CN105745007A - 含有季铵盐的气体脱硫溶剂 - Google Patents

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Abstract

一种处理包含H2S和碳氧化物的油气物流的方法，所述方法包括用具有烷醇胺和季铵盐的胺溶液处理所述油气物流的步骤，其中所述胺溶液相对于所述碳氧化物选择性地移除所述H2S。

Description

含有季铵盐的气体脱硫溶剂
技术领域
本发明大体上涉及季铵化合物。更确切地说，本发明涉及烷醇胺水溶液以及那些溶液中的季铵化合物增加所述溶液的胺浓度和功效的用途。
背景技术
来源于天然气蓄池、石油或煤的物流通常含有大量酸性气体，例如碳氧化物，如一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二硫化碳(CS2)、氰化氢(HCN)、硫化羰(COS)或硫醇作为杂质。所述流体物流可以是气体、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、合成气体等或液体如液化石油气(LPG)以及天然气液体(NGL)。
用于移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。已熟知用胺水溶液处理气态混合物来移除这些酸性气体。通常，胺水溶液目前在吸收塔中在低温或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)。
举例来说，美国专利号4,336,233揭示哌嗪和MDEA的混合物用于从气体物流同时移除CO2和H2S的用途。哌嗪经历与CO2的快速反应以形成氨基甲酸酯，而MDEA与CO2缓慢反应，因为其叔烷醇胺结构妨碍形成氨基甲酸酯。
叔烷醇胺(例如MDEA)通常与活化剂组合使用，如美国专利号4,336,233、美国专利号4,997,630和美国专利号6,337,059中所揭示的哌嗪，所述专利均以全文引用的方式并入本文中。或者，DE1,904,428揭示甲基氨基乙醇(MMEA、MAE或NMEA)和MDEA的混合物用于从气体物流移除CO2和H2S的用途，且DE1,474,218揭示二乙醇胺(DEA)和MDEA的混合物用于从气体物流移除CO2和H2S的用途。因此，MMEA和DEA为MDEA的已知活化剂。
通常需要从含有H2S和CO2两者的气体物流选择性移除H2S，因此使CO2的移除减到最少。伯烷醇胺和仲烷醇胺(如MEA、DEA或DGA)的溶液同时吸收H2S和CO2，移除两种酸性气体。天然气的美国管道规格允许物流含有最多2摩尔％CO2，同时允许最多4ppmH2S。因此，可能需要含有小于2摩尔％CO2和超过4ppmH2S的天然气体物流经使CO2的移除减到最少的方法纯化。
组分 美国管道规格
CO2 ＜2摩尔％
H2S ＜4ppm
H2O ＜120ppm
C3+ 950-1050英热单位/标准立方英尺露点-20℃
总惰性物质(N2、He等) ＜4摩尔％
气体脱硫方法的实例包括美国专利号4,471,138，其揭示重度空间位阻烷醇胺用于相对于CO2选择性移除H2S的用途。本发明的胺被认为甚至在较高H2S负载量下、在高温下以及在低压下也维持其对于H2S的选择性。重度空间位阻烷醇胺的商业有用性在某种程度上受到其难以制备所限制，如由专利公开案WO2005/081778A2所例示。
GB专利2,017,524揭示叔烷醇胺用于相对于CO2选择性移除H2S的用途。本发明的胺被认为具有对于H2S的较高选择性以及较高H2S负载能力。如甲基二乙醇胺(MDEA)的叔烷醇胺的H2S选择性早在1950年已由弗雷泽(Frazier)和科尔(Kohl)，《工业和工程化学杂志》(Ind.AndEng.Chem.)，42，2288(1950)揭示。选择性归因于与H2S相比叔烷醇胺与CO2反应的缓慢速率。
在1997年，查克马(Chakma)在《加拿大化学工程杂志》(TheCanadianJournalofChemicalEngineering)，75，1997中教示MDEA的热降解引起二甲基乙醇胺(DMEA)和二乙醇胺(DEA)的形成。DMEA进一步降解成甲基氨基乙醇(MMEA、MAE或NMEA)。因此，MDEA的热降解产生如MMEA和DEA的化合物，所述化合物为叔烷醇胺(如MDEA)关于CO2移除的已知活化剂。因此，预期MDEA相对于CO2对于H2S的选择性程度将随时间降低，因为MDEA热降解成MMEA和DEA。
