|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Промывочная жидкая композиция для поглощения кислотных загрязняющих веществ из газовых потоков в промышленном процессе, содержащая: (а) по меньшей мере один абсорбирующий компонент, имеющий общую структурную формулу  где (i) R 1 выбран из Н или группы формулы (А)  (ii) R 2 представляет собой C 1 -C 12 -алкил; (iii) R 6 и R 11 независимо представляют собой Н или C 1 -C 12 -алкил; (iv) R 3 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 9 и R 10 представляют собой Н; (v) каждый m и о независимо представляют собой 1 или 2; (vi) каждый n независимо представляет собой 0, 1 или 2; (vii) k представляет собой целое число от 2 до 6; и (b) растворитель. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что алкил для групп R 2 , R 6 и R 11 независимо выбран из метила, этила, пропила, изопропила, бутила или изобутила. 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанный абсорбирующий компонент выбран из соединений формулы (XXI), (XXII), (XXIII) или (XXIV)  и их комбинаций. 4. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из 2-аминопропилпиперазина; 2-аминобутилпиперазина; 1-ацетилпиперазина; 1-формилпиперазина; 1,4-бис-аминоэтилпиперазина; 1,4-бис-аминопропилпиперазина; 1,4-бис-аминобутилпиперазина; 1,4-бис-(2-аминопропил)пиперазина; 1,4-бис-(2-аминобутил)пиперазина; 1,4-бис-(N-метил-аминоэтил)пиперазина; 1-(2-аминобутил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-этилпиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминобутил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминопропил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-(N-метил-аминоэтил)пиперазина; 2-морфолиноэтанамина; 2-аминопропил-морфолина; 2-(1Н-имидазол-1-ил)этанамина; 2-аминопропил-пиперидина; 2-аминопропилпирролидина; N1-(2-аминопропил)бутан-1,4-диамина; N1-(3-аминопропил)пропан-1,2-диамина и их комбинаций. 5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из воды; сульфолана; N-(C 1 -C 12 )алкилированных пирролидонов, пиперидонов и морфолинов; метанола; ди(C 1 -C 12 )алкиловых эфиров полиэтиленгликолей; ди(C 1 -C 4 )алкиловых эфиров моноэтиленгликолей; C 1 -C 4 -моноэфиров моноэтиленгликолей; C 1 -C 4 -моноэфиров полиэтиленэтиленгликолей; этиленгликоля; диэтиленгликоля; триэтиленгликоля; N,N-диметилформамида; N-ацетилморфолина; N-формилморфолина; N,N-диметилимидазолидин-2-она; N-метилимидазола и их комбинаций. 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что C 1 -C 12 N-алкилированный пирролидон представляет собой N-метилпирролидон. 7. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что ди(C 1 -C 12 )алкиловые эфиры полиэтиленгликолей представляют собой ди(C 1 -C 4 )алкиловые эфиры полиэтиленгликолей. 8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что кислотное загрязняющее вещество выбрано из СО 2 , H 2 S, RSH, CS 2 , COS, SO 2 и их комбинаций. 9. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из активаторов, пеногасителей, соабсорбентов, ингибиторов коррозии, красителей и их комбинаций. 10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворитель выбран из воды, органических растворителей, других растворителей кислотных газов и их комбинаций. 11. Способ уменьшения содержания кислотных загрязняющих веществ в промышленном газовом потоке, включающий: (a) приведение газового потока в контакт с композицией по п.1 с получением потока промытого газа и промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом; и (b) регенерацию по меньшей мере части композиции, содержащей по меньшей мере часть абсорбирующего соединения (соединений) из промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 200°С. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 200 атм. 14. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 500°С. 15. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 10 атм. 16. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят с применением ребойлера с обработкой паром и/или с применением фракционной регенерации.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Промывочная жидкая композиция для поглощения кислотных загрязняющих веществ из газовых потоков в промышленном процессе, содержащая: (а) по меньшей мере один абсорбирующий компонент, имеющий общую структурную формулу где (i) R 1 выбран из Н или группы формулы (А) (ii) R 2 представляет собой C 1 -C 12 -алкил; (iii) R 6 и R 11 независимо представляют собой Н или C 1 -C 12 -алкил; (iv) R 3 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 9 и R 10 представляют собой Н; (v) каждый m и о независимо представляют собой 1 или 2; (vi) каждый n независимо представляет собой 0, 1 или 2; (vii) k представляет собой целое число от 2 до 6; и (b) растворитель. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что алкил для групп R 2 , R 6 и R 11 независимо выбран из метила, этила, пропила, изопропила, бутила или изобутила. 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанный абсорбирующий компонент выбран из соединений формулы (XXI), (XXII), (XXIII) или (XXIV) и их комбинаций. 4. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из 2-аминопропилпиперазина; 2-аминобутилпиперазина; 1-ацетилпиперазина; 1-формилпиперазина; 1,4-бис-аминоэтилпиперазина; 1,4-бис-аминопропилпиперазина; 1,4-бис-аминобутилпиперазина; 1,4-бис-(2-аминопропил)пиперазина; 1,4-бис-(2-аминобутил)пиперазина; 1,4-бис-(N-метил-аминоэтил)пиперазина; 1-(2-аминобутил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-этилпиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминобутил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминопропил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-(N-метил-аминоэтил)пиперазина; 2-морфолиноэтанамина; 2-аминопропил-морфолина; 2-(1Н-имидазол-1-ил)этанамина; 2-аминопропил-пиперидина; 2-аминопропилпирролидина; N1-(2-аминопропил)бутан-1,4-диамина; N1-(3-аминопропил)пропан-1,2-диамина и их комбинаций. 5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из воды; сульфолана; N-(C 1 -C 12 )алкилированных пирролидонов, пиперидонов и морфолинов; метанола; ди(C 1 -C 12 )алкиловых эфиров полиэтиленгликолей; ди(C 1 -C 4 )алкиловых эфиров моноэтиленгликолей; C 1 -C 4 -моноэфиров моноэтиленгликолей; C 1 -C 4 -моноэфиров полиэтиленэтиленгликолей; этиленгликоля; диэтиленгликоля; триэтиленгликоля; N,N-диметилформамида; N-ацетилморфолина; N-формилморфолина; N,N-диметилимидазолидин-2-она; N-метилимидазола и их комбинаций. 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что C 1 -C 12 N-алкилированный пирролидон представляет собой N-метилпирролидон. 7. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что ди(C 1 -C 12 )алкиловые эфиры полиэтиленгликолей представляют собой ди(C 1 -C 4 )алкиловые эфиры полиэтиленгликолей. 8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что кислотное загрязняющее вещество выбрано из СО 2 , H 2 S, RSH, CS 2 , COS, SO 2 и их комбинаций. 9. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из активаторов, пеногасителей, соабсорбентов, ингибиторов коррозии, красителей и их комбинаций. 10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворитель выбран из воды, органических растворителей, других растворителей кислотных газов и их комбинаций. 11. Способ уменьшения содержания кислотных загрязняющих веществ в промышленном газовом потоке, включающий: (a) приведение газового потока в контакт с композицией по п.1 с получением потока промытого газа и промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом; и (b) регенерацию по меньшей мере части композиции, содержащей по меньшей мере часть абсорбирующего соединения (соединений) из промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 200°С. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 200 атм. 14. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 500°С. 15. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 10 атм. 16. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят с применением ребойлера с обработкой паром и/или с применением фракционной регенерации.
