本文描述了含有咪唑或咪唑和胺的掺合物的系统。本文还描述了其制备和使用方法。使用所述系统的方法包括减少来自气体流和液体流的挥发性化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含N-官能化咪唑的系统及使用方法与优先权申请的交叉引用本申请要求2011年3月28日提交的美国临时申请N0.61/468，314的优先权利益，其通过引用整体并入本文。
本文公开的主题一般涉及含有咪唑或咪唑-胺掺合物的系统及其制备方法。同样，本文所述主题一般涉及使用本文所述系统捕获并减少来自气体流和液体流的挥发性化合物的方法。专利技术背景 全世界对捕获并隔离或再利用二氧化碳(CO2)排放物以稳定气候很有兴趣。在整个天然气产业广泛使用的经由化学反应减少来自气体流的CO2的水胺法代表评价CO2捕获技术的基准(NETL, Carbon Sequestration Technology Roadmap and ProgramPlan (2007) ;Rochelle, G.T., “Amine Scrubbing for CO2Capture,，，Science, 325:1652-1654 (2009))。虽然减少来自气体流的CO2有效，但是胺法是高能源密集型，胺再生期间许多能源损耗是由于沸水。因此，水胺法将自然遭受大能源损耗。然而，有很少或没有挥发性的新溶剂可提供期望的能源效率。离子液体作为0)2捕获的溶剂已经受到重大关注(Bara, J.E.等，“Guide toCO2Separations in ImidazoIium-based Room-Temperature 1nic Liquids,，，Ind.Eng.Chem.Res.，48:2739-2751 (2009))。因为离子液体不挥发，所以它们潜在地提供了大大提高的能源效率。然而，由于其物理和热力学性质的限制，离子液体用于CO2捕获的使用尚未扩大。关于一直引用的离子液体的问题是CO2载量非常低、粘度高和成本极高(NETL, Existing Plants, Emissions and Capture - Setting CO2Program Goals, DOE/NETL-2009/1366)。离子液体中胺官能的包含(即，“特定任务”离子液体)或使离子液体与商品胺例如单乙醇胺(MEA)掺合大大提高了溶剂的CO2容量并且还降低了能源需要(NETL, Existing Plants, Emissions and Capture - Setting CO2ProgramGoals, D0E/NETL-2009/1366 ；Camper, D.等，“Room-Temperature 1nic Liquid - AmineSolutions: Tunable Solvents for Efficient and Reversible Capture of CO2,，，Ind.Eng.Chem.Res.，47:8496-8498 (2008))。虽然使用离子液体-胺掺合物有希望，但是需要克服离子液体的粘度和成本限制的替代挥发性溶剂。专利技术概述根据如本文具体化和大致描述的公开材料、化合物、组合物和方法的目的，公开的主题一方面涉及化合物和组合物及制备和使用此类化合物和组合物的方法。另一方面，公开的主题涉及可用于工业和商业天然气生产和发电行业中挥发性化合物的捕获的系统。更具体地，本文描述了用于减少挥发性化合物的系统。所述系统包含N-官能化咪唑并且可任选包括胺。用于公开系统中的N-官能化咪唑在中性条件下为非离子型(例如，在酸性质子不可用的条件下)。在其它实例中，N-官能化咪唑在两个氮原子上未官能化。本文进一步提供了减少来自流(例如，气体流或液体流)的0)2、502或仏5的方法。所述方法包括使所述流与有效量的包含N-官能化咪唑和(任选)胺的系统接触，其中所述N-官能化咪唑在中性条件下为非离子型。本文还提供了使天然气进料流脱硫的方法。所述方法包括使天然气进料流与有效量的本文所述系统接触以形成净化天然气进料流和富气系统并且使净化天然气进料流与富气系统分离。所述方法可进一步包括通过，例如，加热或加压所述富气系统再生所述系统。另外的优点将部分在以下描述中阐明，并且部分将从描述中显而易见，或可通过下述方面的实践学习到。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合将认识并得到下述优点。应理解，前面的概述和以下详述仅为示例性和说明性而非限制性。附图简述并入并构成本说明书的一部分的附图举例说明了本专利技术的几个方面并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1为气体溶解度装置的示意图。图2为描绘25°C下80:20(v/v) 1- 丁基咪唑-胺混合物中CO2分压与每个初始胺分子的载量之间的关系的图表。图3为描绘25_80°C下80:20 (v/v) 1-丁基咪唑+N-甲基乙醇胺(NMEA)混合物中CO2分压与载量之间的关系的图表。专利技术详述参考以下对公开主题的特`定方面和本文包括的实施例的详细描述可更易于理解本文所述的材料、化合物、组合物、物品和方法。在公开和描述现有材料、化合物、组合物、试剂盒和方法之前，应理解下面描述的方面不限于特定合成方法或特定试剂，同样，当然可能不同。还应理解，本文所用术语是仅仅是为了描述特殊方面而非旨在限制。同样，在整篇说明书中，参考了各种出版物。这些出版物的公开内容整体据此通过引用并入本说明书中，以便更全面地描述公开题材所属领域的技术发展水平。公开的参考文献也通过本文对其中所含的与参考文献连用的句子中讨论的材料的引用单独明确地并入本文。A.一般定义在本说明书和以下的权利要求中，将提到许多术语，应定义为具有下列含义:在本说明书的整个描述和权利要求中，词“包含(comprise) ”和所述词的其它形式，例如“包含(comprising) ”和“包含(comprises) ”,意思是包括但不限于,并非旨在排除(例如)其它添加剂、组分、整数或步骤。如描述和所附权利要求中所使用，除非上下文另有明确规定，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个指示物。因此，例如，提到“一种组合物”包括两种或更多种此类组合物的混合物，提到“一种化合物”包括两种或更多种此类化合物的混合物等。“任选”或“任选地”意思是随后描述的事件或情况能或不能发生，并且描述包括所述事件或情况发生的情形和不发生的情形。