CN103657338A - 使用基于胺的水溶液吸收气态流出物中所含酸化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

使用基于胺的水溶液吸收气态流出物中所含酸化合物的方法。所述气态流出物与包含至少一种胺和至少一种胺降解抑制化合物的水溶液接触。首先选择与胺降解抑制化合物接触之后耐腐蚀的不锈钢。使用由这些不锈钢制成的设备，所述设备表面与水溶液接触。

Description

使用基于胺的水溶液吸收气态流出物中所含酸化合物的方法
技术领域
本发明涉及使用含胺的水溶液来还原（deacidize）气态流出物的球体，所述还原是例如燃烧烟气脱碳或天然气还原。更确切地说，本发明提供了降低胺降解和设备腐蚀的技术。
技术背景
还原气态流出物（例如天然气和燃烧烟气）通常通过用吸收溶液洗涤来进行。所述吸收溶液能吸收气态流出物中存在的酸化合物(H2S、硫醇、CO2、COS、SO2、CS2)。
还原（特别是脱碳和脱硫）这些流出物，对吸收溶液（特别是在热和酸稳定方面）有特殊要求，特别是对流出物的杂质（即主要是氧、SOx和NOx）而言。氧也能进入与吸收溶液接触，而并不必需在要处理的气体流出物中存在，例如吸收溶液存储箱中的意外进气。
当前，最常见使用的吸收溶液是水性链烷醇胺溶液。文献FR-2,820,430或US-7,056,482提供了气态流出物的还原方法。
然而，本领域技术人员熟知用于还原气态流出物的胺涉及对制成安置的钢腐蚀的主要缺陷。实际上，实施还原方法的设施通常由低合金钢制造。低合金钢对应有低于5质量%的各加入元素和低于1质量%的锰含量部分的钢。腐蚀表示与氧化剂(主要是氧气（dioxygen）和H+阳离子)的化学反应造成的钢的变化。
为了克服设备腐蚀的问题，由于不可能降低胺的浓度和/或降低CO2填充比例和/或降低温度，一种溶液由向吸收溶液化合物加入腐蚀抑制剂或抗腐蚀添加剂组成。
最有效抑制剂属于无机化合物家族。基于锑或钒的添加剂在专利GB-1,393,302、GB-1,360,836、US-3,959,170或EP-0,043,525中描述。基于铜的添加剂在专利US-4,071,470、US-4,440,731、US-4,477,419、US-4,595,723和US-4,596,849中描述。其他重金属盐也有良好的腐蚀抑制特性，如在专利US-4,452,764、US-4,100,099、US-4,100,100和US-4,431,563中描述。
也经常提供另一个有机抑制剂家族。专利US-2011/0,300,044描述了咪唑、十二烷基胺或吗啉的应用。然而，这些类型腐蚀抑制剂的效率低于所述无机抑制剂。
然而，这些腐蚀抑制剂有一些主要缺陷。无机抑制剂最常见包含有对环境高水平毒性的重金属盐。另一方面，其易于促进胺降解。有机抑制剂在胺降解方面通常有更中性的效果，但是其耐腐蚀的效率也较低。
第二个主要缺陷是在使用条件下吸收溶液中胺的降解，所述降解特别是通过与要处理气体的一些组分的化学氧化反应发生。
也存在特定溶液以克服这种降解问题。由于不可能限制或抑制吸收溶液中氧的存在，一种溶液由目的是防止或限定胺化合物降解现象的吸收溶液化合物组成，所述降解特别是氧化现象产生的降解。这些化合物通常称为降解抑制剂或添加剂。已知降解抑制剂的主要作用模式是根据其属性，在吸收溶液中形成的基团的还原和/或夺取、俘获和/或稳定的反应，从而限定或防止或破坏所述降解反应特别是链反应。
专利US-5,686,016描述用于限制用于还原天然气的吸收溶液的降解的添加剂，特别是肟。
专利US-7,056,482描述了用于限制用于捕获CO2的吸收溶液的降解的添加剂，例如醇、硫代硫酸盐、酚醛胺、芳族胺和亚硫酸盐。
专利文件WO-11,064,469描述了噻唑或噁唑衍生的添加剂，所述添加剂限制用于还原气态流出物的胺溶液的降解。对相同应用而言，专利文件WO-11,064,470描述了使用嘧啶或三嗪衍生物；专利文件WO-09,156,618描述了有硫羰基官能团的抑制剂。
这些降解抑制剂通常有关于腐蚀的中性或阴性效果。另外，在由设备腐蚀生成的溶解的金属阳离子存在下，其效率显著（substantially）降低。
因此从气态流出物还原方法使用者的观点看，总是需要把抗降解溶液和抗腐蚀溶液结合。
专利US-4,477,419描述了通过在溶液中存在铜离子而降低腐蚀和降解的方法。然而对方法的平稳操作而言，需要加入持续除去溶解的离子和胺降解产物的还原方法阶段，所述除去通过在活性煤和离子交换树脂上的机械过滤和化学处理进行。也需要采用特定步骤以防止钢设备上的金属铜沉积，这会通过电流耦合作用导致腐蚀增加。这些步骤实质上把还原操作变得复杂，并且其增加了投资和操作成本。
专利FR-2,938,453旨在通过避免使溶液和低合金钢表面之间的接触来降低用于气体还原设施中的吸收溶液的降解。这种溶液提供了在还原溶剂中没有化学添加剂的优点。然而，其效能有限。特别地，如下文实施例1所示，当胺含量高于30重量%时，实际上胺降解没有有效地降低。
因此本发明的目标是提供某种溶液，所述溶液能限制用于还原气态流出物的胺溶液的降解同时防止设施腐蚀的问题，所述胺溶液特别是对浓度大于或等于30重量%而言。
发明内容
概括地说，本发明涉及吸收气态流出物中所含酸化合物的方法，其中所述气态流出物与包含至少一种胺和至少一种胺降解抑制化合物的水溶液接触。所述方法包括以下步骤：-首先选择在与所述胺降解抑制化合物接触之后耐受腐蚀的不锈钢；-和使用由所述不锈钢制成的设备，所述设备表面与所述水溶液接触。
根据本发明，可以在一组不锈钢中选择具有最低腐蚀速率的不锈钢，所述速率在所述降解抑制化合物存在下测定。所述不锈钢还能根据与所述不锈钢接触的所述水溶液的温度来选择。
对实施例能使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多8%Mo，
-最少0.08%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
例如能使用Duplex或Super Duplex类型的不锈钢，例如1.4462和1.4410级别的不锈钢或1.4547级别的不锈钢。
当所述水溶液的温度低于90℃，对实施例能使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多5%Mo，
-最少0.1%和至多0.3%N，
-少于20%Ni。
另一方面，当所述水溶液的温度高于90℃，优选使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少20%和至多28%Cr，
-最少2.5%和至多8%Mo，
-最少0.1%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
根据本发明，所述水性胺溶液能包含10重量%-80重量%的胺，所述胺选自：单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二异丙胺、二甘醇胺、哌嗪、羟乙基哌嗪、1,3-双(二甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基-乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(二乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(叔丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双[(2-羟乙基)甲基氨基]-2-丙醇、1,3-双(哌啶基)-2-丙醇、和1,3-双(吡咯烷)-2-丙醇。
根据本发明，所述水溶液包含30重量%-50重量%的单乙醇胺(MEA)。