在2009年和2010年，卡雷特(Carrette)和Al在《能源》(EnergyProcedia)12009，893-900、《工业与工程化学研究》(Ind.Eng.Chem.Res.)2009，48，9061-9067和《工业与工程化学研究》2010，49，7147-7151中教示由查克马报导的MDEA的降解路径可扩展到其他烷醇胺。这些公开案还教示烷醇胺降解速率在氧气存在下增强，且大部分降解产物在存在或不存在氧气的情况下相同。
气体纯化方法在精炼厂中普遍遇到。烷醇胺水溶液通常用于此目的。其中，行业标准物从单乙醇胺(MEA)演变成二乙醇胺(DEA)。目前，精炼机将其DEA方法转换成更高效节能的甲基二乙醇胺(MDEA)方法。部分能量改进来自与DEA相比MDEA相对于CO2选择性地移除H2S的能力。为了执行DEA到MDEA的转化的最优选策略为用MDEA保持补给溶剂池直到DEA消除。关闭精炼厂来进行此任务很昂贵并且还建立低效。因此，存在过渡期，在此期间，精炼厂将用含有DEA和MDEA的混合物的溶液操作，且对于所述溶液将观察到相对于CO2对H2S的较差选择性。
因此，需要一种能够在使用叔烷醇胺时在烷醇胺被部分或实质上降解之后维持H2S相对于CO2的选择性移除程度的方法。还需要一种能够增加含有活化剂(如DEA)和叔烷醇胺(如MDEA)的混合物的溶液转化成不含有活化剂的叔烷醇胺溶液的速率的方法，由此展现H2S相对于CO2的较高选择性移除程度。
发明内容
根据本发明，提供一种处理包含酸性气体组分且优选地至少硫化氢(H2S)的油气物流的方法。本发明的方法优选地包含从包含H2S和二氧化碳(CO2)的气态混合物选择性地移除H2S。所述方法包含用具有烷醇胺和季铵盐的胺溶液处理气体物流的步骤，其中所述胺溶液相对于其他酸性气体物质选择性地移除硫化氢。
本发明涉及气体脱硫应用，其中需要相对于CO2选择性移除H2S。如甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)或二甲基氨基丙二醇(DMAPD)的叔胺水溶液被证明是用于H2S选择性方法的精选溶液。叔胺呈现与H2S的较快反应速率以及与CO2的较慢反应速率。
所属领域中已知由叔胺与活化剂(如哌嗪)制成的水溶液在移除H2S和CO2两者时极其高效。然而，此方法是非选择性的。哌嗪展示与CO2的极其快速动力学速率，这解释了MDEA和哌嗪的水性混合物为何会呈现与CO2的较高反应速率。
可预测的是，活化剂的浓度可能需要数年减少到其影响可忽略的程度。因此，已观察到大量活化剂保留在精炼厂的系统中，所述精炼厂甚至在其启动所述方法之后数年也会将DEA转化成MDEA。DEA的量通过增加CO2吸收的动力学速率来显著影响MDEA溶剂的性能，再次得到非选择性方法。
本发明经由添加甲基化季铵盐来解决这些问题。甲基化季铵盐在如下所述的化学反应之后将其甲基转移到已知活化剂(如MAE或DEA)上：
仲胺(MAE)与甲基化季铵盐之间的反应产生二甲基氨基乙醇(DMEA)、由季铵盐的去甲基化产生的叔胺(NR3)以及季铵盐抗衡阴离子的共轭酸(HX)。
附图说明
图1为例示性气体处理方法和设备的示意性描述。
具体实施方式
本发明是一种选择性地保留来自液态和气态物流的酸性组分(如基于硫的化合物，如H2S)有利于基于碳的气态组分(如CO和CO2)的方法。在一个实施例中，本发明的方法包含一种用包含烷醇胺和季铵盐的胺溶液处理气态物流的方法。季铵盐可添加到初始胺溶液中或可替代地在液态或气态物流的处理期间添加。
适用于本发明的季铵化合物包括下式化合物：
其中R1、R2、R3或R4中的至少一者是甲基；且R1、R2、R3或R4中的每一者各自独立地是芳香族、饱和或不饱和环状、直链或支链烷基、羟基烷基、烷基卤化物、对称和不对称烷基醚、烷基醛、对称和不对称烷基酮、二羰基、碳水化合物、羧酸和其衍生物、脂肪族硝酸酯、硝基烷烃、脂肪族胺、和脂肪族硫部分。
另外，X″可为阴离子，如Cl-、F-、Br-、I-、HCO3 -、CO3 2-、RCO2 -、RPO4 2-、R2PO4 -、PO4 3-、RSO4 -、SO4 2-和RSO3 -和其混合物。
更确切地说，R1、R2、R3或R4可各自独立地尤其为芳香族部分，包括芳香族烃、芳香族硝基化合物、芳香族卤素化合物、硫酸和其衍生物、芳香族胺和其取代产物、芳基肼和脲、苯基和苯基醚、芳香族醛、芳香族酮和醌、芳香族羧酸和其衍生物、和芳香族亚硝酸酯。