Евразийское 023759 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2016.07.29
(21) Номер заявки 201290005
(22) Дата подачи заявки
2010.06.29
(51) Int. Cl.
B01J20/22 (2006.01) B01D 53/14 (2006.01) B01D 53/78 (2006.01) B01D 53/40 (2006.01)
(54) ПРОМЫВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ КИСЛОТНЫХ ГАЗОВ
(31) 12/494,533
(32) 2009.06.30
(33) US
(43) 2012.06.29
(86) PCT/US2010/040381
(87) WO 2011/002767 2011.01.06
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
НАЛКО КОМПАНИИ (US)
(72) Изобретатель:
Блэр Алан М., Гарсайд Кэйт Н. (GB), Эндрюс Вильям Дж., Савант Кайлас
Б. (US)
(74) Представитель:
Нилова М.И. (RU)
(56) US-A1-4094957 US-A1-4217237 US-A1-4405578 US-B1-6267939 US-A1-4405583 US-A1-4096085 US-B2-6656977
(57) В настоящем изобретении предложены композиции, содержащие замещенные амины, в качестве промывочных растворов для очистки газа от кислотных примесей и способы применения указанных композиций в промышленной системе. Изобретение относится к применению указанных соединений в промышленных процессах для удаления кислотных загрязняющих веществ из природных и промышленных потоков газов, таких как природный газ, газ, образованный продуктами сгорания, синтез-газ, биогаз и другие промышленные потоки газов. Композиции и способы согласно изобретению можно применять для удаления, абсорбции или секвестрации кислотных загрязняющих веществ и сульфидных примесей, в том числе СО2, H2S, RSH, CS2, COS
и SO2.
Область техники
Настоящее изобретение в общем относится к применению новых соединений в качестве промывочных растворов для очистки газа от кислых примесей. В частности, изобретение относится к применению замещенных аминов в промышленных процессах для удаления кислотных загрязняющих веществ из природных и промышленных потоков флюидов, таких как природный газ, газ, образованный продуктами сгорания, потоки синтетических газов и углеводородные флюиды. Изобретение имеет особое значение для способов удаления диоксида углерода из газовых потоков, содержащих кислые газообразные примеси.
Уровень техники
Природный газ представляет собой смесь газообразных углеводородов, неуглеводородных примесей и загрязняющих веществ. Удаление, например, примесей в виде диоксида углерода и кислотных сульфидов (например, СО2, H2S, RSH, CS2, COS, SO2 и т.п.) для приведения в соответствие требованиям качества и законодательным и нормативным требованиям, предъявляемым к природному газу, поступающему в распределительные трубопроводы, представляет собой важнейшую техническую проблему. Указанные загрязняющие вещества часто являются коррозийными и могут также ухудшать теплотворную способность газа. Кроме того, обеспокоенность по поводу глобального потепления вследствие выбросов CO2 и других загрязнителей, требует значительных инвестиций в разработку способов улавливания указанных загрязняющих веществ, обладающих большей эффективностью и экономичностью.
При переработке газа в качестве промывочных растворов (химических абсорбентов) обычно применяют водные растворы общедоступных товарных алканоламинов. Задача таких промывочных систем состоит в удалении кислых загрязняющих веществ из неочищенного газового потока. Поскольку источники энергии истощаются, а экологические ограничения становятся все более жесткими, в процессах газификации возрастает роль экономичного использования остатков производства. Одобрено много новых проектов, в большинстве из которых требуется очистка кислых газов для удаления примесей в процессе переработки. Удаление CO2 из топочных газов также является важным процессом по многим причинам, таким как вторичный рынок CO2, увеличение добычи нефти и снижение выбросов парниковых газов.
Многие обычные алканоламиновые растворители, известные в данной области техники, содержат слабые органические основания, такие как моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА) и метилдиэта-ноламин (МДЭА). Как известно МДЭА имеет преимущества с точки зрения удаления CO2 и других кислых газообразных загрязнителей в газовых потоках при высоком давлении. Регенерация МДЭА требует небольшого количества энергии, поскольку указанное вещество представляет собой сравнительно слабое основание и, соответственно, химическая связь, образующаяся в ходе реакции с CO2, слабее, чем с другими обычно применяемыми алканоламинами. Второе преимущество состоит в природе химической связи, образующейся при абсорбции. Как третичный алканоламин, МДЭА реагирует с CO2 с образованием иона бикарбоната, а не карбамата, что приводит к реакционному отношению МДЭА к CO2, равному 1:1. Напротив, другие широко применяемые первичные и вторичные алканоламины предпочтительно образуют карбамат и требуют реакционного отношения, составляющего 2:1. Реакция между CO2 и третичными алканоламинами (например, МДЭА) является, как правило, более эффективной, чем между CO2 и другими обычно применяемыми первичными и вторичными алканоламинами. Такое сочетание преимуществ обеспечивает возможность разработки способа, обладающего значительно большей эффективностью и производительностью по сравнению с тем, что может обеспечить применение коммерческих первичных и вторичных алканоламинов, таких как МЭА и ДЭА.