根据一个实施方式，所述降解抑制化合物是包含至少一个有硫原子的取代基的三唑或四唑衍生物。例如，所述降解抑制化合物符合下列通式之一：
Figure BDA00003741332700041
其中，基团R1选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
和其中基团R2和R3各自选自下面的元素：
a)–S-X，其中基团X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○选自含硫基（thiyl）-三唑、硫代（thio）-三唑、含硫基（thiyl）-四唑和硫代-四唑基团的基团，
b)氢原子，
c)羟基，
d)通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
e)包含1–12个碳原子的基团。
根据实施方式，所述降解抑制化合物能选自下组：1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇盐、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇盐、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇盐、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇盐、1H-5-巯基-1,2,3-三唑、1H-5-巯基-1,2,3-三唑盐、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-(4-羟基-苯基)-1H-四唑-5-硫醇、1-(4-羟基苯基)-1H-四唑-5-硫醇盐、5-巯基-1-四唑乙酸、5-巯基-1-四唑乙酸盐、1-[2-(二甲基-氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇、1-[2-(二甲基氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇盐、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑盐、5-(甲硫基)-1H-四唑、5-(甲硫基)-1H-四唑盐、5-(乙硫基)-1H-四唑、5-(乙硫基)-1H-四唑盐、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑盐、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮盐、4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇和4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐。
根据另一个实施方式，所述降解抑制化合物是符合如下化学式之一的衍生物：
Figure BDA00003741332700061
其中，X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
其中，基团R1、R2和R3各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○基团
Figure BDA00003741332700073
其中，W选自硫原子和氧原子，并且Y选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
并且，其中，基团R4和R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基。
根据另一个实施方式，所述降解抑制化合物是符合下面化学式之一的衍生物：
Figure BDA00003741332700071
其中，各基团R1、R2、R3和R4无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团，
·包含1–8个碳原子的羟基烷基基团，
·烷氧基烷基团，其中烷氧基官能团包含1–8碳原子，并且烷基官能团包含1–8碳原子，
·包含1–8个碳原子的酮基烷基基团，
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700072
·符合如下通式的基团：
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700082
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700083
其中，各基团X和Y无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团。
最后，所述酸化合物能属于下组：CO2和H2S，并且能实施所述方法用于吸收流出物中所含的酸化合物，所述流出物包含下列组分之一：天然气、燃烧烟气、合成气、炼油气、克劳斯尾气、生物质发酵气、水泥厂气和污染物焚烧炉烟气。
附图说明
参考显示脱碳方法的示意图1，阅读下面描述能清楚本发明的其他特性和优势。
发明详述
本发明涉及吸收气态流出物中所含酸化合物如CO2和H2S的方法，其中所述气态流出物与包含至少一种胺的水溶液接触。例如所述气态流出物能属于包含下面成分的组：天然气、燃烧烟气、合成气、炼油气、克劳斯尾气、生物质发酵气、水泥厂气和污染物焚烧炉烟气。
联系图1一起描述了一个实施例。要处理的气体在压力范围1-150巴绝对压力和温度范围10℃-70℃下流过线路1。通常，所述烟气的压力范围是1-10巴绝对压力。
所述气体能是燃料燃烧产生的烟气，所述燃料例如液态烃、天然气、煤、木、生物质。所述烟气能由例如发电厂、水泥厂或钢铁厂生成。所述气体也能是天然气、克劳斯尾气、合成气、生物质发酵气、水泥厂气或钢铁厂流出气。
所述气体能包含0.1-30体积%的酸化合物例如CO2或H2S。通常，所述烟气包含5-30体积%的CO2。所述烟气中SOx和NOx类型化合物的部分对各所述化合物而言，能达到200mg/Nm3（以体积计）的量级。另外，所述烟气可包含范围1–15体积%的氧部分。
流过线路1的气体能由装置A压缩。例如，在燃烧烟气情况下，元件A是送风机或压缩机，所述送风机或压缩机提供增加到150-200mbar量级的压力。
气体通过线路2流到装配有气-液接触元件（例如盘、无规的或包装堆叠）的吸收部件B1。在部件B1中，所述气体与通过线路运输12的吸收溶液接触。所述气体逆流循环到液体溶液。所述吸收溶液捕获酸化合物，特别是气体中包含的CO2。载有酸化合物的吸收溶液在部件B1的底部通过线路4排出。在部件B1的顶部获得酸化合物中消耗的气体流，箭头32指示这个气流。
对其吸收酸化合物的能力而言，选择吸收溶液的组成。能使用通常包含10-80重量%、优选20-60重量%的胺（优选链烷醇胺）的水溶液。
所述吸收溶液还能包含第三化合物，以提高要吸收的酸化合物的物理溶解度。第三化合物的非限定性示例能是甲醇、环丁砜、能醚化的聚乙二醇、吡咯烷酮或衍生物例如N-甲基吡咯烷酮、甲醇、N-甲酰吗啉、乙酰吗啉、碳酸亚丙酯。这种第三化合物能占据0-100重量%的胺。
泵送在部件B1底部排出的吸收溶液，在热交换器F中加热，然后流入到再生柱G。通常，全部吸收溶液送到再生柱中。
或者，在部件B1底部获得的吸收溶液能分成两部分，仅一部分送到再生柱G。例如，载有酸化合物的吸收溶液能分离成酸化合物富集部分和酸化合物贫乏部分。所述酸化合物富集部分送到柱G，并且所述酸化合物贫乏部分通过送到吸收部件的顶部再循环。这个实施方式在文献FR-2,877,858中详述。
再生柱G装配有例如气-液分离内部部件、盘、无规的或包装堆叠。柱G的底部装配有为再生提供所需热量的再沸器J。在柱G中，所述酸化合物以气体形式释放，并且在G顶部通过线路22排出。