另外，脂肪族基团也是相关的。R1、R2、R3或R4中的至少一者是甲基。优选地，至少R1、R2、R3和R4中的至少两者是甲基。R1、R2、R3或R4还可以是环状C4-12脂肪族部分。
R1、R2、R3和R4还可以是长度C2到C24的直链或支链烷基，其已经羟基或其他基团官能化。优选地，烷基是长度C2-C6、直链或支链、饱和或不饱和的。
R1、R2、R3和R4还可以是长度C2到C24的直链或支链、饱和或不饱和烷基。优选地，烷基中的至少一者包含单官能或双官能醇部分。优选地，羟基烷基是直链或支链单官能或二官能醇部分，如C1-C6羟基部分。羟基部分也可以是饱和或不饱和的，如乙烯醇、烯丙基醇或均聚烯丙基醇。
R1、R2、R3和R4还可各自独立地为对称或不对称烷基醚。一般来说，氧侧接脂肪族基团可为饱和或不饱和、直链或支链的，长度在C1-C6范围内。
R1、R2、R3和R4可各自独立地为C1-C6直链或支链烷基卤化物，卤素优选地为Cl、F、Br、I或其混合物。
R1、R2、R3和R4也可各自独立地为具有支链或直链、饱和或不饱和烷基链的脂肪族酮部分。通常，脂肪族烷基链的长度可为C2-C8，其取向是对称或不对称的。单官能和二官能酮根据本发明是适用部分。
R1、R2、R3和R4也可各自独立地尤其为烷基醛部分、烷基卤化物部分、羧酸或其衍生物、二羰基部分、碳水化合物部分、胺化合物(如脂肪族亚硝酸酯、硝基烷烃或脂肪族胺化合物)、或脂肪族硫化合物。
优选的季铵盐包括2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵溴化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵氯化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碘化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵磷酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵氯化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵溴化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碘化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸氢盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵硫酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵磷酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵溴化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵氯化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碘化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵磷酸盐；四甲基溴化铵；四甲基氯化铵；四甲基碘化铵；四甲基碳酸氢铵；四甲基碳酸铵；四甲基硫酸铵；四甲基磷酸铵；和其混合物。
本发明适用于任何数量的烷醇胺溶液，其相对于CO2或在CO2存在下选择性移除酸性气态物质(如H2S)。在其优选模式中，本发明的方法将相对于CO2移除那些酸性物质。季铵盐可在处理之前或在处理期间添加到烷醇胺溶液中。本发明的组合物和方法在移除其他酸性物质(如CS2、SO2、HCN、COS、硫醇以及其他杂质)方面也有效。
一般来说，适用于本发明的烷醇胺溶液是包含伯烷醇胺、仲烷醇胺或叔烷醇胺的烷醇胺溶液，取决于键结到氨基的氮原子上的非氢取代基的数目。单乙醇胺(HOCH2CH2NH2)是熟知伯烷醇胺的实例。仲烷醇胺包括二乙醇胺((HOCH2CH2)2NH)和二异丙醇胺((CH3CHOHCH3)2NH)。甲基二乙醇胺((HOCH2CH2)2NMe)和三乙醇胺((HOCH2CH2)3N)是叔烷醇胺的实例，其已用于吸收来自工业气体混合物的硫化氢。
一般来说，季铵盐可在应用到精炼厂方法之前与烷醇胺溶液互混。季铵盐还可以引入到在过程中的烷醇胺溶液中。
代表浓度是：
表1(重量％)
浓度指南：初始溶液.
浓度指南：在处理期间.