本文将范围表示为从“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当表示此类范围时，另一方面包括从所述一个特定值和/或至另一特定值。类似地，通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应理解所述特定值形成另一方面。应进一步理解，每个范围的端点无论是关于另一端点还是独立于另一端点均很重要。还应理解，本文公开了许多值，并且除所述值本身外，本文还将每个值公开为“约”该特定值。例如，如果公开值“10”，则还公开了“约10”。还应理解公开一个值时，则如技术人员所适当理解一样，还公开了“小于或等于”所述值、“大于或等于所述值”和介于值之间的可能范围。例如，如果公开值“ 10”，则还公开了 “小于或等于10”以及“大于或等于10”。还应理解，在整篇申请中以许多不同格式提供数据并且这种数据表示端点和起点及数据点任何组合的范围。例如，如果公开特定数据点“10”和特定数据点“15”，应理解为视为公开了大于、大于或等于、小于、小于或等于和等于10和15以及介于10和15之间。还应理解，还公开了介于两个特定单位之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减少来自流中的二氧化碳的方法，包括：使所述流与包含N?官能化咪唑和胺的系统接触，其中所述N?官能化咪唑在中性条件下为非离子型。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.28 US 61/468,3141.一种减少来自流中的二氧化碳的方法，包括: 使所述流与包含N-官能化咪唑和胺的系统接触， 其中所述N-官能化咪唑在中性条件下为非离子型。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述N-官能化咪唑为N-烷基咪唑、N-烯基咪唑、N-炔基咪唑、N-芳基咪唑或其混合物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述N-官能化咪唑具有以下结构: 4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述胺选自伯胺、仲胺、叔胺、环胺或其混合物。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述胺具有以下结构: 6.根据权利要求4所述的方法，其中所述伯胺选自单乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基-2-甲基丙醇或其混合物。7.根据权利要求4所述的方法，其中所述仲胺选自二乙醇胺、二异丙醇胺或其混合物。8.根据权利要求4所述的方法，其中所述叔胺为N-甲基二乙醇胺。9.根据权利要求4所述的方法，其中所述环胺为取代或未取代的哌嗪。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述胺为单胺、二胺或多胺。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑包含所述系统的至少10重量％。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑包含所述系统的至少25重量％。13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑包含所述系统的至少50重量％。14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述胺包含所述系统的至少10重量％。15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述胺包含所述系统的至少25重量％。16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述胺包含所述系统的至少50重量％。17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑和所述胺以9:1至1:9的比例存在。18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑和所述胺以2:1的比例存在。`19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述系统基本上不含挥发性化合物。20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑的粘度在24°C下小于10cP。21.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑的粘度在24°C下小于8cP。22.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中所述N-官能化咪唑的粘度在24V下小于5cP。23.—种减少来自流中的二氧化碳、二氧化硫或硫化氢的方法，包括: 使所述流与包含N-官能化咪唑的系统接触， 其中所述N-官能化咪唑在中性条件下为非离子型。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述N-官能化咪唑为N-烷基咪唑、N-烯基咪唑、N-炔基咪唑、N-芳基咪唑或其混合物。25.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述N-官能化咪唑具有以下结构: 26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中所述系统进一步包含胺。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述胺选自伯胺、仲胺、叔胺、环胺或其混合物。28.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述胺具有以下结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·巴拉，
申请(专利权)人：阿拉巴马大学理事会，
类型：
国别省市：
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