Недостатком применения третичных алканоламинов является то, что CO2 абсорбируется не напрямую, что приводит к низкому сродству и низкой скорости реакции по сравнению с другими коммерческими алканоламинами. В системах, находящихся в контакте с газом при высоком давлении, эффект низкого сродства минимизирован за счет более высокой доли CO2, которую можно достичь в жидкости за счет высокого парциального давления CO2 в газе над жидкостью. Когда газы приведены в контакт при низком давлении, сродство реакции низкое, так как парциальное давление CO2 тоже низкое. Таким образом, давление не оказывает положительного воздействия, и равновесная концентрация CO2, которая устанавливается между газом и жидкостью, является низкой. Третичные алканоламины обычно не используют в установках с низким давлением из-за их низкой равновесной концентрации. Другие, более часто применяемые первичные и вторичные амины, такие как МЭА и ДЭА, которые являются более сильными основаниями, используют в таких установках благодаря их более высокому сродству и повышенной скорости реакции с CO2. В условиях низкого давления недостатки неэффективной карбаматной реакции компенсируются более высоким достигаемым равновесным распределением в жидкости.
В целях повышения емкости МДЭА в отношении CO2 при низком парциальном давлении был разработан ряд усовершенствований базового процесса на основе МДЭА. Как правило, такие усовершенствования включают добавление к раствору МДЭА небольших количеств первичных или вторичных аминов (как описано в патентах США № 5209914 и 5366709 и заявке РСТ № WO 03/013699). Полученные смеси обычно описывают как составы или смеси МДЭА с добавками, называемыми "катализаторами", "ускорителями абсорбции" или "активаторами" (например, патент США № 6740230). Указанные добавки
в общем действуют путем повышения скорости абсорбции CO2 в раствор смеси МДЭА при низком парциальном давлении CO2 увеличивая, тем самым, долю CO2 в жидкости по сравнению с одним раствором
МДЭА.
Несмотря на эффективность при удалении CO2, как описано выше, коммерческое применение известных смешанных растворителей характеризуется рабочими параметрами, которые далеки от идеальных. Некоторые из добавок, применяемых при смешивании, имеют ограниченную растворимость в МДЭА, что уменьшает их эффективность, а их обычно более низкие температуры кипения (некоторые не ниже) в свою очередь создают трудности при поддержании их концентрации. Кроме того, продукты реакции добавок с CO2 также вызывают проблемы. Поскольку эти добавки являются более сильными органическими основаниями, чем МДЭА, указанные смеси проявляют склонность к потреблению большего количества энергии при регенерации, и их продукты имеют ограниченную растворимость. Такие характеристики ограничивают эффективность добавок и эффективность процесса в целом, если их концентрация превышает приблизительно 20% от общего количества аминов в растворе.
Таким образом, существует производственная потребность в улучшенных композициях и способах извлечения кислотных загрязняющих веществ из систем как высокого, так и низкого давления. В промышленности существует определенная потребность в продуктах, обладающих одновременно преимуществами, связанными с равновесной емкостью при низком давлении, свойственной первичным или вторичным аминам, так и эффективностью, характерной для третичных аминов, объединенными в одном соединении, причем имеющем пониженную летучесть.
Краткое описание изобретения
Согласно настоящему изобретению предложены композиции для удаления загрязняющих веществ в виде диоксида углерода и кислотных сульфидов из потоков флюидов, например природного газа, синтез-газа, газа, образованного продуктами сгорания, биогаза и других промышленных потоков флюидов. В настоящем описании подразумевают, что потоки флюидов включают, без ограничения, все указанные текучие среды. Согласно предпочтительному варианту реализации, композиции согласно изобретению применяют для удаления, абсорбции или секвестрации CO2. Согласно другим предпочтительным вариантам реализации изобретения, композиции применяют для удаления других кислотных загрязняющих веществ, в т.ч. без ограничения, кислотных и сульфидных примесей, таких как СО2, H2S, RSH, CS2, COS и SO2.
где Ri выбран из Н или группы формулы (А)
В одном аспекте изобретение представляет собой абсорбирующую жидкую композицию для поглощения кислотных загрязняющих веществ из потоков флюидов в промышленном процессе. Композиция включает по меньшей мере один абсорбирующий компонент, имеющий следующую общую структурную формулу:
R2 представляет собой Q-C^-алкил; R6 и R11 независимо представляют собой Н или Q-C^-алкил; R3, R4, R5, R7, R8, R9 и R10 представляют собой Н; каждый m и о независимо представляют собой 1 или 2; каждый n независимо представляет собой 0, 1 или 2, и к представляет собой целое число от 2 до 6.
В еще одном аспекте изобретение представляет собой способ уменьшения содержания кислотных загрязняющих веществ в промышленном потоке флюида. Способ включает приведение потока флюида в контакт с описанной композицией с получением потока промытого флюида и промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом. По меньшей мере часть композиции, в т.ч. по меньшей мере часть описанного абсорбирующего компонента (компонентов), регенерируют из промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом.
Преимущество изобретения состоит в том, что оно предлагает композицию, имеющую специальную молекулярную структуру, которая обеспечивает пониженную летучесть и рабочую емкость при удалении кислотных загрязняющих веществ, большую, чем в случае обычно применяемых алканоламино-вых растворителей в условиях как низкого, так и высокого давления.
Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что оно обеспечивает композицию, которая уменьшает содержание кислотных загрязняющих веществ в природном газе, синтез-газе и топочных
газах и имеет повышенную жидкостную емкость в отношении кислотных загрязняющих веществ при низком давлении газа.
Дополнительное преимущество изобретения состоит в том, что в нем предложена композиция, которая уменьшает содержание кислотных загрязняющих веществ в природном газе, синтез-газе и топочных газах и характеризуется пониженной энергией регенерации.
Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что оно обеспечивает композицию, которая уменьшает содержание кислотных загрязняющих веществ в природном газе, синтез-газе и топочных газах и характеризуется повышенной глубиной удаления.
Преимущество настоящего изобретения также заключается в том, что оно предлагает композицию, которая уменьшает содержание кислотных загрязняющих веществ в природном газе, синтез-газе и топочных газах и проявляет улучшенную стабильность в указанном процессе по сравнению с текущими растворителями.
