[發明專利]官能流體和用于制備該官能流體的方法

有效

• 申請號: 200680041618.6
• 申請日: 2006-11-07
• 公開（公告）號: CN101304798A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 西奧多·埃利奧特·迪克森;大衛·約翰·帕金森;凱文·E.·科利爾
• 申請（專利權）人: 專業處理技術有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 鄭小粵;胡杰

本發明涉及官能流體，并且特別涉及利用官能流體從液流(例如烴基液流)或燃燒后 的燃料或氣體中例如處理和去除酸、酸性成分(例如H₂S)、和CO₂、CO、NO_x和SO_x氣體。 本發明還涉及用于制備該官能流體的方法。

發明背景

在烴基和碳基組合物(例如原油、合成原油、天然氣、煤和焦炭)的提取、加工和精 制、儲存和燃燒中會遇到和/或產生大量的毒性物質。這些物質包括，例如，硫化氫氣 體、硫醇、SO_x氣體(例如SO₂和SO₃)和NO_x氣體(例如NO、NO₂和N₂O)。硫化氫和硫醇常 常用原油萃取。在原油加工和精煉過程中會產生二氧化碳、一氧化碳和SO_x氣體。烴基 燃料一旦燃燒就會產生NO_x氣體。而且，從燃煤發電站、煉焦廠和鋼鐵生產廠排放出來 的燃燒后的煙中常常含有一種或多種這些氣體。因此，不斷需要開發能將這些氣體從烴 基流、煙囪和排氣裝置中去除的物質和方法。

H₂S清除劑一般含有胺加合物，并且制備它們的方法中常常需要使用復雜的反應方 案和對環境有毒的反應物質。例如，GB2409859中描述了一種油溶性硫清除劑，它實質 上含有單體醛胺加合物，該加合物是由至少一個空間位阻的伯或仲胺和過量一摩爾的至 少一個醛或其供體反應得到的。

美國專利申請號2005/0214199描述了一種大表面積的二氧化錳化合物，通過吸收 和氧化將其用于去除例如NO_x、SO_x、和CO的污染物。該二氧化錳是通過二價錳鹽和堿 金屬高錳酸鹽和氫氧化物溶液在離子交換水的存在下在特殊的反應條件下制備的。據報 道它對一氧化碳的去除率達到35％。

因此，進一步需要其他用于去除毒性物質的組合物。還需要通過相對直接和經濟的 反應方案能制備的組合物。還需要制備和分離的組合物在例如那些上述的許多的應用中 具有多功能的用途。

發明簡述

根據本發明的第一個方面，提供了一種制備官能流體的方法，該方法包括在不高于 約200℉(93℃)的溫度下在反應容器中使硅、堿金屬氫氧化物和含有水和氯的溶液進行 反應。

本發明的第一個方面的選擇特征是從屬權利要求的主題。

因此，該方法提供了通過經濟和相對直接的方法制備和分離的新官能流體。已發現 該官能流體具有許多的用途如作為電子供體、還原劑或抗氧化劑。有利地，該方法提供 了一種不需要昂貴的有機化學物質的參與而制備的清除官能流體，其中該有機化學物質 能產生反應副產物。由于環境因素，這種副產物的處理是困難和昂貴的。另一個優點在 于該官能流體能在大氣壓或加壓的條件下進行制備。

根據本發明的第二個方面，提供了通過本發明的第一個方面的方法獲得的一種官能 流體，該官能流體的比重約為1.25到5，且pH為約9到約13。

本發明的另一個優點在于制備和分離的官能流體具有多功能用途。例如，在石油和 天然氣的生產工業中，該官能流體能用作原油泵管中的H₂S清除劑并可作為該管中的緩 蝕劑。該流體還能進一步用于CO₂和NO₂處理中，CO₂和NO₂是在精煉原油和/或原油產品 的燃燒過程中產生出來的。

本發明的第二個方面該官能流體可用作CO、CO₂或H₂S清除劑。

該官能流體可用作含水石油和天然氣生產系統中的H₂S清除劑。

該官能流體可用在NO_x(例如NO和NO₂)和SO_x(例如SO₂和SO₃)氣體的處理中。

該官能流體可用在酸性氣體的處理系統中。

該官能流體可用作緩蝕劑。

該官能流體可用作碳鋼的抑制劑(pacifier)以降低由酸性氣體引起的腐蝕速度。

該官能流體可用作消泡劑。

該官能流體可用于從廢水或鍋爐給水中去除污染物。

該官能流體可用作儲存氫氣。