用于硫化氢移除的离子液体和溶剂的混合物制造技术

技术编号:13192135 阅读:83 留言:0更新日期:2016-05-11 19:31
本发明专利技术包括一种用于从气态混合物中移除硫化氢的方法。该方法包括使用物理吸收溶剂和离子液体的混合物。在与不含离子液体的物理吸收溶剂相比时,在低硫化氢分压下,该混合物提供硫化氢的改进吸收。再生循环包括加入溶剂如水用于使混合物再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于硫化氨移除的离子液体和溶剂的混合物 早期国家申请的优选权要求 本申请要求2013年9月30日提交的美国申请No. 14/042,647的优先权。 专利技术背景 从气体混合物如天然气、烟道气、合成气和页岩气中分离硫化氨具有工业重要性。 必须移除硫化氨W改进天然气的燃料品质或使用合成气。出于环境原因,它的移除是重要 的,运是因为它是数量充足的有毒气体,还因为在加热时,它反应并形成二氧化硫,二氧化 硫也是一种环境有害物。此外,硫化氨可对金属管道具有腐蚀性,运使得对于天然气的运 输,必须移除硫化氨。硫化氨为作为天然气污染物的酸气体。目前吸收溶剂如水性胺,包括 链烧醇胺和聚乙二醇的二甲基酸,能够吸收也S,但是具有一些缺点。在也S存在下胺的再生 和分解可能具有问题。希望与水性胺相比较高的硫化氨容量和较溫和的再生循环。使用物 理吸收溶剂的常见问题为低操作溫度和高操作压力。此外,可能需要流出物洗涂W回收进 料料流中损失的溶剂。 离子液体能够增溶极性分子或与极性分子反应。离子液体包含阳离子和阴离子且 在或低于工艺溫度下为液体。离子液体典型地具有不燃性、不可分解、粘稠、热稳定性且具 有低蒸气压。就当前硫化氨移除技术的问题的解决方案而言,运些特性中许多为优选的性 能。尽管离子液体的许多特性是有益的,但是离子液体的高粘度对于其的用途而言可能具 有挑战。现已发现可将离子液体W各种重量百分数加入吸收溶剂W减轻粘度问题,并实现 比使用不含离子液体的溶剂更好的结果。将咪挫嗦和鱗基离子液体W-系列浓度加入物理 吸收溶剂,运影响离子液体的性能。发现通过使用运些离子液体和物理吸收溶剂的组合改 进了硫化氨的移除。 专利技术概述 本专利技术设及一种用于从气体料流中移除硫化氨的方法,包括使气体料流与离子液 体和物理吸收溶剂的混合物接触。所述物理吸收溶剂可选自但不限于丙二醇的二甲基酸 (DEPG)、N-甲基-2-化咯烧酬、甲醇、碳酸亚丙醋、聚丙二醇二甲基酸(PPGDME)、聚丙二醇二 乙酸醋(PPGDAc)、具有线性或支化C4单体的聚下二醇二乙酸醋(PBGDAc)、聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、全氣聚酸(PFPE)、甘油Ξ乙酸醋(GTA)、丙酬、乙酸甲醋、1,4-二巧恶.焼、2-甲氧基乙 基乙酸醋、2-硝基丙烷、N,N-二甲基乙酷胺、乙酷丙酬、1-硝基丙烷、异辛烧、2-(2-下氧基乙 氧基)乙基乙酸醋、N-甲酯基吗嘟、2-下氧基乙基乙酸醋和N-叔下基甲酯胺。[000引优选地,物理吸收溶剂选自丙二醇的二甲基酸、N-甲基-2-化咯烧酬、甲醇和碳酸 亚丙醋。 离子液体包含选自锭、鱗、咪挫嗦、化挫嗦(pyraz01 ium)、化晚嗦(pyr idiηium)、 化咯烧嗦(pyrrolidinium)、梳、赃晚嗦(pipeidinium)、己内酷胺嗦(caprolactamium)、脈 嗦(guanidinium)和吗嘟嗦(mor地olium)的阳离子。离子液体包含选自面离子、簇酸根、横 酸根、硫酸根、甲苯横酸根、碳酸根、憐酸根、麟酸根、棚酸根、氯酸根、二(Ξ氣甲基横酷基) 氨基和非质子杂环阴离子的阴离子。优选地,阳离子为咪挫嗦或四烷基鱗.且阴离子为乙酸 根。混合物可包含l-99vol%离子液体和l-99vol%物理吸收溶剂,5-95vol%离子液体和5- 95vol %物理吸收溶剂,25-75vol %离子液体和25-75vol %物理吸收溶剂,或者40-60vol % 离子液体和4O-6OV0I%物理吸收溶剂。物理吸收溶剂可W为非质子性溶剂或质子性溶剂。 该方法可进一步包括离子液体和物理吸收溶剂的混合物的再生。被吸收的硫化氨的再生可 首先包括加入溶剂W从混合物中移除硫化氨。