廣東化工2016年第1期www.gdchem.com第43卷總第315期氯化鈉在乙二醇溶液中介穩(wěn)區(qū)的研究李洋1,樊林華1,馮欣2,羅莉3(1.中國石油集團東南亞管道有限公司,北京1000282.四川廣安愛眾股份有限公司,四川廣安638550;3.成都市香城客運站經(jīng)營管理有限公司,四川成都610500)[摘要]深水氣田水合物抑制劑乙二醇再生脫一價鹽理論主要基于與沉降分離,為了使鹽和乙二醇更好的分離,有必要對氯化鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)進行研究。文章采用激光法測定了不同溫度下氯乙二醇溶液中結(jié)晶的溶解度和超溶解度,得到氯化鈉在乙二醇溶液中結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū),并擬合得到了氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超方程。結(jié)果表明氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度均隨溫度的升高而降低,結(jié)晶過程中將氯化鈉初始濃度控制在3-35g/100g將溫度控制在135-140℃介穩(wěn)區(qū)寬度比較適宜,可以取得較好的脫鹽效果[關(guān)鍵詞]氯化鈉;結(jié)晶;介穩(wěn)區(qū)寬度[中圖分類號]TQ[文獻標識碼]A[文章編號]1007-1865(201601-0004-02Study on the Metastable Zone width of Sodium ChlorideLi Yang, Fan Linhua, Feng Xin, Luo(1. CNPC South East Asia Pipeline CompanyLimited, Beijing 100028: 2. Sichuan Guang'an AAA Public Co, Ltd, Chengdu 6385503. Chengdu Xiangcheng Bus Terminal Management Co, Ltd, Chengdu 610500, China)big Abstract: The removal of sodium chloride from ethylene glycol is mainly based on the vacuum evaporation and settlement, in order to separatwith ethylene glycol, it is necessary to study the crystallization of sodium chloride in ethylene glycol solution. In the paper, solubility and supersodium chloride in ethylene glycol solution were measured and modeled by mathematical expression; the metastable zone widths of sodiumglycol solution at different temperature were also measured. The results showed that sodium chloride solubility and supersolubility decreased with the increase oftemperature, temperature and initial concentration should be controlled in 135-140 C and 3-3.5 g/100gKeywords: sodium chloride: crystallization; metastable zone width水合物抑制劑乙二醇常被用于天然氣開發(fā)中,為了經(jīng)濟乙23實驗操作醇需要回收利用,乙二醇再生回收脫一價鹽環(huán)節(jié)主要基于負壓閃向結(jié)晶器中加入預(yù)先稱量的氯化鈉和乙二醇,并開啟激光監(jiān)蒸與沉降分離原理。為使乙二醇和鹽更好的分離,有必要對氯化視系統(tǒng)以了解固體溶解和析出狀況,開啟恒溫攪拌油浴,迅速升鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)進行研究。本文采用激光法測定氯化溫至預(yù)計溶解度溫度以上15~20℃,然后緩慢降體逐漸溶鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度數(shù)據(jù),得到氯化鈉在乙二解,光強達到最大值最大值時的溫度即為溶解溫度,所加溶質(zhì)量醇溶液中的介穩(wěn)區(qū),探究溶液初始濃度以及溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的為該溫度下的溶解度。繼續(xù)降溫,固體溶質(zhì)完全溶解后加熱升溫,光強數(shù)碼顯示器1介穩(wěn)區(qū)讀數(shù)突然減小時所對應(yīng)的過飽和度值即為該溫度下的超溶解度溶解度是固體在液體中溶解達到平衡時的濃度,但在溶液中,3結(jié)果與討論物質(zhì)的濃度達到高于溶解度的一定數(shù)值才會出現(xiàn)晶體,這一數(shù)值31氯化鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)即為超溶解度。在溶解度與超溶解度之間的區(qū)域稱為介穩(wěn)區(qū)。不同溫度下測得的氯化鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)寬度如圖穩(wěn)區(qū)寬度是選擇合適操作參數(shù)的依據(jù),只有實際的操作點2所示,超溶解度是在降溫速率為10℃/h、攪拌速率為300rmin在整個結(jié)晶過程中都處于介穩(wěn)區(qū)內(nèi)時,才能實現(xiàn)對成核和晶體生條件下測得的。由圖2可知,氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超長速率的實際控制,得到粒度較大、晶型較好的晶體。測取介溶解度均隨溫度的升高而減小,采用 Apelblat簡化經(jīng)驗方程擬合實穩(wěn)區(qū)寬度就是要求能通過實驗測取較為確切的最大過飽和度△驗數(shù)據(jù)得到的溶解度方程為Cmx或最大過冷度△Tmx值,作為設(shè)計中選擇適宜過飽和度的依據(jù)。在工業(yè)操作時,最佳過飽和度與最大過飽和度之間一般滿足加nx=9943170820T/.49InT,R2=0.9995以下關(guān)系:超溶解度方程為:0.lu=22240431-3841lmT,R2=0.9979式中△C9為最佳過飽和度,△Cm為最大過飽和度。從相關(guān)系數(shù)可以看出用擬合得到的方程可以很好的反映出氯化鈉在乙二醇溶液中的的溶解度和超溶解度隨著溫度的關(guān)系。