[发明专利]水性烷醇胺组合物和从气态混合物中选择性去除硫化氢的方法

说明书

本发明涉及烷醇胺水溶液和其在从包含硫化氢的气态混合物中选择性去除硫化氢的方法中的用途。所述烷醇胺水溶液由以下组成：具有式R¹R²NCH₂CH(OH)CH₂OH的氨基化合物，其中R¹和R²独立地表示甲基、乙基、丙基或异丙基；和双(2‑羟乙基)甲胺；物理溶剂、消泡剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、成膜剂、螯合剂或pH调节剂中的任选一或多种；以及水。用于选择性地去除硫化氢的所述方法包含以下步骤：使所述气态混合物与所述烷醇胺水溶液接触，优选地其中所述烷醇胺水溶液的温度等于或高于140°F。

技术领域

本发明涉及一种优选地由3-(二甲胺基)-1，2-丙二醇和双(2-羟乙基)甲胺的混合物组成的水性烷醇胺组合物，和一种用所述水性组合物从气态混合物中选择性地去除H₂S，优选在烷醇胺水溶液处于高温的条件下从气态混合物中去除H₂S的方法。

背景技术

来源于天然气储层、石油或煤的流体流通常合有大量杂质形式的酸性气体，例如二氧化碳(CO₂)、硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)、二硫化碳(CS₂)、氰化氢(HCN)、硫化羰(COS)或硫醇。所述流体流可以是气体、液体或其混合物，例如气体如天然气、炼厂气、来自页岩热解的烃类气体、合成气体或液体如液化石油气(LPG)和天然气液体(NGL)。

用于去除酸性气体的各种组合物和方法是已知的并且描述于文献中。已熟知用胺水溶液处理气态混合物来去除这些酸性气体。通常，胺水溶液目前在吸收塔中在低温和高压下反向接触包含酸性气体的气态混合物。胺水溶液通常合有烷醇胺，如三乙醇胺(TEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、二乙醇胺(DEA)、单乙醇胺(MEA)、二异丙醇胺(DIPA)或2-(2-氨基乙氧基)乙醇(有时称为二甘醇胺或DGA)。在一些情况下，促进剂与烷醇胺组合使用，例如如USP 4,336,233、4,997,630和6,337,059中所公开的哌嗪和MDEA。或者，EP 0134948公开使酸与所选的碱性物质(如MDEA)混合以提供增强的酸性气体去除。然而，EP 0134948教示仅与酸混合的所选类别的碱性材料可用于碱性水溶液中以提供增加的酸性气体去除。

叔胺，如3-二甲胺基-1，2-丙二醇(DMAPD)，已显示在从气态混合物中去除CO₂时是有效的，参见USP 5,736,116，或DMAPD与哌嗪结合，参见WO2014/004019，或DMAPD与酸结合，参见WO 2014/004020。另外，在特定方法，例如乙醇胺法(Girbotol Process)中，已显示叔胺在去除H₂S中有效，但显示高温下减少的容量，例如参见《有机胺-乙醇胺法(OrganicAmines-Girbotol Process)》，Bottoms，R.R.，石油科学(The Science of Petroleum)，第3卷，牛津大学出版社(Oxford University Press)，1938，第1810-1815页。

尽管上述化合物是有效，但其各自具有局限性，这对其普遍使用带来不利影响。具体地说，当在高温(例如高于140°F)下使用水溶液时，期望有包含烷醇胺的水性组合物用于从气态混合物和/或烷醇胺水溶液中去除H₂S，所述水性组合物以商业上可行的容量有效去除酸性气体。

因此需求烷醇胺水溶液和使用所述溶液的方法，其可有效从气态混合物中去除硫化氢和/或在升高的操作温度下去除硫化氢。

发明内容