Другое преимущество изобретения состоит в обеспечении композиции, которая уменьшает содержание кислотных загрязняющих веществ в природном газе, синтез-газе и топочных газах и имеет более высокую температуру кипения, что приводит к минимизированным потерям при проведении технологического процесса и пониженной коррозионной активности.
В настоящей заявке описаны дополнительные особенности и преимущества, которые будут очевидны из приведенного ниже подробного описания, примеров и чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведена упрощенная диаграмма процесса, демонстрирующая расположение оборудования в типичной системе промывки с применением аминного растворителя.
На фиг. 2 показаны общепринятые коммерчески доступные поглотители CO2, применяемые в сравнительных испытаниях, описанных в примере 1.
Подробное описание
Следующие определения предназначены для разъяснения настоящего изобретения и не предполагают его ограничения.
"Алкил" относится к одновалентной группе, полученной из насыщенного углеводорода с прямой или разветвленной цепью путем удаления одного атома водорода. Типичные алкильные группы включают метил; этил; н- и изопропил; н-, втор-, изо- и трет-бутил; Q-C^-группы; эйкозанил (C20); генейкоза-нил (C21); докозил (бегенил, C22); трикозанил (C23); тетракосанил (С24); пентакозил (С25), 3-, 7- и 13-метилгексадеканил и т.п. Предпочтительные алкилы включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил и изобутил.
"Алифатический амин" и/или "аминоалкил" относится к алкильной группе, содержащей один или более аминозамещений, или к аминогруппе, содержащей несколько алкильных замещений. Типичные аминоалкилы включают аминометил, диметиламинометил, диэтиламинометил, 2-аминоэтил, 2-диметиламиноэтил, 2-этиламиноэтил и т.п.
"Амино" или "амин" относится к группе, имеющей структуру -NR'R", где R' и R" независимо выбраны из Н и алкила, как определено ранее. Кроме того, R' и R", объединенные вместе, могут представлять собой -(СН2)к-, где k представляет собой целое число от 2 до 6. Типичные аминогруппы включают амино (-NH2), метиламино, этиламино, н- и изопропиламино, диметиламино, метилэтиламино, пипери-дино и т.п.
"Степень удаления" относится к количеству СО2, которое остается непоглощенным абсорбирующим раствором при максимальной производительности (т.е. к утечке СО2), и приблизительно соответствует эффективности абсорбции СО2 .
"Рабочая емкость" относится к разнице между обогащенной концентрацией и обедненной концентрацией.
Настоящее изобретение имеет применение в разнообразных технологических процессах, в т.ч. на газовых месторождениях (например, месторождениях с ограниченными запасами, труднодоступных и высокосернистых газовых месторождениях), в разработках для получения сжиженного природного газа (LNG), в разработках для переработки природного газа в углеводородные жидкости (GTL), синтез-газ и для удаления CO2 из газообразных продуктов сгорания. Описанную композицию можно применять в любом технологическом процессе, таком как однократная или многократная инжекция, известном в данной области техники, или в любых специализированных процессах при высоком давлении, таких как процессы, описанные в патентах США № 6497852, "Carbon Dioxide Recovery at High Pressure" и 7481988 "Method for Obtaining a High Pressure Acid Gas Stream by Removal of the Acid Gases from a Fluid Stream" и в заявке на патент РСТ № WO 2007077323A1 "Method for Deacidifying a Gas with a Fractionally-Regenerated Absorbent Solution with Control of the Water Content of the Solution".
На фиг. 1 показан типичный производственный процесс (как правило, используемый при обработке природного газа), в котором находит применение настоящее изобретение. Производственный процесс 100 включает впускное отверстие 105 для неочищенного газа, через которое газ в колонне 110 абсорбера приводят в противотоке (как правило, при давлениях, больших, чем атмосферное) в контакт с раствором обедненного растворителя (т.е. содержащим очень низкие концентрации кислотных загрязняющих ве
ществ). Раствор обогащенного растворителя (т.е. содержащий высокие концентрации кислотного загрязняющего вещества (веществ), абсорбированного из подаваемого газа) отводят от колонны 110 абсорбера и подают через редукционный клапан (не показано) в сепарационный сборник обогащенного амина 115, где совместно поглощенные летучие углеводороды и часть поглощенного кислотного газообразного загрязнителя мгновенно испаряются из растворителя и удаляются из сборника с выбрасываемым потоком пара.
Газ, поступающий из верхней части колонны абсорбера 110, обработанный и не содержащий кислотного газообразного загрязняющего вещества (веществ), выходит из выпускного отверстия 120 для обработанного газа. Растворитель в виде обогащенного амина выходит из сепарационного сборника обогащенного амина 115 и проходит через теплообменник 125 обогащенного/обедненного амина, в котором он нагревается, и затем направляется в верхнюю часть колонны 130 регенератора, где происходит выделение кислотного газообразного загрязняющего вещества (веществ) из обогащенного раствора при низком давлении и высокой температуре, при этом растворитель стекает вниз колонны. В колонне из обогащенного растворителя отгоняют легкие фракции с помощью встречного потока пара, полученного в ре-бойлере 135 амина у основания колонны. Горячий регенерированный растворитель накапливается у основания колонны и очищенные от загрязняющего вещества (веществ) газы покидают верхнюю часть колонны с технологическим паром.
Технологический пар и пары растворителя, покидающие верхнюю часть колонны 130 регенератора, поступают в конденсатор 140 для охлаждения кислотного газа. Образующиеся жидкости собирают в сборник 145 орошающей фракции для циркуляции обратно в верхнюю часть колонны регенератора с помощью циркуляционного насоса 165 для орошения колонны. Регенерированный горячий обедненный растворитель выкачивают из основания колонны 130 регенератора через теплообменник 125 обогащенного/обедненного амина (с помощью циркуляционного насоса 160 обедненного амина) и охладитель 150 обедненного амина обратно в верхнюю часть колонны 110 абсорбера (с помощью нагнетательного насоса 170 обедненного амина), где описанный цикл повторяют. Фильтрация обедненного растворителя на фильтре 155 обедненного амина позволяет очистить растворитель от твердых частиц и примесей, в т.ч. продуктов разложения, образующихся под действием вредных компонентов из потока подаваемого сырьевого газа. Следует понимать, что в описанном процессе фильтрацию можно осуществлять многократно и в разных местах.
