3所述的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的方法，其特征在于所述的醇胺溶液注入电泳仪离子交换室的速率为0.1ml/s-0.5ml/s。
5.根据权利要求3所述的一种快速检测醇胺溶液中热稳盐阴离子的方法，其特征在于所述的电泳温度在25℃-35℃之间，电泳电压为5V-10V，电泳时间8s-10s。
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