再生的、即消耗酸化合物的吸收溶液在柱G底部通过线路6排出，通过泵K泵送，并且通过线路9送到交换器F中以冷却。冷却的吸收溶液通过线路10排出，并且进入过滤器H以除去固体颗粒和化合物。从H排出的吸收溶液在热交换器I中冷却，并且通过线路12流到部件B1中。
在再循环到部件B1之前，所述吸收溶液能通过与环境空气相连的存储箱转运。在所述存储箱中，所述吸收溶液能载入氧，这会造成胺降解。
在G顶部通过线路22排出的气体流，通过在交换器N中冷却而部分冷凝，然后送入分离器O。所述冷凝物通过线路23和泵M再循环到柱G的顶部作为回流。
在柱G的顶部获得酸化合物富集的气体。
在燃烧烟气的脱碳的情况下，在柱G的顶部获得CO2富集的气体。使从筒O顶部通过线路24排出的气体液化，从而注入到地下储器。所述气体能在元件P和Q中压缩和脱水，从而获得约110巴的非常高纯度的液体CO2流，纯度例如高于99体积%CO2。
柱G底部获得的再生吸收溶液部分能通过线路8送到蒸发装置L（通常称为回收装置（reclaimer））。在装置L中，加热所述吸收溶液直到其蒸发。蒸气通过线路7从L排出，并且流入柱G。在L底部的液体溶液中，通过胺降解形成的盐仍是固体状态，并且其循环提取并通过线路31排出。水和可选的强碱例如氢氧化钠溶液能通过线路8加入以中和盐、酸，并且调节蒸发温度。考虑到根据本发明降低了胺降解，因而降低了回收装置的尺寸以及操作成本。
为了限制纯化气体32伴随的胺损失，所述气体用水洗涤以收集纯化气体中存在的胺分子。气体32流入洗涤部件B3，其中其与通过线路17运输的水逆流接触。部件B3包含例如气-液接触元件、盘、无规的或包装堆叠。没有痕量胺的纯化气体通过线路18从B3排出。在洗涤部件B3底部收集含胺的水。
所述水通过线路15运输。其能通过热交换器D例如使用过程中的蒸气或水来加热或冷却。所述水然后通过线路17流入洗涤部件B3。
优选，从线路18流出的气体温度保持高于或等于进入区域B3的流体32的温度，从而防止在洗涤回路中水体积的增加。实际上，如果当流过部件B3时气体变得更加冷却，那么在出口处气体所含的水的量更少，并且会造成洗涤回路中水体积的增加。能通过热交换器D控制和改良流入B3的水温度。
如图1所示，能在同一柱B中安置吸收部件B1和洗涤部件B3。该情况下，能提供使得气体从部件B1流到部件B3的、不透过液体的盘B2。或者，吸收部件B1能在第一柱中操作，以及洗涤部件B3能在不同于第一柱的第二柱中操作。第一柱的顶部装配有与第一柱底部相连接的线路，用以把纯化的气体从第一柱向第二柱转移。
另外，为了限制通过线路18排出气流中液体的损失，在部件B1的顶部能安置装置B4以机械分离气体-液体。例如，装置B4能是干燥盘形式或者液体没有提供的堆叠高度形式，或者滴消除器垫形式。
在B3底部通过线路13、泵C回收水的第一部分，并且通过线路14、然后通过线路17再循环到部件B3顶部。测定通过线路17流入B3洗涤水的总流速，从而获得洗涤部件B3的良好水力接触，并且捕获气体中足够比例的胺以使得通过线路18排出气体符合关于胺释放的标准。
B3底部获得的水的第二部分能通过线路19提取并且再循环回到所述过程，从而一方面弥补水的损失，和另一方面回收和再利用通过水洗涤纯化气体中提取的胺。更精确地，可以通过阀V控制通过线路19的吹扫流速，从而在区域B3底部通过线路19收集的液体包含运到B1顶部的胺和弥补水损失的必需量的水。通过线路19的再循环限制了操作过程中所需的组分胺的体积。另外，通过再循环线路19排出胺的目的是降低洗涤部件B3中的胺含量，并且因此获得非常低胺含量的经处理的气体或经处理的烟气18。特别地，排出到大气中的经处理的烟气18必需符合关于挥发性有机化合物(VOC)最大允许量的标准。
参照图1，通过线路19收集的水能流到过程中的多个位点。
所述水能通过线路21流入线路22，并且与来自柱G顶部的气体流混合。优选，水与通过交换器N冷却的气态流出物混合。为了使其混合，水可以直接流入筒O。
所述水能通过线路20流入线路10，并且与G底部获得的再生吸收溶液混合。优选，水与在经过交换器F之后冷却的再生吸收溶液混合。
所述水能通过线路29流入线路4，并且与B1底部的装有酸化合物的吸收溶液混合。优选，水与来自热交换器F上游装有酸化合物的吸收溶液混合。
通过线路19收集的水也能通过线路30流入再生柱G。
胺收集
在含有至少一种胺的水溶液中进行吸收。
根据本发明，所述水性胺溶液能包含10重量%-80重量%的胺，所述胺选自：单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二异丙胺、二甘醇胺、哌嗪、羟乙基哌嗪、1,3-双(二甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基-乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(二乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(叔丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双[(2-羟乙基)甲基氨基]-2-丙醇、1,3-双(哌啶基)-2-丙醇、和1,3-双(吡咯烷)-2-丙醇。
根据一个优选实施方式，所述水溶液包含30重量%-50重量%的单乙醇胺(MEA)。
降低胺降解的测量
为了降低胺降解，向水溶液中加入至少一种降解抑制剂化合物。
根据实施方式，所述溶液包含10重量%-99重量%的胺、1重量%-90重量%的水、和5ppm-5重量%的降解抑制剂化合物。这种降解抑制剂化合物能选自下面的化合物：
-三唑或四唑衍生物，所述衍生物包含至少一种有硫原子的取代基，如专利FR-2,948,578所述，
-硫脲家族化合物，如专利FR-2,953,146所述，
-嘧啶或三嗪衍生物家族化合物，如专利FR-2,953,145所述。
优选，所述降解抑制剂化合物是三唑或四唑衍生物，所述衍生物包含至少一种有硫原子的取代基，并且符合下面通式之一：
Figure BDA00003741332700121
其中，基团R1选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
和其中基团R2和R3各自选自下面的元素：
a)–S-X，其中基团X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○选自含硫基（thiyl）-三唑、硫代（thio）-三唑、含硫基（thiyl）四唑和硫代-四唑基团的基团，
b)氢原子，
c)羟基，
d)通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
e)包含1–12个碳原子的基团。
这个家族中，所述降解抑制剂化合物选自：1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇盐、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇盐、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇盐、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇盐、1H-5-巯基-1,2,3-三唑、1H-5-巯基-1,2,3-三唑盐、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-(4-羟基-苯基)-1H-四唑-5-硫醇、1-(4-羟基苯基)-1H-四唑-5-硫醇盐、5-巯基-1-四唑乙酸、5-巯基-1-四唑乙酸盐、1-[2-(二甲基-氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇、1-[2-(二甲基氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇盐、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑盐、5-(甲硫基)-1H-四唑、5-(甲硫基)-1H-四唑盐、5-(乙硫基)-1H-四唑、5-(乙硫基)-1H-四唑盐、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑盐、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮盐、4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇和4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐。