可对所得离子液体、物理吸收溶剂和再生溶 剂的混合物施加热W移除挥发物。其中物理吸收溶剂和离子液体化学吸收二氧化碳和硫化氨的溶剂和离子液体的 混合物的再生的另一实施方案包括首先将物理吸收溶剂和离子液体的混合物输送至变压 吸附床W移除二氧化碳,然后加入溶剂W移除硫化氨,随后施加热W移除挥发物。[00川专利技术描述 本专利技术的一个实施方案设及包含离子液体和物理吸收溶剂的组合物。可使用的物 理吸收溶剂包括但不限于丙二醇的二甲基酸(DEPG)、N-甲基-2-化咯烧酬、甲醇、碳酸亚丙 醋、聚丙二醇二甲基酸(PPGDME)、聚丙二醇二乙酸醋(PPGDAc)、具有线性或支化C4单体的聚 下二醇二乙酸醋(PBGDAc)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、全氣聚酸(PF阳)、甘油Ξ乙酸醋(GTA)、 丙酬、乙酸甲醋、1,4-二巧恶焼、2-甲氧基乙基乙酸醋、2-硝基丙烷、N,N-二甲基乙酷胺、乙酷 丙酬、1-硝基丙烷、异辛烧、2-(2-下氧基乙氧基)乙基乙酸醋、N-甲酯基吗嘟、2-下氧基乙基 乙酸醋和N-叔下基甲酯胺。优选地,物理吸收溶剂为丙二醇的二甲基酸、N-甲基-2-化咯烧 酬、甲醇和碳酸亚丙醋。离子液体的阳离子可选自但不限于如下:锭、營$、咪挫嗦、化挫嗦、 化晚嗦、化咯烧嗦、梳、赃晚嗦、己内酷胺嗦、脈嗦和吗嘟嗦。优选鱗:和咪挫嗦离子液体。离 子液体的阴离子可选自但不限于如下:面离子、簇酸根、横酸根、硫酸根、甲苯横酸根、碳酸 根、憐酸根、麟酸根、棚酸根、氯酸根、二(Ξ氣甲基横酷基)氨基和非质子杂环阴离子。离子 液体优选选自鱗和咪挫嗦乙酸盐离子液体。该组合物可进一步包含水。 该组合物可包含1-99V01%离子液体和1-99V01%物理吸收溶剂。它可包含5- 95vol%离子液体和5-95V01%物理吸收溶剂。在其他实施方案中,组合物包含25-75V01% 离子液体和25-75V01 %物理吸收溶剂。在本专利技术的另外的实施方案中,组合物包含40- 60vol %离子液体和40-60VO1 %物理吸收溶剂。 本专利技术还包括通过使用运些组合物提纯气体料流(也称为气态混合物)的方法。该 方法包括使气体混合物与离子液体和物理吸收溶剂的混合物在吸收区接触,在所述吸收区 中离子液体和物理吸收溶剂混合物从所述气体混合物中吸收至少一种组分,然后使离子液 体和物理吸收溶剂混合物再生W移除被吸收的组分。该方法可用于含硫气体混合物,尤其 是含硫化氨的气体混合物。可处理的气体混合物为天然气、烟道气、合成气和页岩气。 在该方法中,可使用的物理吸收溶剂包括但不限于丙二醇的二甲基酸(DEPG)、N- 甲基-2-化咯烧酬、甲醇、碳酸亚丙醋、聚丙二醇二甲基酸(PPGDME)、聚丙二醇二乙酸醋 (PPGDAc)、具有线性或支化C4单体的聚下二醇二乙酸醋(PBGDAc)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、 全氣聚酸(PFPE)、甘油Ξ乙酸醋(GTA)、丙酬、乙酸甲醋、1,4-二巧龜烧、2-甲氧基乙基乙酸 醋、2-硝基丙烷、N,N-二甲基乙酷胺、乙酷丙酬、1-硝基丙烷、异辛烧、2-(2-下氧基乙氧基) 乙基乙酸醋、N-甲酯基吗嘟、2-下氧基乙基乙酸醋和N-叔下基甲酯胺。优选地,物理吸收溶 剂为丙二醇的二甲基酸、N-甲基-2-化咯烧酬、甲醇和碳酸亚丙醋。离子液体的阳离子可选 自但不限于如下:锭、鱗、咪挫嗦、化挫嗦、化晚嗦、化咯烧嗦、梳、赃晚嗦、己内酷胺嗦、脈嗦 和吗嘟嗦。离子液体的阴离子可选自但不限于如下:面离子、簇酸根、横酸根、硫酸根、甲苯 横酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从气体料流中移除硫化氢的方法,包括使气体料流与离子液体和物理吸收溶剂或非水性溶剂的混合物接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·M·布鲁德里克A·巴塔查里亚B·J·梅扎
申请(专利权)人:环球油品公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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