使用胺和烷氧基胺的混合物分离酸性气体的胺处理方法技术

技术编号:10902420 阅读:86 留言:0更新日期:2015-01-14 12:43
从包含H2S和CO2的气体混合物中吸收这两种气体的方法包括使气体混合物与如下组分的吸收剂组合接触:(i)包含严重位阻叔醚胺三甘醇或这类醇的衍生物的第一吸收剂组分,和(ii)用于酸性气体的包含液体胺如甲基二乙胺(MDEA)、单乙醇胺(MEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、哌嗪(PZ)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(氨基乙氧基乙醇,DGA)和二异丙胺(DIPA)、另一醚胺醇或二胺的第二吸收剂组分。通过使用胺吸收剂的组合,可保持CO2吸收的总选择性,同时保持良好的H2S吸着选择性;H2S和CO2组合的选择性可经吸收剂中的一系列气体载荷控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】从包含H2S和CO2的气体混合物中吸收这两种气体的方法包括使气体混合物与如下组分的吸收剂组合接触:(i)包含严重位阻叔醚胺三甘醇或这类醇的衍生物的第一吸收剂组分,和(ii)用于酸性气体的包含液体胺如甲基二乙胺(MDEA)、单乙醇胺(MEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、哌嗪(PZ)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(氨基乙氧基乙醇,DGA)和二异丙胺(DIPA)、另一醚胺醇或二胺的第二吸收剂组分。通过使用胺吸收剂的组合,可保持CO2吸收的总选择性,同时保持良好的H2S吸着选择性;H2S和CO2组合的选择性可经吸收剂中的一系列气体载荷控制。【专利说明】 专利
本专利技术涉及从包含酸性和非酸性组分的混合气流中吸收酸性气体。 相关申请交叉引用 本申请涉及和根据35USC120要求2012年3月14日提交的美国专利申请序列 号61/610, 599的优先权利益。 专利技术背景 很好地确立了用胺溶液处理包含酸性气体如C02、H2S、CS2、HCN、C0S和烃的 硫衍生物的气体和液体以除去这些酸性气体。胺通常作为包含胺的溶液在吸收塔中接触酸 性气体和液体,其中胺水溶液与酸性流体逆流进入。在典型情况下,使用常见胺吸着剂如单 乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、二异丙胺(DIPA)或羟基乙氧基乙胺 (DGA)。包含吸着的酸性气体的液体胺料流通常通过在分离塔中将吸着的气体解吸而再生, 其中再生的胺和解吸的气体作为分离的料流离开塔。有效的各种气体提纯方法描述于例 如GasPurification,第 5 版,Kohl和Neilsen,GulfPublishingCompany,1997,ISBN-13: 978-0-88415-220-0 中。 用胺溶液处理包含co2和H2S的酸性气体混合物通常产生实质量的C02和H2S的同 时脱除。然而,通常理想的是处理包含co2和H2S的酸性气体混合物以从混合物中选择性地 除去h2s,由此使co2的脱除最小化。h2s的选择性脱除导致分离的酸性气体中较高的h2s/ C02比,这简化了使用Claus方法将H2S转化成元素硫。选择性H2S脱除适用于大量气体处 理操作,包括处理来自油砂、煤和页岩热解的烃气体、具有低H2s/co2比的炼厂气体和天然 气,且在其中H2S的分压与co2相比较低的气体处理中是特别理想的,因为胺从后一类型的 气体中吸收H2S的能力是非常低的。具有较低H2S分压的气体的实例包括通过煤气化制备 的合成气、硫装置尾气和精炼厂中遇到的低较热燃料气体,其中将重质残油热转化成较低 分子量液体和气体。 尽管伯胺和仲胺如MEA、DEA、DPA和DGA吸收H2S和C02气体,它们未被证明对H2S 的优先吸收以排除co2而言尤其满意,因为在水溶液中,胺经受与C02的更大选择性反应以 形成氨基甲酸酯。报告了叔胺MDEA具有与C02相比对H2S吸收的高度选择性(Frazier和 Kohl,Ind?和Eng.Chem.,42, 2288 (1950)),但它的商业效用是有限的,因为它有限的H2S载 荷能力和它有限的降低气体的C02含量的能力。类似地,二异丙胺(DIPA)在仲氨基醇中是 相对独特的,因为它单独或与物理溶剂如环丁砜一起在工业上用于从包含H2S和C02的气体 中选择性地除去H2S,但接触时间必须保持较短以利用与C02反应速率相比,H2S与胺的较快 反应。