专利FR-2,953,145中所述嘧啶或三嗪衍生物家族化合物符合下面通式之一：
Figure BDA00003741332700141
其中，X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
其中，基团R1、R2和R3各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○基团
Figure BDA00003741332700151
其中，W选自硫原子和氧原子，并且Y选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
并且，其中，基团R4和R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基。
在这个家族中，所述降解抑制剂化合物选自：2-硫尿嘧啶(或4-羟基-2-巯基嘧啶)、2-硫尿嘧啶(或4-羟基-2-巯基嘧啶)盐、4-硫尿嘧啶(或2-羟基-4-巯基嘧啶)、4-硫尿嘧啶(或2-羟基-4-巯基嘧啶)盐、2-硫代巴比妥(或4,6-二羟基嘧啶-2-硫醇)酸、2-硫代巴比(或4,6-二羟基嘧啶-2-硫醇)酸盐、2-巯基嘧啶、2-巯基嘧啶盐、3,4,5,6-四氢嘧啶-2-硫醇、3,4,5,6-四氢嘧啶-2-硫醇盐、4,5-二氢-4,4,6-三甲基-2-嘧啶硫醇、4,5-二氢-4,4,6-三甲基-2-嘧啶硫醇盐、4-羟基-2-巯基-6-甲基嘧啶、4-羟基-2-巯基-6-甲基嘧啶盐、2-巯基-4-甲基嘧啶、2-巯基-4-甲基嘧啶盐、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇盐和4-甲基-2-(甲硫基)嘧啶。
专利FR-2,953,146中所述硫脲家族化合物符合下面通式之一：
Figure BDA00003741332700152
其中，各基团R1、R2、R3和R4无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团，
·包含1–8个碳原子的羟基烷基，
·烷氧基烷基团、包含1–8碳原子的烷氧基官能团、和包含1–8碳原子的烷基官能团，
·包含1–8个碳原子的酮基烷基基团，
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700161
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700162
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700163
·符合如下通式的基团：
Figure BDA00003741332700164
其中，各基团X和Y无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团。
这个家族中，所述降解抑制剂化合物选自：硫脲、N-甲基硫脲、N-乙基硫脲、N-丙基硫脲、N-烯丙基硫脲、N-丁基硫脲、N-苯基硫脲、N-苄基硫脲、N,N′-二甲基硫脲、N,N′-二乙基硫脲、N,N′-二异丙基硫脲、N-N′-二丁基硫脲、N-N′-二叔丁基硫脲、N,N′-二烯丙基硫脲、N,N′-二己基硫脲、N,N′-二环己基硫脲、N,N′-二庚基硫脲、N,N′-二辛基硫脲、N,N′-二-3-吡啶基硫脲、N,N′-二氰基乙烯基硫脲、N,N′-二糠基硫脲、1,1′-硫羰基二咪唑、吗啉-4-硫代酰胺、乙酰基硫脲、2-亚氨基-4-硫化缩二脲、二硫化缩二脲、2,5-二硫二脲、N,N,N′,N′-四甲基硫脲、硫代对称二氨基脲（thiocarbo-hydrazide）、硫代氨基脲、4-甲基-硫代氨基脲、4-乙基硫代氨基脲、2-硫代乙内酰脲、乙烯硫脲(或2-咪唑啉硫酮)、1-甲基-2-吡唑啉-硫酮和1,3-二甲基-咪唑烷-2-硫酮。
降低设备腐蚀的测量
本发明人观察到不能使用通常标准来完成在这种过程环境中选择耐受腐蚀的材料。实际上，本发明人发现了能通过存在如上述那些抗降解添加剂来影响不锈钢的腐蚀耐受性。
以下实施例说明这种依赖性。
实施例1–没有添加剂时的降解和腐蚀
这个实施例中，对没有抗降解和抗腐蚀添加剂的两个MEA浓度(30重量%和40重量%)而言，使用专利FR-2,938,453中所述的溶液。
在全部由AISI 316L类型的奥氏体不锈钢制成的气体处理设施中测试这些溶剂。这种设施还包含在所述设施的多个关键性位点，在胺溶液中插入腐蚀试样的装置。因此可以测试不同级别的钢的腐蚀耐受性。
在30重量%的MEA溶液和正常单位操作情况下，胺降解的发生速率级别是1.5kg MEA/吨捕获的CO2。当胺浓度达到40重量%，所述胺降解速率乘以2，因此达到3kg MEA/吨CO2。这个降解速率非常高，并且其明显不利于过程的可操作性和操作成本。
另外，所述过程的最热区域中，AISI304L类型不锈钢的腐蚀速率(腐蚀厚度/年)超过0.3mm/年。这个速率高于这种类型钢在普通尺度实践中可允许的限制。
然而，这个实施例也显示了使用高度浓缩的胺溶液的巨大优势。用30重量%的MEA的测试过程中，能量消耗是3.3GJ/吨CO2。40重量%的MEA溶液使得这种消耗低于3.0GJ/吨CO2。
第一个实施例也显示了甚至当使用304L或316L类型奥氏体不锈钢级别时，旨在提高脱酸过程能量效率的胺浓度增加显示出对降解和腐蚀的限制。
第一个实施例因此显示了：
-一方面，对能够对高胺含量进行脱酸过程以降低所述过程中的能量消耗感兴趣，
-另一方面，使用胺浓缩的溶剂增加了需要使用有效抗降解添加剂的胺降解的速率，
-最后，增加所述溶剂中的胺含量也造成钢腐蚀性的增加。
实施例2–添加剂存在下钢316L的降解和腐蚀
这个实施例中，评价了在包含不同抗降解添加剂的40重量%的MEA溶液中AISI 304L和AISI 316L类型不锈钢的腐蚀耐受性。
表1显示了在80℃下含有CO2(填充速率级别是0.45mol CO2/mol MEA)、不同添加剂的40重量%的MEA溶液中浸没的不锈钢样品的腐蚀速率。添加剂A1、A2和A3属于下组：2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑;N,N′-二乙硫脲;2,4,6-三硫醇-1,3,5-三嗪。
抗降解添加剂 钢304L的腐蚀速率 钢316L的腐蚀速率
没有添加剂 <10μm/年 <10μm/年
A1 190μm/年 45μm/年
A2 >300μm/年 >300μm/年
A3 465μm/年 117μm/年
表1
表2显示了在115℃下适度含有CO2(填充速率级别是0.2mol CO2/mol MEA)、0.25质量%（可用的最有效）浓度的不同添加剂的40重量%的MEA溶液中浸没的不锈钢样品的腐蚀速率。添加剂A4和A5属于下组：3-巯基-4-甲基-1,2,4-三唑；5-巯基-1-甲基四唑。