本发明中所用的组合物还可包含腐蚀抑制剂、消泡剂和汽提助剂和其混合物。
任何数量的腐蚀抑制剂可以用于与使用环境相符的本发明的方法和组合物。
此处同样，本发明的组合物可包含与使用环境相符的消泡剂。油气行业中所用的例示性消泡剂尤其包括浓度为约10ppm到200ppm的基于硅酮的消泡剂和基于EO/PO的消泡剂，如聚硅氧烷和聚丙二醇共聚物。
本发明的组合物还可包含浓度为约0.1重量％到10重量％的汽提助剂，如矿物酸，包括磷酸、硫酸、硼酸和其混合物。
本文中阐述的本发明在石化和能量工业中具有极大应用。举例来说，本发明可用于石油精炼厂中液体物流、气体、液体或混合物的处理、酸性气体的处理、煤蒸气气体的处理、危险烟道排放物的处理、填埋厂气体的处理、以及出于人类安全性处理危险排放物的一系列新的装置。
利用本发明方法处理的液体物流含有酸性气体混合物，其包括H2S，且可包括其他气体，如CO2、N2、CH4、C2H6、C3H8、H2、CO、H2O、COS、HCN、NH3、O2、硫醇等。通常此类气体混合物发现于燃烧气体、精炼厂气体、城镇煤气、天然气、合成气体、尾气、水煤气、丙烷、丙烯、重烃气体等中。当流体物流是气态混合物时，例如从页岩石油蒸馏气体、煤或重油的气化(其中重残油空气/蒸气或氧气/蒸气热转化成较低分子量液体和气体)获得，或在硫设备尾气净化操作中获得，本文中烷醇胺水溶液尤其有效。
本发明的方法优选地用于从包含H2S和CO2的气体物流中任选地在一或多种其他酸性气体杂质(例如N2、CH4、C2H6、C3H8、H2、CO、H2O、COS、HCN、NH3、O2和/或硫醇)存在下相对于CO2选择性地移除H2S。另外，本发明可以用于从包含H2S、CO2以及SO2、CS2、HCN、COS和/或硫醇中的一或多者的气体物流中移除H2S、CO2以及N2、CH4、C2H6、C3H8、H2、CO、H2O、COS、HCN、NH3、O2和/或硫醇中的一或多者。
本发明的吸收步骤通常涉及使流体物流(优选地气态混合物)与烷醇胺水溶液在例如代表吸收方法的任何适合的接触容器中接触，参见USP5,736，115和6,337,059，其均以全文引用的方式并入本文中。在此类方法中，可使用常规方式(如填充有例如环或筛板的塔或容器、或鼓泡反应器)使待移除酸性气体的含有H2S和/或其他杂质的流体物流与烷醇胺水溶液紧密接触。
在实践本发明的典型模式中，吸收步骤通过使流体物流进料到吸收塔的下部部分中同时将新鲜烷醇胺水溶液进料到塔的上部区域中来进行。基本上不含H2S和CO2(如果存在)的流体物流从塔的上部部分中出现(有时称为经处理或经清洁气体)，且含有吸收的H2S和CO2的负载的烷醇胺水溶液在塔的底部附近或塔的底部处离开塔。优选地，吸收剂组合物在吸收步骤期间的入口温度在50°F到210°F范围内，且更优选地80°F到160°F。压力可大幅变化；吸收器中的可接受的压力在5与2,000磅/平方英寸(psi)之间，优选地20到1,500psi，且最优选地是25到1,000psi。接触在使得H2S优选地由溶液吸收的条件下发生。吸收条件和设备经设计以便使烷醇胺水溶液在吸收器中的停留时间减到最少以减少CO2拾取，而同时维持流体物流与水性吸收剂组合物的足够的停留时间以吸收最大量的H2S气体。分压较低的流体物流(如在热转化方法中遇到的那些)在相同吸收条件下与分压较高的流体物流(如页岩石油蒸馏气体)相比将需要较少烷醇胺水溶液。
所述方法的H2S移除阶段的典型程序包含经由含有H2S和CO2的气态混合物与氨基化合物的烷醇胺水溶液在含有多个塔盘的塔中在至少50°F的温度下且在至少0.3英尺/秒(ft/sec，基于「活性」或充气的塔盘表面)的气体速度下的逆流接触来吸收H2S，取决于气体的操作压力，所述盘式塔具有少于20个接触塔盘，且通常使用例如4到16个塔盘。