Согласно одному варианту реализации, композиция, предложенная в настоящем изобретении, включает линейный или разветвленный полиамин. Показанная ниже структура иллюстрирует типичную структуру согласно этому варианту реализации изобретения
(СНг)п-М
(А)
Согласно еще одному варианту реализации изобретения, R2 представляет собой Q-C^-алкил; R6 и R11 независимо представляют собой Н или Q-C^-алкил; R3, R4, R5, R7, R8, R9 и R10 представляют собой Н. Предпочтительные алкилы представляют собой метил, этил, пропил, изопропил, бутил и изобутил. Каждый m и о независимо представляют собой 1 или 2, каждый п независимо представляет собой 0, 1 или 2, и k представляет собой целое число от 2 до 6. k предпочтительно составляет от 2 до 4.
Согласно еще одному варианту реализации, композиция, предложенная в настоящем изобретении, включает абсорбирующий компонент согласно формуле, показанной на структуре (XXI)
Согласно еще одному варианту реализации, композиция, предложенная в настоящем изобретении, включает абсорбирующий компонент согласно формуле, показанной на структуре (XXII)
H2N.
(XXII)
Согласно другому варианту реализации, композиция, предложенная в настоящем изобретении, включает абсорбирующий компонент согласно формуле, показанной на структуре (XXIII)
NH2
Согласно другому варианту реализации, композиция, предложенная в настоящем изобретении, включает абсорбирующий компонент согласно формуле, показанной на структуре (XXIV)
NH2
Цель настоящего изобретения состоит в применении описанных структур в множестве композиций, в том числе в одно- или многокомпонентных растворах в воде или при комбинировании с другими компонентами, растворяющими кислый газ, такими как тетраметиленсульфон (т.е. сульфолан), МДЭА, ДЭА, МЭА и т.п. в воде и/или других взаимных растворителях.
Например, одно- или многокомпонентные растворы содержат от примерно 0,01 до примерно 100 вес.% активных компонентов или от примерно 1 до примерно 75 вес.% активных компонентов и включают применение таких растворителей, как вода, спирты, полиолы, другие растворители кислотного газа и органические растворители. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения, предлагаемая композиция содержит примерно от 10 до примерно 75 вес.% или примерно от 40 до примерно 50 вес.% активных компонентов. Кроме того, композиция в общем содержит растворитель в количестве от 0 до 99,09 вес.%, в зависимости от количества активных компонентов.
Промывочная жидкость, применяемая в композиции согласно настоящему изобретению, может
также содержать, например, одно или более из следующих соединений: аминоэтилпиперазин; 2-
аминоэтилпиперазин; 2-аминопропилпиперазин; 2-аминобутилпиперазин; 1-ацетилпиперазин; 1-
формилпиперазин; 1,4-бис-аминоэтилпиперазин; 1,4-бис-аминопропилпиперазин; 1,4-бис-
аминобутилпиперазин; 1,4-бис-(2-аминопропил)пиперазин; 1,4-бис-(2-аминобутил)пиперазин; 1,4-бис-
(^метиламиноэтил)пиперазин; 1-(2-аминобутил)-4-метилпиперазин; 1-(2-аминопропил)-4-
метилпиперазин; 1-(2-аминопропил)-4-этилпиперазин; 1-аминоэтил-4-(2-аминобутил)пиперазин; 1-
аминоэтил-4-(2-аминопропил)пиперазин; 1 -аминоэтил-4-^-метил-аминоэтил)пиперазин; 2-
морфолиноэтанамин; 2-аминопропилморфолин; 2-(1Н-имидазол-1-ил)этанамин; 2-аминопропил-
пиперидин; 2-аминопропилпирролидин; Ш-(2-аминопропил)бутан-1,4-диамин; N1-(3-
аминопропил)пропан-1,2-диамин; воду; сульфолан, N-метилпирролидон; N-алкилированные пирролидо-ны, пиперидоны и морфолины согласно изложенному выше; метанол; смеси диалкиловых эфиров поли-этиленгликолей; ди(C1-C4)алкиловые эфиры моноэтиленгликолей; Q-Czi-моноэфиры моноэтиленглико-лей; ди(C1-C4)алкиловые эфиры полиэтиленгликолей; Q-Czi-моноэфиры полиэтиленэтиленгликолей; эти-ленгликоль; диэтиленгликоль; триэтиленгликоль; N,N-диметилформамид; N-ацетилморфолин; N-формилморфолин; ^№диметилимидазолидин-2-он; N-метилимидазол; и т.п.
Согласно еще одному варианту реализации, композиция согласно изобретению может также со
держать другие соединения. Типичные другие соединения включают смеси аминов, активаторов, пенога-сителей, со-абсорбентов, ингибиторов коррозии, растворителей, красителей и т.п. и их комбинации. Типичные примеры включают алканоламины; циклотетраметиленсульфон и его производные; алифатические кислые амины, такие как ацетилморфолин или N-формилморфолин; соединения щелочных металлов, которые обеспечивают продукты щелочного гидролиза, такие как продукты гидролиза щелочных металлов и гидрокарбонаты; алифатические и циклоалифатические моно- и диамины, такие как триэти-лендиамин, дициклогексиламин, N-этил-циклогексиламин и ^^диэтилциклогексиламин и т.п.; и их комбинации.
Согласно еще одному варианту реализации изобретения, со-абсорбенты включают один или более компонентов, выбранных из оксида кальция, лигносульфоната кальция, гидратов силиката кальция, гид-роксида кальция, карбоната кальция, бикарбоната кальция, карбоната натрия, бикарбоната натрия, трона, сесквикарбоната натрия, кальцинированной соды, нахколита, алюмината натрия, оксидов металлов и т.п.
Активаторы и со-абсорбенты предпочтительно присутствуют в композиции согласно изобретению в количестве от примерно 0,01 до примерно 90 вес.%, более предпочтительно от примерно 1 до примерно 50 вес.%, и наиболее предпочтительно от примерно 1 до примерно 25 вес.% (вес.% из расчета на массу всех активных компонентов).
