[发明专利]吗啉基受阻胺化合物在选择性除去硫化氢中的用途

说明书

一种从流体料流中除去酸性气体的方法，其中使流体料流与包含通式(I)的化合物的吸收剂接触，其中R₁和R₂独立地为C₁‑C₄烷基；R₃选自氢和C₁‑C₄烷基，R₄、R₅和R₆独立地选自氢和C₁‑C₄烷基；x和y为2‑4的整数且z为1‑3的整数，得到被处理流体料流和负载的吸收剂。该方法允许高循环容量，同时该吸收剂的化合物具有降低的发泡倾向和低挥发性。

本发明涉及适合从流体料流中除去酸性气体，尤其是从流体料流中选择性除去硫化氢的胺化合物。本发明还涉及一种吸收剂及其用途以及一种从流体料流中除去酸性气体，尤其是从流体料流中选择性除去硫化氢的方法。

从流体料流如天然气、炼厂气或合成气中除去酸性气体，例如CO₂、H₂S、SO₂、CS₂、HCN、COS或硫醇由于各种原因是理想的。天然气中的硫化合物倾向于尤其与通常被天然气夹带的水一起形成腐蚀性酸。因此，对于在管线中输送天然气或者在天然气液化装置中进一步加工(LNG＝液化天然气)，必定观察到对含硫杂质的给定限度。此外，许多硫化合物甚至在低浓度下是难闻和有毒的。

必须从天然气中除去二氧化碳，因为高浓度的CO₂降低该气体的热值。此外，CO₂与水分结合可能导致管道和阀门的腐蚀。

除去酸性气体的已知方法包括用无机或有机碱的吸收剂水溶液的涤气操作。当将酸性气体溶于吸收剂中时，与碱形成离子。该吸收剂可以通过减压至更低压力和/或通过汽提再生，由此离子物质逆向反应并且释放酸性气体和/或通过蒸汽汽提出酸性气体。在再生过程之后可以再利用该吸收剂。

其中将CO₂和H₂S基本除去的方法被称为“全吸收”。偶尔必要或希望的是处理含有CO₂和H₂S二者的酸性气体混合物以从该混合物中选择性除去H₂S，同时使CO₂的除去最小化。尽管CO₂的除去是必要的以避免腐蚀问题并对消费者提供所要求的发热量，选择性除去H₂S可能是必要或希望的。天然气管线规格例如对H₂S水平比对CO₂设定了更严格的限制，因为H₂S比CO₂更具毒性和腐蚀性：常见载体天然气管线规格通常将H₂S含量限定为4ppmv，而对CO₂是在2体积％下的更宽容限制。选择性除去H₂S对于在硫回收的进料，如下游Claus工厂中富集H₂S水平通常是理想的。

严重位阻仲胺，如2-(2-叔丁基氨基乙氧基)乙醇(TBAEE)，以及叔胺，如甲基二乙醇胺(MDEA)，对于H₂S呈现出优于CO₂的动力学选择性。因此，该类胺适合从包含CO₂和H₂S的气体混合物中选择性除去H₂S。这些胺不直接与CO₂反应；相反，CO₂以缓慢反应与该胺和水反应而得到碳酸氢盐。反应动力学允许H₂S更快速地与该吸附剂的胺基团反应而在水溶液中形成氢硫化物盐。