抗降解添加剂 钢316L的腐蚀速率
没有添加剂 25μm/年
A4 125μm/年
A5 150μm/年
表2
对所有这些添加剂而言，在大量氧存在下和惰性(玻璃)反应器中单独进行旨在评价抗降解能力的测试。在所有情况中，在存在添加剂下测得低于检测阈值的降解，而在没有添加剂的相同情况下测得有大量降解。
从这个实施例可以看出抗降解添加剂造成AISI 304L或AISI 316L类型的常见不锈钢级别腐蚀的较大增加或非常大的增加。在已知的用作腐蚀抑制剂的一些添加剂范围内，这个效果是出乎意料的[Shen,Corrosion Science 2006;Lin,JAE1999/Quraishi JAE 2002]。
第二个实施例因此非常清晰地显示了用低降解调解中等腐蚀速率是多么难，以及这些添加剂存在下的、出乎意料的腐蚀风险特性。
实施例3–添加剂40%MEA存在下不同级别的腐蚀
前面实施例中，已经显示了最好的抗降解添加剂造成传统不锈钢级别AISI304L或AISI 316L腐蚀速率的显著增加。因此想知道其他金属合金级别是否可以有更好的腐蚀耐受性。
为了分类不锈钢合金的腐蚀耐受性，本领域技术人员熟知的标准是锈斑抗性当量数（Pitting Resistance Equivalent Number）(PREN)，其从铬(Cr)、钼(Mo)和氮(N)合金的化学组成中用下式计算，其中所述浓度表示为质量%：
PREN=Cr+3.3Mo+16N。
通常认为PREN值增加，不锈钢腐蚀耐受性增加。因此选择了多种似乎可以取代AISI 304L和AISI 316L级别的不锈钢级别。
选择的所有不锈钢级别示于表3。
根据EN 10,027-2标准，各级别用数字编码表示。表中也显示了更传统的、常见的名称。对各级别而言，表中包含了根据EN 10,088标准的常见化学组成。因此根据所述标准的组成耐受性，对各级别给出最小和最大PREN值。最后，显示了对各级别而言，对应腐蚀测试中测试样品组合物的真实PREN值。因此以PREN增加的顺序分类多种级别，所述PREN增加原则上应该对应腐蚀耐受性水平的增加。
Figure BDA00003741332700191
表3
第一个测试中，比较了钢1.4404(316L)和1.4362(2304)的腐蚀耐受性，所述比较没有添加剂A4(情况1)或有0.25质量%添加剂A4(情况2)的情况下，在100℃下在含有CO2（CO2的比例级别0.3-0.35mol CO2/mol胺）的40%MEA溶液中进行。表4中比较所述结果。
Figure BDA00003741332700201
表4
从这个测试观察到没有添加剂时这两个级别的腐蚀耐受性符合本领域技术人员指定的预期。另一方面，抗降解添加剂存在时，趋势完全相反，对期望腐蚀耐受性更好的级别1.4362的腐蚀反而更高得多。
相对于脱酸过程中通常遇到的情况，就腐蚀而言选择尽可能严厉的环境情况下测试其他级别的。反应器中进行这些测试是在压力下、120℃、含有0.4-0.5molCO2/摩尔胺比率CO2的40重量%的MEA中。所述溶液还不含任何添加剂(情况1)或包含0.25重量%的添加剂A4(情况2)。
表5中比较所述结果。
表5
这个测试再过程到抗降解添加剂存在时，数种不锈钢级别的腐蚀耐受性与可以由本领域技术人员建立的分类不相符。特别，PREN指数37的级别1.4539的腐蚀速率基本高于PREN值分别是33和34的级别1.4462和1.4466。
因此，根据本发明，所述不锈钢选自一组不锈钢。选择有最低腐蚀速率(腐蚀厚度/时间单位)的钢，所述速率在降解抑制组合物存在下测定。如所述实施例显示，重要地是在胺抗降解添加剂存在下评价腐蚀耐受性的特性。通常，能使用的不锈钢包含下列组分：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多8%Mo，
-最少0.08%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
例如能使用Duplex或Super Duplex类型的不锈钢，例如1.4462或1.4410级别的不锈钢或1.4547级别的钢。
例如，当水溶液温度低于90℃，测试显示了使用包含下面成分的不锈钢是明智的：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多5%Mo，
-最少0.1%和至多0.3%N，
-少于20%Ni。
另一方面，当水溶液的温度高于90℃时，优选使用包含下面组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少20%和至多28%Cr，
-最少2.5%和至多8%Mo，
-最少0.1%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
一旦选择了钢，使用这些不锈钢制成设备，所述设备表面与水溶液接触，从而降低这些表面的腐蚀风险。
根据优选实施方式，使用：
-水溶液，其包含30重量%-50重量%的单乙醇胺(MEA)优选40%，和3-巯基-4-甲基-1,2,4-三唑作为胺降解抑制化合物，和
-从Duplex或Super Duplex类型的不锈钢中选择钢，所述类型的不锈钢例如1.4462或1.4410级别的不锈钢，或1.4547级别的钢。

Claims (17)

1.一种吸收气态流出物中所含酸化合物的方法，其特征在于，所述气态流出物与包含至少一种胺和至少一种胺降解抑制化合物的水溶液接触，所述方法包含下列阶段：
-首先选择与所述胺降解抑制化合物接触之后耐腐蚀的不锈钢，和
-使用由所述不锈钢制成的设备，所述设备表面与所述水溶液接触。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一组不锈钢中选择具有最低腐蚀速率的不锈钢，所述速率在所述降解抑制化合物存在下测定。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据与所述不锈钢接触的水溶液的温度来选择不锈钢。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多8%Mo，
-最少0.08%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，使用Duplex或Super Duplex类型的不锈钢。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，使用级别1.4462或1.4410或1.4547的不锈钢。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述水溶液温度低于90℃时，使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少18%和至多28%Cr，
-最少2%和至多5%Mo，
-最少0.1%和至多0.3%N，
-少于20%Ni。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述水溶液温度高于90℃时，使用包含下列组分的不锈钢：
-最多0.03%C，
-最少20%和至多28%Cr，
-最少2.5%和至多8%Mo，
-最少0.1%和至多0.5%N，
