空间位阻胺和相关方法技术

提供了包含空间位阻胺的胺组合物和相关方法。本公开的胺组合物可用于自酸性气体料流选择性移除H

Sterically hindered amines and related methods

Amine compositions comprising sterically hindered amines and related methods are provided. The disclosed amine compositions can be used for selective removal of H from sour gas streams

【技术实现步骤摘要】
空间位阻胺和相关方法本申请是基于申请号为201180058162.5、申请日为2011年11月21日、专利技术名称为“空间位阻胺和相关方法”的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2010年12月1日提交的U.S.临时专利申请序列号61/418,425的权益，其整个公开内容通过参考并入。背景本公开通常涉及空间位阻胺，和更具体地，涉及自聚乙二醇和叔丁基胺制备空间位阻胺和它们在酸性气体移除中的用途。多种胺溶液已用于自气体和液体移除酸性气体。常见的酸性气体可包括CO2、H2S、CS2、HCN、COS和C1-C4烃的氧和硫衍生物。通常，用某些胺溶液处理含酸性气体例如CO2和H2S的气体和液体典型地导致大量CO2和H2S的同时移除。然而，在某些情况中，可能需要处理含CO2和H2S二者的酸性气体混合物以致自该混合物选择性移除H2S，从而最小化CO2的移除。选择性移除H2S导致分离的酸性气体中相对高的H2S/CO2比例，这可有助于使用Claus方法的H2S向元素硫的转化。空间位阻胺已用于自气态混合物选择性移除H2S。一种制备空间位阻胺的方法已包括三乙二醇的催化叔丁基胺化以制备双(叔丁基氨基乙氧基)胺和乙氧基乙醇叔丁基胺。然而，该方法具有缺点，因为在富CO2条件和/或高双(叔丁基氨基乙氧基)乙烷含量下，在酸性气体移除过程中胺盐可自溶液沉淀出并且可能发生设备的堵塞。另外，与制备空间位阻胺所需的起始反应物料相关的成本通常是高的并且现有技术的方法已通常得到高水平的不需要的副产物，生成仅25-30％的有用产物。概述本公开通常涉及空间位阻胺，和更具体地，涉及自聚乙二醇和叔丁基胺制备空间位阻胺和它们在酸性气体移除中的用途。在一个实施方案中，本公开提供了包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物，包含第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。在另一个实施方案中，本公开提供了一种制备胺组合物的方法，包括在镍基氢化催化剂的存在下使聚乙二醇与叔丁基胺反应以形成包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物，其中胺组合物包含至少第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。在又一实施方案中，本公开提供了一种方法，包括使包含含硫化合物的气态料流与包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物接触，其中胺组合物包含至少第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。本专利技术的技术方案包括：1.胺组合物，包含：至少两种空间位阻胺的混合物，包含第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。2.技术方案1的胺组合物，其中x为7-14的整数。3.技术方案1的胺组合物，其中y为7-14的整数。4.技术方案1的胺组合物，其中x为7-14的整数和y为7-14的整数。5.技术方案1的胺组合物，其中第一胺与第二胺的重量比为约4:1。6.制备胺组合物的方法，包括：在镍基氢化催化剂的存在下使聚乙二醇与叔丁基胺反应以形成包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物，其中胺组合物包含至少第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。7.技术方案6的方法，其中x为7-14的整数。8.技术方案6的方法，其中y为7-14的整数。9.技术方案6的方法，其中x为7-14的整数和y为7-14的整数。10.技术方案6的方法，其中第一胺与第二胺的重量比为约4:1。11.技术方案6的方法，其中聚乙二醇的分子量为约180-1000g/mol。