2實驗部分溶解度2.1實驗裝置71.HeNe激光發(fā)射器;2.夾套結(jié)晶器;3.精密溫度計;4.電磁轉(zhuǎn)子5.磁力攪拌器;6.激光接收器:7.記錄儀;8.超級恒溫槽圖1激光法測定氯化鈉在乙二醇中結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)實驗裝置圖Fig. 1 The apparatus for solubility and crystallization determination采用激光法測定氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度,實驗裝置如圖所示。該測量裝置主要包括結(jié)晶器、控溫系統(tǒng)、激光測量系中國煤化工統(tǒng)幾部分22實驗試劑2 suingCNMHG和超溶解度曲線fsodium chloride in乙二醇(分析純AR);氯化鈉(分析純AR)ethylene glycol solution[收稿日期]2015-10-20[作者簡介李洋(1987-),男,四川南充人,本科,助理工程師,主要從事石油天然氣調(diào)度運行工作2016年第1期廣東化工第43卷總第315期www.gdchem.com532溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響1708從圖3中可以看出隨著溫度的增加,介穩(wěn)區(qū)寬度逐漸變窄。x=9043-r--1743,超溶解度方程為:且從圖中可以看出過飽和度△C與氯化鈉的濃度S呈線性關(guān)--3841InT系,可寫出關(guān)系式如△C=4.167-0021T相關(guān)系數(shù)R2=09986(2)介穩(wěn)區(qū)寬度隨著氯化鈉濃度的增加而變大,隨著溫度的增由于介穩(wěn)區(qū)越窄,結(jié)晶過程越不好控制,因此,從有利于控加而變窄。乙二醇脫鹽過程中將氯化鈉初始濃度控制在3~35制結(jié)晶過程的角度考慮,在乙二醇脫鹽過程中,溫度不宜過高,g/100g乙二醇,將溫度控制在135~140℃,比較適宜,可以取得控制在135-140℃比較適宜,脫鹽效果好。好的脫鹽效果。o8eoTCC)s(g/100g乙二醇)圖3氯化鈉在乙二醇中的介穩(wěn)區(qū)與溫度的關(guān)系圖4氯化鈉在乙二醇中的介穩(wěn)區(qū)與濃度的關(guān)系Fig 3 Effect of tempreture on the metastable zone widths of sodiumFig 4 Effect of concentration on the metastable zone widths ofchloride in ethylene glycol solutionsodium chloride in ethylene glycol solution3.3溶液初始濃度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響從圖4中可以看出隨著氯化鈉濃度的增加,介穩(wěn)區(qū)寬度逐漸參考文獻變大。并且從圖中可以看出過冷度△T與氯化鈉的濃度S呈線性濤,葉鐵林化學(xué)工業(yè)中的結(jié)晶門關(guān)系,可寫出關(guān)系式如[2Joachim Ulrich△T=0.07+276相關(guān)系數(shù)R2=09923and nucleation in induof Crystal Growth, 2002由于介穩(wěn)區(qū)越窄,結(jié)晶過程越不好控制,因此,從有利于控237-239:2130-2135制結(jié)晶過程的角度考慮,在乙二醇脫鹽過程始濃度不宜過[3]Kim KJ, Mersmann A. Estimation of metastable zone width in different低,控制在3~3.5g/100g乙二醇介穩(wěn)區(qū)寬度比較適宜。nucleation processes[J]. Chemical Engineering Science, 2001, 5607)4結(jié)論2315-2324(1)氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度均隨溫度的升高而減小,氯化鈉在乙二醇溶液中結(jié)晶溶解度方程為:中德區(qū)的賣半,生:2等.氯化鈉在乙二醇溶液43(1):4-5(上接第9頁)3結(jié)論through門」. Anal Chem,1994,66(11):646655以大孔SiO2材料為載體,通過殼聚糖的修飾,采用吸附脂肪[4]Tai Shau-Wei, Tai Chin-Shain. Lipase catalyzed synthesis of (S)-naproxenester prodrug by transesterification in organic solvents[J]. Applied酶法成功獲得了 CRL/CS-SiO2固定化脂肪酶。研究表明由于殼聚Biochemistry and Biotechnology, 1999, 80: 205-219糖與脂肪酶具有較好的親和性,酶的固定量要高于未修飾過的。[S]馮超,蔣麗娟,黎繼烈,等.固定化脂肪酶研究進展門食品工業(yè)科技以催化拆分萘普生甲酯水解反應(yīng)生成(S)-萘普生為對象,當CRL2011,32(2373378負載量為532mgg,反應(yīng)120h時,(S)普生的轉(zhuǎn)化率可達到趙慶節(jié),余瑩,周文瑜,等.有機相中大孔吸附樹脂固定化酶拆分消旋與游離脂肪酶相比,該 CRL/CS-SiO2固定化脂肪酶催化水解初始7zouB,HuY, Jiang L,etal. Mesoporous Material SBA-5 Modified by反應(yīng)速率和對映體選擇性都得到明顯的提高,表現(xiàn)出具有良好的 Amino Acid Ionic Liquid To Immobilize Lipase via Ionic Bonding and酶活性和操作穩(wěn)定性,具有良好的應(yīng)用前景。Cross-Linking MethodU]. Ind Eng Chem Res, 2013, 52(8): 2844-2851[8]瀏曉貞,鄭璐夢,張育淇,等.環(huán)氧基功能化塊體SiO2大孔材料對漆參考文獻酶的固定化門.2014,20(45):2002820032[]黃卓桶,李娜,尚雁,等.SBA-15固定化脂肪酶催化拆分萘普生甲酯(本文文獻格式:龍能兵,孫懷艷,李偉遜.用殼聚糖修飾的大孔水解反應(yīng)[,化學(xué)通報,2011,74(1):61-66.[2]周曉云,等.酶學(xué)原理與酶工程M]北京:中國輕工業(yè)出版社,2007si02材料固定化脂肪酶拆分萘普生甲酯[J.廣東化工,2016,[3]Milos Novotny, Helena Soini, Helena Soini, et al. Chiral separation43(1):8-9)中國煤化工CNMHG