[发明专利]用于制备从流体流中移除酸性气体的吸收剂的预混物

说明书

本发明涉及一种制备用于从流体流中移除酸性气体的吸收剂的预混物，其包含：a)至少一种叔胺和/或空间位阻仲胺；b)以基于a)中可质子化氮原子的中和当量计算，至少为30％量的二羧酸，其中二羧酸在20℃的温度下以至多15g二羧酸/100g水在水中可溶；和c)20‑80重量％的水。本发明进一步涉及由所述预混物制备吸收剂的方法。根据本发明，所述预混物为一种可输送且易于加工的在水中具有低溶解度的二羧酸的溶液，所述溶液用于制备从流体流中移除酸性气体的吸收剂。

技术领域

本发明涉及一种用于制备从流体流中移除酸性气体的吸收剂的预混物和一种由该预混物制备吸收剂的方法。

背景技术

由于各种原因，从流体流如天然气、炼油厂气或合成气中移除酸性气体如CO₂、H₂S、SO₂、CS₂、HCN、COS或硫醇是重要的。例如，大量硫化合物即使在低浓度下也是恶臭的并且是有毒的。尤其需要从天然气中移除二氧化碳，因为高浓度的CO₂在用作管道或销售气体时会降低气体的热值。此外，CO₂与通常夹带在流体流中的水分一起可导致管道和阀门的腐蚀。

使用无机或有机碱(例如胺)的水溶液洗涤来实现酸性气体的移除。酸性气体在吸收剂中的溶解导致与碱形成离子。吸收剂可通过减压至较低压力和/或汽提而再生，其中离子物质经历逆反应以形成酸性气体和/或通过蒸汽汽提。吸收剂可在再生过程后重复利用。

用于酸性气体洗涤的吸收剂通常包含酸。例如，US2010/0288125A1描述了一种吸收剂，其包含摩尔比为0.0005-1.0的至少一种胺和至少一种膦酸。US4,892,674描述了用包含胺和高空间位阻的氨基盐和/或空间位阻氨基酸的吸收溶液从流体流中移除硫化氢。

建立了酸与存在于吸收剂中的碱(例如胺)之间的质子化平衡。平衡位置是温度依赖性的，并且在较高温度下，平衡向游离氧离子和/或具有较低质子化焓的胺盐移动。适用于吸收剂的胺有利地表现出pK_a的明显温度依赖性。这导致在相对较低的温度下(如吸收步骤中普遍存在的那样)，较高的pH促进有效的酸性气体吸收，而在相对较高的温度下(如在解吸步骤中普遍存在的那样)，较低的pH辅助吸收的酸性气体的释放。

添加特定酸的缺点是所述酸可加速吸收剂中存在的胺的分解。

现已发现，二羧酸如琥珀酸或己二酸同样可促进含水胺类吸收剂的再生。与包含例如无机酸或低级有机酸如甲酸的吸收剂相比，包含二羧酸的吸收剂表现出胺如甲基二乙醇胺(MDEA)的分解减少。

用于气体洗涤的吸收剂的制备通常通过将低水浓缩物/纯胺或胺混合物与水直接在气体洗涤装置中混合而进行。这使得胺类组分的输送体积和输送重量尽可能低。酸的计量加入通常在使用吸收剂之前不久或在持续操作期间进行。

酸适当地以水溶液的形式加入。使用二羧酸的缺点是这些是固体并且通常在水中表现出差的溶解性。由于计量加入固体通常是昂贵且复杂的并且在大多数气体洗涤装置中没有提供，因此必须使用该二羧酸的高度稀释的水溶液。这导致酸组分的高输送体积和输送重量。使用高度稀释的二羧酸水溶液也可能需要使用大量的溶液来产生所需的酸浓度。这可导致吸收剂的不希望的稀释。由于与水相比通常甚至更差的溶解度，二羧酸在基本上无水的胺组分中的溶解是不可能的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可输送且易于处理的在水中的溶解性差的二羧酸的溶液来制备从流体流中移除酸性气体的吸收剂。

EP0134948A2描述了一种用于与水混合以获得碱性水溶液的组合物。所述组合物包含碱性物质和pK_a小于6的酸，所述酸的量足以质子化大于0％至22％的碱性物质。与不含酸的溶液相比，碱性水溶液在从流体流中吸收硫化氢方面表现出改善的性质。

该目的通过一种制备用于从流体流中移除酸性气体的吸收剂的预混物实现，所述预混物包含：