该较大选择性归因于与H2S的更快化学反应相比,C02与叔胺的较慢化学反应。 开发了大量严重位阻醚胺化合物用于在C02的存在下选择性地除去H2S。美国专 利Nos. 4 405 581 ;4 405 583 ;4 405 585 ;4 471 138 和 4 894 178 公开了这些非常有效 的受阻选择性吸收剂。这些专利中公开了以下典型类型的吸收剂,参考其关于对这些材料 及其在酸性气体吸着方法中的用途的全部描述: US4 405 581 :该专利中公开的受阻氨基醇化合物由下式定义:【权利要求】1. 从包含H2S和CO2的气体混合物中吸收这两种气体的方法,其包括使气体混合物与 (i)和(ii)的吸收剂组合接触:(i)第一吸收剂组分,其包含严重位阻叔烷基醚胺三甘醇或 这种醇的衍生物,(ii)用于酸性气体的第二吸收剂组分,其包含胺吸收剂。2. 根据权利要求1的方法,其中用于酸性气体的第二吸收剂组分包含甲基二乙胺 (MDEA)、单乙醇胺(MEA)、甲基氨基乙醇(MAE)、乙氧基乙醇胺(EEA)、2_氨基-2-甲基-1-丙 醇(AMP)、哌嗪(PZ)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(氨基乙氧基乙醇,DGA)或 二异丙胺(DIPA)。3. 根据权利要求1的方法,其中吸收剂组合包含醚胺化合物的混合物。4. 根据权利要求1的方法,其中吸收剂组合包含醚胺醇和二醚胺的混合物。5. 根据权利要求1的方法,其中吸收剂组合包含二醚胺的混合物。6. 根据权利要求1的方法,其中吸收剂组合包含醚胺醇的混合物。7. 根据权利要求1的方法,其中第一吸收剂组分包含下式的三甘醇的严重位阻二氨基 醚胺衍生物:其中R1和R8为C3-C8仲烷基或仲羟烷基,或者C 4-C8叔烷基或叔羟烷基、R2和R6各自为 氢,且〇为1。8. 根据权利要求7的方法,其中R1和R8为C4-C8叔烷基。9. 根据权利要求7的方法,其中第一吸收剂组分包含1,2-双(叔丁基氨基乙氧基)乙 烧。10. 根据权利要求1的方法,其中第一液体胺吸收剂包含下式的醚胺醇:其中R2、R3、R4和R5为H,R1为C 3-C8支链烷基,X和y各自为2且z为2。11. 根据权利要求10的方法,其中R1为叔丁基。12. 根据权利要求10的方法,其中第一吸收剂组分包含乙氧基乙氧基乙醇-叔丁基胺 (EEETB)。13. 根据权利要求10的方法,其中第一吸收剂组分包含(i)和(ii)的组合: (i) 下式的醚胺醇:其中R2、R3、R4和R5为H,R1为C 3-C8支链烷基,X和y各自为2且z为2, (ii) 下式的二氨基醚:其中R2、R3、R4和R5为H,R1为C 3-C8支链烷基,x和y各自为2且z为2。14. 根据权利要求13的方法,其中二氨基醚包含1,2-双(叔丁基氨基乙氧基)乙烷。15. 根据权利要求1的方法,其中第一吸收剂组分包含下式化合物:其中 R1 = R2 = R3 = C「C4 烧基;R4 = R5 = R6 = H ;x = y = 2 且 z = 2。16. 根据权利要求15的方法,其中R1 = R2 = R3 = CH3。17. 根据权利要求1的方法,其中第一吸收剂组分包含烷氧基-三甘醇和式R2R5NH的 位阻胺的反应产物,其中R 2为C3-C6烷基,R5为H或C1-C 6烷基。18. 根据权利要求17的方法,其中R2为C3-C6支链烷基。19. 根据权利要求18的方法,其中位阻胺为叔丁基胺。20. 根据权利要求17的方法,其中烷氧基-三甘醇为甲氧基-三甘醇。21. 根据权利要求13的方法,其中第一液体胺吸收剂包含甲氧基乙氧基乙氧基乙 醇-叔丁基胺。22. 根据权利要求1的方法,其中第一吸收剂组分和第二吸收剂组本文档来自技高网...

【技术保护点】
从包含H2S和CO2的气体混合物中吸收这两种气体的方法,其包括使气体混合物与(i)和(ii)的吸收剂组合接触:(i)第一吸收剂组分,其包含严重位阻叔烷基醚胺三甘醇或这种醇的衍生物,(ii)用于酸性气体的第二吸收剂组分,其包含胺吸收剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·达格R·B·费迪施M·西什金
申请(专利权)人:埃克森美孚研究工程公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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