-少于31%Ni。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性胺溶液包含10重量%-80重量%的胺，所述胺选自：单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二异丙胺、二甘醇胺、哌嗪、羟乙基哌嗪、1,3-双(二甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基-乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(二乙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(甲基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丙基氨基)-2-丙醇、1,3-双(正丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(异丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双(叔丁基氨基)-2-丙醇、1,3-双[(2-羟乙基)甲基氨基]-2-丙醇、1,3-双(哌啶基)-2-丙醇、和1,3-双(吡咯烷)-2-丙醇。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述水溶液包含30重量%-50重量%的单乙醇胺(MEA)。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述降解抑制化合物是三唑或四唑衍生物，所述三唑或四唑衍生物包含至少一种含有硫原子的取代基。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述降解抑制化合物符合下面通式之一：
Figure FDA00003741332600031
其中，基团R1选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
和其中基团R2和R3各自选自下面的元素：
a)–S-X，其中基团X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○选自含硫基（thiyl）-三唑、硫代（thio）-三唑、含硫基（thiyl）-四唑和硫代-四唑基团的基团，
b)氢原子，
c)羟基，
d)通式–NR4R5的氨基，其中基团R4和基团R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
e)包含1–12个碳原子的基团。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述降解抑制化合物选自：1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-苯基-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-(3-吡啶基)-1H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(2-噻吩基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-甲基-5-(3-噻吩基甲基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇、4-环己基-5-硫烷基-4H-1,2,4-三唑-3-醇盐、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇盐、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇、4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二硫醇盐、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇、[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶-3-硫醇盐、1H-5-巯基-1,2,3-三唑、1H-5-巯基-1,2,3-三唑盐、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇、1-甲基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇、1-乙基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇、1-苯基-1H-四唑-5-硫醇盐、1-(4-羟基-苯基)-1H-四唑-5-硫醇、1-(4-羟基苯基)-1H-四唑-5-硫醇盐、5-巯基-1-四唑乙酸、5-巯基-1-四唑乙酸盐、1-[2-(二甲基-氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇、1-[2-(二甲基氨基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇盐、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑盐、5-(甲硫基)-1H-四唑、5-(甲硫基)-1H-四唑盐、5-(乙硫基)-1H-四唑、5-(乙硫基)-1H-四唑盐、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑、1-甲基-5-(甲硫基)-1H-四唑盐、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮、5-(三氟甲基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮盐、4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇和4-异丙基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇盐。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述降解抑制化合物符合下面通式之一：
其中，X选自：
○氢原子，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
其中，基团R1、R2和R3各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○基团
Figure FDA00003741332600052
其中，W选自硫原子和氧原子，并且Y选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基，
○碱或碱土元素，
○单价或多价金属，
○铵阳离子NH4+或胺官能团的质子化获得的基团，
○膦阳离子，
并且，其中，基团R4和R5各自选自：
○氢原子，
○包含1–12个碳原子的烃基。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述降解抑制化合物符合下面化学式之一：
Figure FDA00003741332600061
其中，各基团R1、R2、R3和R4无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团，
·包含1–8个碳原子的羟基烷基，
·烷氧基烷基团，其中烷氧基官能团包含1–8碳原子，并且烷基官能团包含1–8碳原子，
·包含1–8个碳原子的酮基烷基基团，
·符合如下通式的基团：
Figure FDA00003741332600062
·符合如下通式的基团：
Figure FDA00003741332600063
·符合如下通式的基团：
Figure FDA00003741332600064
·符合如下通式的基团：
Figure FDA00003741332600065
其中，各基团X和Y无差别地选自：
·氢原子，
·包含1–8个碳原子的烃基，