在使液体物流与烷醇胺水溶液(其变得经H2S饱和或部分饱和)接触之后，所述溶液可经至少部分地再生使得其可再循环回到吸收器。如同吸收一样，再生可在单一液相中进行。来自烷醇胺水溶液的酸性气体的再生或解吸附可通过以下方式实现：加热、膨胀、用惰性液体汽提或其组合的常规方式，例如溶液减压或温度增加到所吸收的H2S骤沸的点；或使溶液在容器的上部部分通过构造与吸收步骤中所用的相似的容器，且使惰性气体(如空气或氮气或优选地蒸气)向上通过容器。溶液在再生步骤期间的温度应在120°F到350°F范围内且优选地180°F到260°F，且再生时溶液的压力应在0.5psi到100psi范围内，优选地1psi到50psi。烷醇胺水溶液在清洁至少一部分H2S气体之后可再循环回到吸收容器。可视需要添加补充吸收剂。
在一种优选的再生技术中，将H2S富集的烷醇胺水溶液传送到再生器，在所述再生器中，所吸收的组分通过由使溶液沸腾而生成的蒸气汽提。骤沸桶和汽提器中的压力通常是0.5psi到50psi，优选地1psi到30psi，且温度通常在120°F到350°F范围内，优选地180°F到260°F。汽提器和骤沸温度当然将取决于汽提器压力。待再生的溶液的加热可能极适合地受用低压蒸气间接加热的方式影响。然而，也可能使用蒸气的直接注入。所得硫化氢贫乏的烷醇胺水溶液可以用于接触含有H2S的气态混合物。
图1表示气体处理方法的实例。胺吸收剂水溶液经由进料管线5引入到气体-液体逆流填充床吸收塔2的上部部分中。气体物流经由进料管线1以每分钟10升的气体流速引入到塔2的下部部分中。将吸收压力调整到238psia。清洁气体(即，减小量的H2S和CO2)在吸收器2的顶部经由管线3排放，酸性气体的量通过气相色谱(GC)分析测定。负载H2S和CO2的胺水溶液流向吸收器的下部部分且经由管线4离开。管线4中的胺水溶液的压力通过液位控制阀8减小且经由管线7流动到热交换器9，所述热交换器加热负载的水溶液。热的富集溶液经由管线10进入再生器12的上部部分。再生器12装备有任意填料，所述任意填料实现H2S和CO2气体的解吸附。再生器的压力设定在17psia。气体通过管线13进入到冷凝器14中，在所述冷凝器中发生任何残余水和胺的冷却和冷凝。气体进入分离器15，在所述分离器中冷凝的液体与气相分离。冷凝的水溶液经由泵22经由管线16泵送到再生器12的上部部分。从冷凝剩余的气体经由管线17移除以用于最终收集和/或弃置。再生的水溶液向下流经再生器12和紧靠耦联的再沸器18。装备有电加热装置的再沸器18将一部分水溶液气化以驱除任何残余气体。蒸气从再沸器升起且返回到再生器12，其与落下的液体相互混合且接着经由管线13离开以便进入所述方法的冷凝阶段。来自再沸器18的再生的水溶液经由管线19离开且在热交换器20中冷却，且接着经由泵21经由进料管线5泵送回到吸收器2中。
优选地，将本发明的溶液经由管线4、5、10、13、16和/或19引入到气体处理方法中。
优选地，清洁气体含有等于或小于10ppmH2S，满足某些环境规定，更优选等于或小于4ppmH2S，满足典型管道规格。
本发明的优选实施例涉及连续地或以连续方法形式执行本发明的方法。然而，所述方法可逐批或半连续地执行。所使用方法类型的选择应由条件、所用设备、气态物流的类型和量以及所属领域的技术人员基于本文中本发明清楚的其他因素确定。
工作实例
以下实例提供本发明的各种方面的非限制性说明。
在250mL玻璃烧杯中，添加30g甲基二乙醇胺(MDEA，30重量％，Fw＝119g.mol-1，252mmol)、1.5g甲基氨基乙醇(MAE，1.5重量％，Fw＝75g.morl-1，20mmol)、1.5g二乙醇胺(DEA，1.5重量％，Fw＝105g.morl-1，14mmol)、67g水和40mmol所测试的甲基化季铵盐。将溶液均质化，且将70mL转移到75mL不锈钢样品高压容器中。溶液通过使用长插管鼓泡纯氮气10分钟来脱气。将样品高压容器密封且置放于120℃烘箱中20天。
溶液的气相色谱分析在于烘箱中老化之前和之后执行。
A.2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵溴化物(Me-MDEA).
胺 DMEA MAE MDEA DEA
老化之前的浓度(重量％) 0.07 1.25 28.27 1.40
老化之后的浓度(重量％) 0.72 0.52 29.58 0.93
B.2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵氯化物(Me-DMAPD).