12.技术方案6的方法，其中聚乙二醇的分子量为约180-400g/mol。13.技术方案6的方法，进一步包括使包含含硫化合物的气态料流与胺组合物接触。14.技术方案6的方法，其中聚乙二醇和叔丁基胺在固定床反应器、流化床反应器、连续搅拌反应器或间歇式反应器中反应。15.技术方案6的方法，其中聚乙二醇和叔丁基胺在约160℃-约240℃的温度下反应。16.一种方法，包括：使包含含硫化合物的气态料流与包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物接触，其中胺组合物包含至少第一胺，式为：和第二胺，式为：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。17.技术方案16的方法，进一步包括使气态料流与强酸接触。18.技术方案18的方法，其中强酸为磷酸或硫酸。19.技术方案16的方法，其中x为7-14的整数和y为7-14的整数。20.技术方案16的方法，其中第一胺与第二胺的重量比为约4:1。本专利技术的特征和优势对于本领域技术人员而言将是显而易见的。虽然本领域技术人员可作出众多改变，但这些改变处于本专利技术精神之内。附图本公开的某些具体实施例技术方案可通过部分参考以下描述和附图理解。图1为显示CO2浓度对H2S移除的影响图。图2为显示CO2浓度对CO2吸收的影响图。图3为显示经过处理的气体中H2S的变化作为胺循环速度函数的图。虽然本公开易变为多种修正和替代形式，但具体实施例技术方案已在附图中显示并于本文更详细地描述。然而，应理解对具体实施例技术方案的描述不意欲将本专利技术限制至所公开的特定形式，相反，该公开将覆盖所阐述的全部修正和等价体，部分地，通过所附权利要求书。详述本公开通常涉及空间位阻胺，和更具体地，涉及自聚乙二醇和叔丁基胺制备空间位阻胺和它们在酸性气体移除中的用途。本公开基于，至少部分基于以下观察结果：在某些条件例如富CO2条件和/或高双(叔丁基氨基乙氧基)乙烷含量下，用于选择性移除H2S气体的某些胺可变得相分离。在某些实施方案中，本公开致力于该问题，其中包括，通过使较高分子量的聚乙二醇与叔丁基胺反应以制备提供良好性能而无相分离问题的空间位阻胺的混合物。另外，在某些实施方案中，本公开的空间位阻胺可无需溶剂地制备，从而简化其制备。此外，在某些实施方案中，本公开方法可被认为是更加“环境友好的”，因为它们制备更高产率的所需胺产物同时最小化至不生产不需要的副产物，这也可降低与制备空间位阻胺相关的成本。在一个实施方案中，本公开提供了一种包含至少两种空间位阻胺的混合物的胺组合物，所述空间位阻胺具有下式：其中x为3-14的整数，y为3-14的整数，和第一空间位阻胺(1)与第二空间位阻胺(2)的重量比为约2.5:1-约6:1。在某些实施方案中，第一空间位阻胺(1)与第二空间位阻胺(2)的重量比为约4:1。在其他实施方案中，本公开的胺组合物可包含至少两种空间位阻胺的混合物，第一空间位阻胺具有(1)所示的化学式，其中x为7-14的整数；第二空间位阻胺具有(2)所示的化学式，其中y为7-14的整数。除了上述胺组合物，本公开也提供了制备这些胺组合物的方法，包括在镍基氢化催化剂的存在下使聚乙二醇与叔丁基胺反应。适用于本公开的聚乙二醇通常具有分子量约180-约1000克每摩尔(g/mol)。在某些具体实施方案中，聚乙二醇可具有分子量约180-约400g/mol。在某些本文档来自技高网...

【技术保护点】
胺组合物，其包含：至少两种空间位阻胺的混合物，该混合物获自在镍基氢化催化剂存在下聚乙二醇与叔丁基胺的反应，其中该至少两种空间位阻胺包含具有下式的第一胺：

【技术特征摘要】
2010.12.01 US 61/418,4251.胺组合物，其包含：至少两种空间位阻胺的混合物，该混合物获自在镍基氢化催化剂存在下聚乙二醇与叔丁基胺的反应，其中该至少两种空间位阻胺包含具有下式的第一胺：和具有下式的第二胺：其中x为3-14的整数；y为3-14的整数，和第一胺与第二胺的重量比为约2.5:1-约6:1。2.根据权利要求1所述的胺组合物，其中x为7-14的整数。3.根据权利要求1所述的胺组合物，其中y为7-14的整数。4.根据权利要求1所述的胺组合物，其中x为7-14的整数和y为7-14的整数。5.根据权利要求1所述的胺组合物，其中第一胺与第二胺的重量比为约4:1。6.方法，其包括：使包含含硫化合物的气态料流与包...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏维扬，小罗伯特·A·格里格斯比，周井军，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US