·包含5–8碳原子的芳香或杂环基团。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述酸化合物包含CO2和H2S。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，实施所述方法以吸收流出物中所含的酸化合物，所述流出物包含下列组分之一：天然气、燃烧烟气、合成气、炼油气、克劳斯尾气、生物质发酵气、水泥厂气和污染物焚烧炉烟气。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106604771A (zh) * 2014-08-25 2017-04-26 巴斯夫欧洲公司 用于气体洗涤的具有叔烷基氨基和伯氨基的二胺
CN107921430A (zh) * 2015-08-20 2018-04-17 Eco-Tec有限公司 一种从离子交换树脂中汽提氨基甲酸酯的方法
CN112023625A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 中石化南京化工研究院有限公司 高效抑制二氧化碳捕集过程中设备腐蚀的溶剂及方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014107184A1 (de) * 2014-05-21 2015-11-26 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Gasgemischen
CN104083982A (zh) * 2014-07-15 2014-10-08 南京大学 一种吸收回收中高浓度有机溶剂的方法
FR3026652A1 (fr) * 2014-10-06 2016-04-08 Ifp Energies Now Procede d'elimination de composes acides d'un effluent gazeux avec une solution absorbante a base de diamines appartenant a la famille du 1,3-diamino-2-propanol
EP3212309A1 (en) 2014-10-27 2017-09-06 CarbonOro B.V. Process and apparatus for separating entrained amines from a gas stream
EP3212308A1 (en) 2014-10-27 2017-09-06 CarbonOro B.V. Process and apparatus for separating entrained amines from a gas stream
US10589213B2 (en) * 2016-08-30 2020-03-17 Fluor Technologies Corporation Variable side cooling for acid gas removal
CN110787601B (zh) * 2018-08-01 2021-11-30 中国石油天然气股份有限公司 用于脱硫体系的热稳定性盐抑制剂及脱除二氧化硫的溶剂
CA3138307A1 (en) 2019-05-13 2020-11-19 Ecolab Usa Inc. 1,2,4-triazolo[1,5-a] pyrimidine derivative as copper corrosion inhibitor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3535260A (en) * 1968-03-25 1970-10-20 Union Carbide Canada Ltd Method of stabilizing a monoethanolamine solution by adding a trialkanolamine
US3535263A (en) * 1968-03-25 1970-10-20 Union Carbide Canada Ltd Ethanolamine solutions stabilized with an aldonic acid or an aldonate
FR2938453A1 (fr) * 2008-11-20 2010-05-21 Inst Francais Du Petrole Methode pour reduire la degradation d'une solution absorbante mise en oeuvre dans une installation de desacidification d'un gaz
CN101918105A (zh) * 2007-11-20 2010-12-15 里贾纳大学 用于抑制从气流捕获co2过程中胺降解的方法
FR2948578A1 (fr) * 2009-07-31 2011-02-04 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation derive d'un triazole ou d'un tetrazole et procede d'absorption de composes acides contenus dans un effluent gazeux

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA713188B (en) 1970-07-13 1972-08-30 Union Carbide Corp Corrosion inhibitors for alkanolamine gas treating systems
US3959170A (en) 1971-11-22 1976-05-25 Union Carbide Corporation Corrosion inhibitors for alkanolamine gas treating system
ZA723339B (en) 1971-11-22 1973-03-28 Union Carbide Corp Corrosion inhibitors for alkanolamine gas treating system
US4071470A (en) 1976-07-15 1978-01-31 The Dow Chemical Company Method and composition for inhibiting the corrosion of metals
US4100100A (en) 1977-03-28 1978-07-11 The Dow Chemical Company Cobalt-containing inhibitor for sour gas conditioning solutions
US4100099A (en) 1977-03-28 1978-07-11 The Dow Chemical Company Quaternary salt-polyamine inhibitor for sour gas conditioning solutions
NO163537C (no) 1980-06-30 1990-06-13 Union Carbide Corp Fremgangsmaate for inhibering av korrosjon av staaloverflater samt en korrosjonsinhibitor til bruk ved fremgangsmaaten.
