[发明专利]使用甘醇、咪唑化合物和任选的添加剂使气体脱水的组合物和方法

说明书

本发明涉及一种用于干燥气流，特别是天然气流的脱水组合物及其使用方法，其中所述脱水组合物包含：(i)甘醇，(ii)咪唑化合物，以及任选地(iii)碱金属羧酸盐、不同于(i)的另外的甘醇、烷醇胺、磷酸、磷酸盐、硼酸、硼酸盐、甜味剂、低温粘度改进剂、腐蚀抑制剂、消泡剂，或其混合物中的一种或多种。

技术领域

本发明涉及一种用于干燥气流，特别是天然气流的组合物及其使用方法，其中，所述组合物包含甘醇(优选三甘醇)和咪唑化合物。所述三甘醇组合物特别适合于使含水气流脱水。

背景技术

气体，如天然气，通常含有不同含量的水蒸气。理想的是，没有水蒸气进入天然气管线。水蒸气的存在是不合需要的，因为水蒸气会导致管道腐蚀并导致气体管道传输系统中的阀门和配件的腐蚀和故障。此外，相对较小的水或水分的量可能会冻结和堵塞管线，使得流动完全停止或至少受到很大阻碍。

从气流，如天然气中除去水分的常用方法是使用由甘醇作为溶剂的气体脱水单元。在此类单元中，湿气在吸收步骤中与贫干燥剂溶液，如甘醇接触以除去水。通常使用的甘醇为三甘醇(TEG)，并且在较少程度上为其它甘醇，如二甘醇(DEG)或乙二醇(EG)。富甘醇(即，含有水的甘醇)然后被送至通常包括再沸器的再浓缩或再生过程，其被吸收的水被逐出并被除去，从而能够再利用再生的甘醇。

然而，在这里出现了麻烦的问题，因为所述干燥剂的简单加热可能无法除去足够量的水。气体干燥操作的效率是再生脱水剂中残留水的函数。在再生期间提升温度会倾向于逐出更多的水分，但过量热量的使用也通过热解产物的形成而促进了脱水剂的降解。这些热解产物又进一步降低了脱水剂的效力。

此外，此类热解产物可能会产生酸，这可能在气体脱水单元中产生腐蚀问题。为了防止腐蚀，干燥剂组合物可包含腐蚀抑制剂，如烷醇胺。通常使用的烷醇胺为，例如，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。然而，烷醇胺在脱水再沸器温度下可能是挥发性的和/或热不稳定的。

因此，仍然存在对具有改善的热稳定性及腐蚀抑制性能的干燥剂溶液的需求。

发明内容

本发明是这样的脱水组合物和使用气体脱水组合物从含水气流中除去水的方法，所述脱水组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成：i)甘醇，优选单甘醇、二甘醇、四甘醇、单丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，四丙二醇或甘油，更优选三甘醇；ii)具有下式的咪唑化合物：

其中，R₁为H、或具有1至20个碳的支链或直链烷基、具有1至20个碳的羟基烷基、或具有1至20个碳的氨基烷基、或聚氧烷基，R₂、R₃和R₄独立地为H、或具有1至20个碳的支链或直链烷基、具有1至20个碳的羟基烷基、或具有1至20个碳的氨基烷基，优选地，R₂、R₃和R₄独立地选自H、或具有2至4个碳的支链或直链烷基、具有2至4个碳的羟基烷基或具有2至4个碳的氨基烷基；以及(iii)任选地，选自碱金属羧酸盐、不同于(i)的一种或多种另外的甘醇、烷醇胺、磷酸、磷酸盐、硼酸、硼酸盐、甜味剂、低温粘度改进剂、腐蚀抑制剂、消泡剂，或其混合物的另外的添加剂。

在本发明的一个实施方式中，在上文中所述的咪唑化合物中，R₁为具有下式的聚氧烷基：

-(R₅-O)_n-R₆

其中，R₅为具有1至6个碳的亚烷基，R₆为H或具有1至20个碳的直链或支链烷基，且n等于1至10。