Согласно другому варианту реализации, настоящее изобретение представляет собой способ уменьшения содержания кислотных загрязняющих веществ в промышленном потоке флюида. Поток флюида приводят в контакт с описанной композицией с получением потока очищенного флюида и промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом. Как правило, композицию приводят в контакт с газовым потоком при температуре в диапазоне от примерно 0 до примерно 200°С. В некоторых случаях указанный диапазон температур может составлять от примерно 0 до примерно 100°С или от примерно 20 до примерно 65°С. Технологические процессы в общем протекают при давлении в диапазоне от примерно 0 до примерно 200 атм, от примерно 0 до примерно 100 атм, от примерно 0 до примерно 70 атм, от примерно 0 до примерно 50 атм, от примерно 0 до примерно 25 атм, от примерно 0 до примерно 10 атм или от примерно 1 до примерно 5 атм во время нахождения композиции в контакте с потоком флюида. В патенте США № 4556 "Bis Tertiary Amino Alkyl Derivatives as Solvents for Acid Gas Removal from Gas Streams" диапазоны давления составляли от 4 до 70 атм. В заявке на патент Канады № 2651888 "Carbon Dioxide Absorbent Requiring Less Regeneration Energy" приведены давления от 1 до 120 атм. Следует понимать, что настоящее изобретение остается действующим в любом из указанных или других диапазонов давления, встречающихся в соответствующей области техники.
Промывочную жидкость, обогащенную кислотным газом, дополнительно обрабатывают в системе регенерации, где регенерируют по меньшей мере часть композиции, содержащей по меньшей мере часть абсорбирующего соединения (соединений), приведенного в контакт с потоком флюида. Стадия регенерации обычно происходит при более высокой температуре, чем поглощение (в зависимости от конкретного технологического процесса), обычно при температуре в диапазоне от примерно 0 до примерно 500°С, от примерно 20 до примерно 250°С или от примерно 50 до примерно 150°С. Диапазон давления для стадии регенерации обычно составляет от примерно 0 до примерно 10 атм или от примерно 1 до примерно 5 атм. В некоторых случаях, стадию регенерации можно выполнить с применением ребойлера с обработкой паром. Регенерацию можно также осуществить способом фракционной регенерации (например, WO 2007/077323, "Method for Deacidifying a Gas with a Fractionally-Regenerated Absorbent Solution with Control of the Water Content of the Solution").
Вышеизложенное может быть лучше понято при рассмотрении следующих примеров, которые предназначены для иллюстративных целей и не предполагают ограничения объема настоящего изобретения.
Пример 1.
В этом примере описано испытание, применяемое как средство скрининга потенциальных поглотителей кислотных загрязняющих веществ, а также для подтверждения производительности коммерчески доступных поглотителей. Настоящее испытание предназначено для определения максимальной емкости аминового растворителя при абсорбции кислотных газов. Было проведено сравнение различных амино-вых растворителей. Аминовые растворители насыщали кислотными газами при постоянном давлении и температуре до тех пор, пока поглощение еще большего количества газа стало невозможным. Рабочую емкость определяли на основе разницы между обогащенной и обедненной концентрациями. Настоящее испытание предназначено для регенерации растворителя путем кипячения для удаления кислотных газов с целью определения обедненной концентрации CO2 в аминовом растворителе.
Эффективность растворителя относительно промышленных критериев оценивали по количеству жидкости в равновесии с заданными композиционными газовыми смесями в смоделированном аминовом контакторе и в условиях работы регенератора.
Чтобы подчеркнуть преимущества новых описанных аминов, определяли эффективность нескольких отдельных образцов по сравнению с общепринятыми коммерческими поглотителями CO2 (такими как метилдиэтаноламин (МДЭА), 33,8/6,2 метилдиэтаноламин/пиперазин (ДМДЭА), дигликоламин (ДГА), моноэтаноламин (МЭА), аминоэтилпиперазин (АЭП) и бис-аминопропилпиперазин (БАПП), по
казанными на фиг. 2) при помощи лабораторной поглотительной ячейки с неподвижным слоем и периодическим испарителем. Номера "сорбента", указанные в табл. 1, соответствуют номерам структур, приведенным выше. Испытание на равновесное насыщение для определения обогащенной емкости (весовой % CO2, поглощенный свежим сорбентом) выполняли путем воздействия на водный раствор поглотителя при 40°С и давлении до 30 psi CO2 до тех пор, пока не наступало насыщение. Обедненную емкость (вес.% CO2, оставшийся связанным с абсорбентом после регенерации) определяли путем нагревания водного раствора абсорбентов с обратным холодильником в течение двух часов при атмосферном давлении. Рабочую емкость определяли как обогащенная нагрузка минус обедненная нагрузка. Именно рабочая емкость наиболее точно отражает способность химического вещества поглощать CO2 в условиях технологического процесса. Результаты такой оценки приведены в табл. 1.
Для определения обогащенной концентрации использовали оборудование, состоящее из панели управления газом высокого давления, способной принимать загрузки, содержащие 100 % CO2, смеси CO2/N2 и смеси CO2/H2S/N2. Выбранный газ загружали в реакционный сосуд через регулятор массового расхода (регулятор массового расхода Sierra серии 100, который можно приобрести в компании Sierra Instruments, Inc. в Монтерей, Калифорния). Газовый сумматор (Sierra Compod), прикрепленный к регулятору массового расхода, измерял объем применяемого газа.
После открытия соответствующего баллонного вентиля и регуляторов температуру циркуляционной ванны устанавливали на уровне 40°С. 200 мл стеклянный реакционный сосуд прикрепляли к головной части автоклава Buchi Picoclave. Закрывали впускной и выпускной клапаны реакционного сосуда и устанавливали регулятор впускного давления на уровне 30 psi. Газовая смесь состояла из 100% CO2, при этом расход составлял 0,5 л/мин. После установления давления газа во впускном отверстии реактора, равным 30 psi, приготавливали раствор амина с концентрацией, указанной в табл. 1, и после доведения температуры раствора до температуры реакционного сосуда раствор добавляли в реакционный сосуд и перемешивали при скорости 1000 об/мин.