US4440731A (en) 1981-09-08 1984-04-03 The Dow Chemical Company Process for removal of carbon dioxide from industrial gases
US4452764A (en) 1982-07-01 1984-06-05 The Dow Chemical Company Bismuth inhibitors for acid gas conditioning solutions
US4431563A (en) 1982-07-21 1984-02-14 The Dow Chemical Company Inhibitors for acid gas conditioning solutions
US4477419A (en) 1983-03-03 1984-10-16 The Dow Chemical Company Process for the recovery of CO2 from flue gases
US4596849A (en) 1984-10-29 1986-06-24 The Dow Chemical Company Corrosion inhibitors for alkanolamines
US4595723A (en) 1984-10-29 1986-06-17 The Dow Chemical Company Corrosion inhibitors for alkanolamines
US5686016A (en) 1995-10-10 1997-11-11 Veldman; Ray R. Oxygen scavenging solutions for reducing corrosion by heat stable amine salts
FR2820430B1 (fr) 2001-02-02 2003-10-31 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz avec lavage des hydrocarbures desorbes lors de la regeneration du solvant
US7056482B2 (en) 2003-06-12 2006-06-06 Cansolv Technologies Inc. Method for recovery of CO2 from gas streams
FR2877858B1 (fr) 2004-11-12 2007-01-12 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz avec une solution absorbante a regeneration fractionnee
FR2933001B1 (fr) 2008-06-27 2010-08-20 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation a fonction thiocarbonyle et methode pour limiter la degradation d'une solution absorbante
FR2953147A1 (fr) 2009-11-30 2011-06-03 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation derive du thiazole ou de l'oxazole et procede d'absortion de composes acides contenus dans un effluent gazeux
FR2953145B1 (fr) * 2009-11-30 2013-07-19 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation derive de la pyrimidine ou de la triazine et procede d'absorption de composes acides contenus dans un effluent gazeux
FR2953146B1 (fr) * 2009-11-30 2013-07-19 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation appartenant a la famille des thiourees et procede d'absorption de composes acides contenus dans un effluent gazeux
US20110300044A1 (en) 2010-05-05 2011-12-08 University Of Regina Corrosion inhibitors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3535260A (en) * 1968-03-25 1970-10-20 Union Carbide Canada Ltd Method of stabilizing a monoethanolamine solution by adding a trialkanolamine
US3535263A (en) * 1968-03-25 1970-10-20 Union Carbide Canada Ltd Ethanolamine solutions stabilized with an aldonic acid or an aldonate
CN101918105A (zh) * 2007-11-20 2010-12-15 里贾纳大学 用于抑制从气流捕获co2过程中胺降解的方法
FR2938453A1 (fr) * 2008-11-20 2010-05-21 Inst Francais Du Petrole Methode pour reduire la degradation d'une solution absorbante mise en oeuvre dans une installation de desacidification d'un gaz
FR2948578A1 (fr) * 2009-07-31 2011-02-04 Inst Francais Du Petrole Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation derive d'un triazole ou d'un tetrazole et procede d'absorption de composes acides contenus dans un effluent gazeux

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106604771A (zh) * 2014-08-25 2017-04-26 巴斯夫欧洲公司 用于气体洗涤的具有叔烷基氨基和伯氨基的二胺
CN107921430A (zh) * 2015-08-20 2018-04-17 Eco-Tec有限公司 一种从离子交换树脂中汽提氨基甲酸酯的方法
CN112023625A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 中石化南京化工研究院有限公司 高效抑制二氧化碳捕集过程中设备腐蚀的溶剂及方法

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AU2013219248A1 (en) 2014-03-20
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