用于总有机硫去除和总酸性气体去除的混合溶剂调配物制造技术

一种处理油气流以去除总有机硫或总酸性气体的方法，其包括用胺、物理溶剂和水的溶液处理所述气流的步骤，其中所述胺溶液也可任选地含有活化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于从流体流去除酸性硫成分的胺组合物和方法。更确切地说，本专利技术涉及从油气流的总有机硫去除和替代的总有机气体去除的基于高pKa低介电常数胺的组合物和方法。
技术介绍
衍生自天然气储层、石油或煤的流体流通常含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)、羰基硫(COS)或硫醇。这些流体流可以是气体、液体或其混合物，例如气体，如天然气、炼厂气、来自页岩热解的烃气、合成气体等或液体，如液化石油气(LPG)和液化天然气(NGL)。用于去除酸性气体的各种组合物和方法是已知的且描述在文献中。已众所周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。胺水溶液通常含有烷醇胺，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USP4,336,233；4,997,630；和6,337,059中所公开的哌嗪和MDEA，所述专利全部以全文引用的方式并入本文中。或者，EP0134948公开混合酸与所选的碱性物质(如MDEA)以提供增强的酸性气体去除。EP0134948教示仅与酸混合的选择类别的碱性物质可用于碱性水溶液中以提供增加的酸性气体去除。已显示如3-二甲基氨基-1，2-丙二醇(DMAPD)的叔胺在从气态混合物去除CO2中有效，参见USP5,736,115。另外，在特定方法，例如乙醇胺法(GirbotolProcess)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-GirbotolProcess)》，Bottoms，R.R.，石油科学(TheScienceofPetroleum)，第3卷，OxfordUniversityPress，1938，第1810-1815页。尤其重要的是从来自油气井的流体流去除包括硫化氢的硫基污染物(由于这些气体的高度有毒的性质)。已作出选择性去除硫基化合物的某些尝试。相比于CO2，如MDEA的叔烷醇胺本质上对于硫化氢更具选择性。由于对硫化氢和二氧化硫排放越来越严格的规格，需要能够相对于CO2选择性地去除硫化氢以及将气体处理到极低H2S含量(即10ppmv)的水性胺调配物。EP01,134,948公开使用低pKa酸添加剂(低于7)以增强硫化氢的选择性去除。所述技术旨在更改烷醇胺溶剂的蒸气液体平衡特征以实现处理气体中的较低硫化氢量。US4,892,674公开使用重度受阻烷醇胺盐作为MDEA气体处理溶剂的添加剂以相比于单独的MDEA增强硫化氢相对于CO2的选择性去除。此技术为使用重度位阻胺和基于MDEA的溶剂的低pKa酸添加剂的组合。US2010/0288125公开使用膦酸添加剂以增强硫化氢选择性去除。US4,085,192公开一种使用烷醇胺和环丁砜的水性混合物去除硫化氢的方法。优选的胺为二异丙醇胺和甲基二乙醇胺。本专利技术受基于DIPA和MDEA的混合调配物的有限酸性气体携带容量困扰。US4,405,585公开一种使用位阻胺和物理溶剂(优选溶剂为环丁砜)的水性掺合物选择性去除硫化氢的方法和调配物。此方法包括具有高介电常数的物理溶剂。US5,705,090公开使用聚乙二醇和甲基二乙醇胺的水性掺合物选择性去除硫化氢的混合调配物。基于MDEA的混合调配物显示低酸性气体携带容量。Amisol方法(Kohl和Nielsen，第1231页)使用甲醇和烷醇胺的水性掺合物以选择性去除硫化氢。胺包括均显示低蒸气压和低介电常数的二异丙基胺和二乙胺以及不相对于CO2对H2S显示相当低碱度的二乙醇胺(DEA)。WO86/05474公开选择性去除硫化氢的混合溶剂。胺包括叔胺和位阻胺。物理溶剂包括二醇、二醇酯、二醇醚和N-甲基吡咯烷酮。这些溶液为无水的(＜5重量％水)。尽管以上化合物有效，其各自具有减损其用于总有机硫去除中的限制。因此，需要允许去除总有机硫化合物的调配物。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种处理油气流以去除总有机硫浓缩物的方法。所述方法包含用包含胺成分、物理溶剂和其余的水的胺溶液处理油气流的步骤。任选地，本专利技术的溶液也可包含酸源。描述一种用液体吸收剂组合物从气体混合物去除总有机含硫化合物的方法，所述组合物包括具有高于9.0的pKa的叔烷醇胺、物理溶剂和水。一般来说，物理溶剂的介电常数低于约20，优选地低于约15。此介电常数是针对胺和物理溶剂的相同质量比混合物。根据本专利技术的替代方面，提供一种总酸性气体去除的方法。