Открывали впускной клапан и позволяли давлению в реакторе прийти к равновесию, составляющему 30 psi. Когда давление в реакторе достигало 30 psi, впускной клапан закрывали и перекрывали поток газа. Регистрировали объем газа в баке реактора. Через 5 мин возобновляли движение потока газа и продолжали до тех пор, пока давление не становилось равным 30 psi. Указанную процедуру повторяли до тех пор, пока не прекращалось поглощение дополнительного количества CO2, измеряемого по конечному объему. На основе конечного объема абсорбированного CO2 рассчитывали обогащенную концентрацию амина в вес.%.
Для определения обедненной концентрации, аминовую композицию, предназначенную для регенерации, наливали в 250 мл 3-горловую колбу, оборудованную механической мешалкой и охлаждаемым конденсатором (8°С). Аминовый раствор медленно нагревали до 150°С для избежания внезапного выброса газа, которое могло бы вызвать в растворе пенообразование. Раствор нагревали с обратным холодильником в течение 2 ч и затем охлаждали до комнатной температуры. Обедненную концентрацию амина определяли с помощью стандартного обратного титрования хлоридом бария.
Для определения степени удаления применяли регулятор массового расхода (регулятор массового расхода Sierra серии 100) для регулирования потока газа через бак реактора. Выбранный газ загружали через регулятор массового расхода в поглотительный резервуар (содержащий деионизированную воду) и затем в реакционный сосуд. Из реакционного сосуда газ подавали с помощью регулятора обратного давления через склянку Дрекселя, содержащую этиленгликоль, и осушительный патрон, содержащий сили-кагель, в анализатор CO2. Анализатор CO2 (анализатор СО2 Signal 7000 FM) регистрировал концентрацию проходящего через него CO2. Температуру циркуляционной ванны устанавливали на требуемом уровне 40°С. 200 мл стеклянный сосуд помещали на головную часть автоклава Buchi Picoclave. Склянку Дрекселя, содержащую этиленгликоль, и осушительный патрон, содержащий силикагель, присоединяли к газовой линии перед анализатором CO2 и доводили регулятор обратного давления до 90 psi. Затем подавали газовую смесь (25% CO2/75% N2), устанавливали скорость потока (0,45 л/мин) и оставляли стабилизироваться в течение 30 мин. Приготавливали аминовый раствор с концентрациями, указанными в табл. 1, и нагревали, как описано выше. Затем в реакционный сосуд добавляли амин и устанавливали скорость мешалки 1000 об/мин. Закрывали регулятор на выходе и начинали регистрацию данных. Позволяли газовому потоку продолжать движение в течение ~3 ч до установления равновесия. В конце процесса поток газа останавливали, закрывали впускной клапан реакционного сосуда и прекращали регистрацию данных.
Исследуемые амины в среднем абсорбировали примерно 1,5 молей CO2 на моль абсорбента по сравнению с менее чем 1 молем CO2 на моль известных абсорбентов. Хотя не все исследуемые амины превосходили по эффективности обычные абсорбенты, сорбенты II, VI, XI, XIII, XXI и XXII показали значительное увеличение рабочей емкости (от 5 до 30% увеличение относительно МЭА). Указанные амины, за исключением сорбентов XXI и XXII, также имеют значительно более низкие обедненные емкости, чем МЭА.
Температуры кипения описанных аминов находятся в диапазоне от примерно 200 до примерно 280°С при 1 атм (по сравнению с МЭА при 170°С и 1 атм). Такие более высокие температуры кипения позволяют значительно снизить потери и возможные выбросы в окружающую среду, связанные с летучестью МЭА, и также позволяют предотвратить загрязнение CO2 во время регенерации растворителя. Исходные лабораторные испытания на стабильность показали, что в отличие от МЭА, который, как известно, быстро разлагается в условиях технологического процесса, предложенные амины высоко надежны в смоделированных условиях технологического процесса и не проявляют никаких признаков разложения.
Для дальнейшей демонстрации применимости исследуемых аминов для улавливания углерода 25% газовый поток CO2 при 90 psi пропускали через поглотители при 40°С до тех пор, пока они не достигали насыщения, и регистрировали глубину удаления. Важно, что глубина удаления для многих исследуемых аминов приближалась к 0%, показателю, что они являются высокоэффективными при улавливании CO2, как показано в табл. 1.
Пример 2.
Несмотря на то, что можно было бы ожидать уменьшения обедненной емкости разветвленных соединений по сравнению с линейными соединениями, выбранная группа исследуемых молекул продемонстрировала однозначное повышение рабочей емкости разветвленных целевых соединений (табл. 2). Номер "сорбента", указанный в табл. 2, соответствует номеру структуры, приведенной выше. Такая необычная реакционная способность особенно очевидна при сравнении линейного БАПП с разветвленным сорбентом II. Указанные две молекулы являются идентичными с точки зрения молекулярной массы и были исследованы при одинаковых условиях; однако, сорбент II показал 9,5% увеличение рабочей емкости. Как полагают, такое неожиданное и удивительное увеличение емкости происходит вследствие изменения механизма, с помощью которого амин реагирует с CO2. Было высказано предположение, что линейный амин способствует прямой реакции с CO2 с образованием карбамата, а разветвленный амин способствует (подобно третичным аминам) непрямой реакции с CO2 с образованием бикарбонатной соли. Таким образом, реакция между CO2 и разветвленными аминами является гораздо более эффективной.
Пример 3.
В этом примере сравнивали данные по поглощению для АЭП и сорбентов VI и XIII. Тестирование выявило, что алкильное замещение одного из пиперазиновых атомов азота небольшими алкильными группами (такими как метил и этил) приводит к неожиданному увеличению емкости сорбента (табл. 3). Номера "сорбента", указанные в табл. 3, соответствуют номерам структур, приведенных выше. Сорбенты VI и XIII демонстрировали увеличение емкости по сравнению с линейным АЭП, но в отличие от сорбентов I и II, которые проявляли одинаковое увеличение безотносительно длины ал-кильной ветви (этил относительно метила), сорбент XIII показал значительное увеличение емкости по сравнению со структурой VI.
Таблица 3
Пример 4.
Этот пример показывает, что абсорбенты с асимметричным замещением (например, разветвленный амин и линейный амин) демонстрировали пониженную глубину удаления практически без ухудшения в отношении рабочей емкости и обедненной концентрации (табл. 4). Номера "сорбента", указанные в табл. 4, соответствуют номерам структур, приведенным выше.
