[發明專利]用于酸氣滌氣工藝的四有機銨和四有機膦鹽

有效

• 申請號: 200680029542.5
• 申請日: 2006-07-21
• 公開（公告）號: CN101258218A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 王正宇;邁克爾·希什金
• 申請（專利權）人: ?？松梨谘芯抗こ坦?/a>
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郭國清;樊衛民

發明背景

技術領域

本發明涉及吸收組合物，和從含有所述氣態酸性組分和如CO₂的組分的通常為氣態的混合物中選擇性吸收酸性組分的方法，所述酸性組分如H₂S、二硫化碳、硫化羰、氧及C₁～C₄烴的硫衍生物、氰化氫等。

背景技術

在本領域中，用胺溶液處理氣體和液體，如含有酸性氣體包括CO₂，H₂S，CS₂，HCN，COS和氧及C₁～C₄烴的硫衍生物的混合物，以除去這些酸性氣體是公知的。所述胺通常作為吸收塔中的含胺水溶液與所述酸性氣體和液體接觸，所述胺水溶液與酸性流體逆流接觸。

通常，用胺溶液處理尤其含有CO₂和H₂S的酸性氣體混合物可同時除去大量的CO₂和H₂S。例如，在通常稱作“胺水溶液工藝”的這樣一種工藝中，使用相對濃的胺溶液。這種工藝的最近改進涉及使用如USP?4,112,052中所述的位阻胺，以得到酸性氣體如CO₂和H₂S的幾乎完全去除。這類工藝可被用于其中CO₂和相關氣體的分壓較低的情況。另一種經常用于特定應用的工藝涉及胺與物理吸收劑的結合使用，通常稱作“非水溶劑工藝”，所述的特定應用是其中CO₂的分壓極高和/或其中存在許多酸性氣體如H₂S，COS，CH₃SH和CS₂的情況。對該工藝的改進涉及使用位阻胺和有機溶劑作為所述物理吸收劑，如在USP4,112,051中所述。

然而，通常希望處理含有CO₂和H₂S的酸性氣體混合物以從所述混合物中選擇性除去H₂S，從而最小化CO₂的去除。H₂S的選擇性去除在分離的酸氣中產生相對高的H₂S/CO₂比，這簡化了利用Claus工藝H₂S向元素態硫的轉化。

通常仲胺和叔胺水溶液與CO₂和H₂S的反應可由如下的通式表示：

其中各個R是可以相同或不同的有機基團，并可由羥基取代。上述反應是可逆的，從而CO₂和H₂S的分壓在決定上述反應發生的程度方面是重要的。

盡管選擇性的H₂S去除可應用于低H₂S/CO₂比的多種氣體處理操作，包括來自頁巖熱解、煉廠氣和天然氣的烴氣體處理，它特別希望被用于其中的H₂S分壓比CO₂的相對低的氣體處理中，因為胺從后者類型的氣體中吸收H₂S的能力非常低。具有相對低的H₂S分壓的氣體例如包括：由煤的氣化制得的合成氣，精練廠中遇到的硫工廠尾氣和低焦燃料氣，其中重質渣油被熱轉化成為較低分子量的液體和氣體。

盡管已知伯胺和仲胺的溶液如一乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)，二丙醇胺(DPA)，和羥基乙氧乙基胺(DGA)可吸收CO₂和H₂S氣體二者，它們沒有被證明對于優選排除CO₂的H₂S吸收是特別令人滿意的，因為如等式(5)和(6)所示的胺很容易與CO₂反應形成氨基甲酸鹽。

在仲氨基醇中，二異丙醇胺(DIPA)是相對獨特的，在于它單獨或與物理性溶劑如環丁砜一起被工業化應用，用于從含有CO₂和H₂S的氣體中選擇性除去H₂S，但必須保持相對短的接觸時間，以利用上文等式2和4中所示與CO₂的反應速度相比H₂S與胺的更快反應。