所述方法包含用胺、活化剂、物理溶剂和其余的水的溶液油气流的步骤。pKa和介电常数如前所述。附图说明图1为例示性气体处理设备和方法的示意性描述。具体实施方式本专利技术为一种处理油气流以选择性地去除总有机硫污染物的方法。所述方法包含用包含有效量的胺成分、物理溶剂和其余的水的胺溶液处理油气流的步骤。任选地，本发明的溶液还包含酸或酸源。本专利技术可适用于酸性气体的总去除。本专利技术也适用于任何数目的烷醇胺溶液，所述溶液相对于CO2或在存在CO2的情况下选择性地去除为总有机含硫化合物的酸性气态物质。在一种优选模式中，本专利技术的方法将相对于CO2去除那些酸性物质。本专利技术的组合物和方法也在去除其它酸性物质，如CS2、SO2、HCN、COS、硫醇以及其它杂质中有效。在另一优选模式中，本专利技术的方法可用于去除包括CO和CO2的总酸性气体物质。一般来说，适用于本专利技术的胺溶液为不与二氧化碳直接反应以形成氨基甲酸酯的那些。这些一般为叔胺和位阻胺。另外，需要胺具有至少约160℃的沸点和至少9.0的pKa。3-二甲基氨基-1，2-丙二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇、2-羟甲基-2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇或2-羟甲基-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇为符合这些标准的叔烷醇胺的实例。另外，2-羟甲基-2-甲基氨基丙烷-1，3-二醇和2-甲基-2-羟乙基氨基丙醇为适用于本专利技术的位阻胺。物理溶剂需要存在于用于本专利技术的方法的溶液中。优选的物理溶剂包括具有低于约20的介电常数的单官能性和二官能性醇。适用的醇包括甲氧基三甘醇(MTG)、甲氧基二甘醇(MDG)、乙氧基三甘醇、丁氧基三甘醇和其混合物。也适用作物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理油气流以去除总有机硫的方法，所述方法包含：用包含一定量有效地选择性去除总有机硫的胺和物理溶剂的水溶液处理所述气流，所述物理溶剂当与所述胺或胺混合物以相同质量比混合时，显示小于约20的介电常数，其中所述胺的pKa为至少约9.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.30 US 61/8976871.一种处理油气流以去除总有机硫的方法，所述方法包含：
用包含一定量有效地选择性去除总有机硫的胺和物理溶剂的水溶液处理所述气
流，所述物理溶剂当与所述胺或胺混合物以相同质量比混合时，显示小于约20的介
电常数，其中所述胺的pKa为至少约9.0。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述胺溶液包含活化剂且所述方法在去除总酸
性气体中有效。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述胺为具有约9.0到约11的pKa和至少200℃
的沸点的叔胺。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述胺选自由以下组成的群组：3-二甲基氨基
-1，2-丙二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇(DEAPD)、2-羟甲基-2-二甲基氨
基丙烷-1，3-二醇(DMTA)、2-羟甲基-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇(DETA)。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述活化剂选自如以下的活化剂群组：哌嗪、
羟乙基哌嗪、二乙醇胺、N-甲基氨基乙醇、2-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、2-甲基-2-氨基丙
醇、单乙醇胺、2-羟甲基-2-甲基氨基丙烷-1，3-二醇(MTA)和2-甲基-2-羟乙基氨基丙醇
(ETA)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理溶剂以约5重量％到60重量％的浓
度存在且25℃下的所述介电常数在约5到20范围内。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述物理溶剂选自三乙二醇的单烷基醚、聚乙
二醇的烷基醚和其混合物的群组。

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·拉罗什，G·帕迪拉，J·R·道达尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US