Таблица 4
Все композиции и способы, предложенные и описанные в настоящей заявке, можно получить и осуществить без излишних экспериментов с учетом настоящего описания. Несмотря на то, что настоящее изобретение можно реализовать во многих различных формах, в настоящей заявке представлены подробно описанные конкретные предпочтительные варианты реализации изобретения. Настоящее описание является иллюстрацией принципов настоящего изобретения и его не следует истолковывать как ограничивающее настоящее изобретение конкретными показанными вариантами реализации.
Считается, что любые диапазоны, приведенные либо в абсолютных значениях, либо в приближенных значениях, включают и те и другие; при этом предполагают, что любые определения, применяемые в настоящем документе, предназначены для разъяснения, а не ограничения. Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, устанавливающие широкие рамки изобретения, представляют собой приближенные значения, численные величины, приведенные в конкретных примерах, определены как можно точнее. Однако любая численная величина по существу содержит некоторые ошибки, неизбежно возникающие в результате стандартного отклонения, имеющего место при проведении соответствующих измерений в ходе испытания. Кроме того, понятно, что все диапазоны, описанные в этом документе,
включают любой и все поддиапазоны (в т.ч. все дробные и целые величины), относящиеся к указанному диапазону.
Кроме того, изобретение включает любые и все возможные комбинации некоторых или всех различных вариантов реализации, описанных в настоящей заявке. Любой и все патенты, заявки на патент, научные публикации и другие ссылки, цитируемые в этой заявке, а также любые ссылки, цитируемые в настоящем документе, и родовые патенты или повторные патенты или заявки на патент, тем самым включены в полном объеме согласно ссылке. Следует также понимать, что специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения и модификации ныне предпочтительных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящей заявке. Такие изменения и модификации можно выполнить, не отклоняясь от сущности и объема изобретения и не уменьшая его предполагаемых преимуществ. Соответственно, предполагают, что такие изменения и модификации включены в прилагаемую формулу изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Промывочная жидкая композиция для поглощения кислотных загрязняющих веществ из газовых потоков в промышленном процессе, содержащая:
(а) по меньшей мере один абсорбирующий компонент, имеющий общую структурную формулу
где (i) Рч выбран из Н или группы формулы (А)
(ii) R2 представляет собой Q-C^-алкил; (iii) Re и R11 независимо представляют собой Н или C1-C12-алкил; (iv) R3, R4, R5, R7, R8, R9 и R10 представляют собой Н; (v) каждый m и о независимо представляют собой 1 или 2; (vi) каждый n независимо представляет собой 0, 1 или 2; (vii) k представляет собой целое число от 2 до 6; и
(b) растворитель.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что алкил для групп R2, R6 и R11 независимо выбран из метила, этила, пропила, изопропила, бутила или изобутила.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанный абсорбирующий компонент выбран из соединений формулы (XXI), (XXII), (XXIII) или (XXIV)
МНг Н2ГЦ ГЧ1Н2 1^Н2
и их комбинаций.
4. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из 2-аминопропилпиперазина; 2-аминобутилпиперазина; 1-ацетилпиперазина; 1-формилпиперазина; 1,4-бис-аминоэтилпиперазина; 1,4-бис-аминопропилпиперазина; 1,4-бис-аминобутилпиперазина; 1,4-бис-(2-аминопропил)пиперазина; 1,4-бис-(2-аминобутил)пиперазина; 1,4-бис-(№метил-аминоэтил)пиперазина; 1-(2-аминобутил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-метилпиперазина; 1-(2-аминопропил)-4-этилпиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминобутил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-(2-аминопропил)пиперазина; 1-аминоэтил-4-^-метил-аминоэтил)пиперазина; 2-морфолиноэтанамина; 2-аминопропил-морфолина; 2-(1Н-имидазол-1-ил)этанамина; 2-аминопропил-пиперидина; 2-аминопропилпирролидина; N1-(2-аминопропил)бутан-1,4-диамина; N1-(3-аминопропил)пропан-1,2-диамина и их комбинаций.
5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из воды; сульфолана; N-(C1-C12)алкилированных пирролидонов, пиперидонов и морфолинов; метанола; ди(^
4.
^^л^щовых эфиров полиэтиленгликолей; ди(C1-C4)алкиловых эфиров моноэтиленгликолей; C1-C4-моноэфиров моноэтиленгликолей; Q-Q-моноэфиров полиэтиленэтиленгликолей; этиленгликоля; диэти-ленгликоля; триэтиленгликоля; N,N-диметилформамида; N-ацетилморфолина; N-формилморфолина; N,N-диметилимидазолидин-2-она; N-метилимидазола и их комбинаций.
6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что C1-C12 N-алкилированный пирролидон представляет собой N-метилпирролидон.
7. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что ди(C1-C12)алкиловые эфиры полиэтиленгликолей представляют собой ди^-^алкиловые эфиры полиэтиленгликолей.
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что кислотное загрязняющее вещество выбрано из СО2, H2S, RSH, CS2, COS, S02 и их комбинаций.
9. Композиция по п.1, дополнительно содержащая одно или более соединений, выбранных из активаторов, пеногасителей, соабсорбентов, ингибиторов коррозии, красителей и их комбинаций.
10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворитель выбран из воды, органических растворителей, других растворителей кислотных газов и их комбинаций.
11. Способ уменьшения содержания кислотных загрязняющих веществ в промышленном газовом потоке, включающий:
(a) приведение газового потока в контакт с композицией по п.1 с получением потока промытого газа и промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом; и
(b) регенерацию по меньшей мере части композиции, содержащей по меньшей мере часть абсорбирующего соединения (соединений) из промывочной жидкости, обогащенной кислотным газом.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 200°С.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (а) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 200 атм.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне температур от примерно 0 до примерно 500°С.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят в диапазоне давлений от примерно 0 до примерно 10 атм.
16. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию (b) проводят с применением ребойлера с обработкой паром и/или с применением фракционной регенерации.
12.
У + U
33,8 % масс. 6,2 % масс.
ДМДЭА ДЭТА
Фиг. 2
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023759
- 1 -
(19)
023759
- 1 -
(19)
023759
- 1 -
(19)
023759
- 4 -
023759
- 4 -
023759
- 4 -
023759
- 12 -
023759
- 12 -
|