胺 DMEA MAE DMAPD MDEA DEA
老化之前的浓度(重量％) 0.00 1.31 2.19 26.29 1.36
老化之后的浓度(重量％) 0.56 0.53 3.30 25.89 0.85
C.2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵溴化物(Me-TEA).
胺 DMEA MAE MDEA DEA TEA
老化之前的浓度(重量％) 0.00 1.21 27.75 1.29 2.10
老化之后的浓度(重量％) 0.48 0.40 27.07 0.99 4.58
D.四甲基氢氧化铵(Me-TMA).
胺 DMEA MAE MDEA DEA
老化之前的浓度(重量％) 0.01 1.27 25.87 0.43
老化之后的浓度(重量％) 0.61 0.72 25.80 0.43
E.结果和结论
甲基化季铵盐 Me-MDEA Me-DMAPD Me-TEA Me-TMA
MAE减少％ 58 60 67 43
DEA减少％ 34 37 23 0
总减少％ 45 48 44 32
为了验证在较低活化剂浓度下CO2吸收动力学的减少，在环境压力和温度下经由含有不同量的活化剂的三个溶液(50mL)使用插管鼓泡纯CO2物流(每分钟100mL的流动速率)。在规则的时间间隔下记录重量的增加(其对应于所吸收的CO2的量)。
HS101：MDEA50重量％和水50重量％。
HS101+操作1：MDEA48.5重量％、MAE0.75重量％、DEA0.75重量％和水50重量％。
HS101+操作2：MDEA47重量％、MAE1.5重量％、DEA1.5重量％和水50重量％。
尽管本发明已参考其如上文说明书和图式中所揭示的优选实施例描述，但在不脱离本发明的情况下，有更多的本发明的实施例是可能的。因此，本发明的范围应仅由随附权利要求书限制。

Claims (10)

1.一种处理包含H2S和碳氧化物的油气物流的方法，所述方法包含以下步骤：
用包含烷醇胺和季铵盐的胺溶液处理所述气体物流，其中所述胺溶液相对于所述碳氧化物选择性地移除所述H2S物质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含约0.1重量％到约99重量％季铵盐。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述组合物包含约0.1重量％到约5重量％季铵盐，且所述烷醇胺包含以约15重量％到99重量％的量存在的叔烷醇胺。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述叔烷醇胺选自由以下各者组成的群组：甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、3-二甲基氨基丙烷-1，2-二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇(DEAPD)、2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇、2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇、2-(羟乙基)-2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇(DMTA)、2-(羟乙基)-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇(DETA)、叔丁氧基氨基乙氧基乙醇(TBAEE)和其混合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述季铵盐在所述油气物流的处理期间添加到所述胺溶液中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述胺溶液包含约0.5重量％到99重量％季铵化合物和约0重量％到50重量％烷醇胺。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述叔烷醇胺选自由以下各者组成的群组：甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、3-二甲基氨基丙烷-1，2-二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇(DEAPD)、2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇、2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇、2-(羟乙基)-2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇(DMTA)、2-(羟乙基)-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇(DETA)、叔丁氧基氨基乙氧基乙醇(TBAEE)和其混合物。
8.根据权利要求4和7所述的方法，其中所述胺溶液另外包含选自由以下各者组成的群组的助剂：腐蚀抑制剂、消泡剂和汽提助剂或其混合物。
9.一种水溶液，其包含：
a.约0.1重量％到约5重量％季铵盐，所述铵盐选自由以下各者组成的群组：2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵溴化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵氯化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碘化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵磷酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵氯化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵溴化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碘化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸氢盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵硫酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵磷酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵溴化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵氯化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碘化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵磷酸盐；四甲基溴化铵；四甲基氯化铵；四甲基碘化铵；四甲基碳酸氢铵；四甲基碳酸铵；四甲基硫酸铵；四甲基磷酸铵；和其混合物；和
b.约15重量％到约99重量％叔烷醇胺，所述叔烷醇胺选自由以下各者组成的群组：甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、3-二甲基氨基丙烷-1，2-二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇(DEAPD)、2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇、2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇、2-(羟乙基)-2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇(DMTA)、2-(羟乙基)-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇(DETA)、叔丁氧基氨基乙氧基乙醇(TBAEE)和其混合物。
10.一种水溶液，其包含：
a.约0.5重量％到约99重量％季铵盐，所述铵盐选自由以下各者组成的群组：2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵溴化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵氯化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碘化物；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N-(2-羟乙基)-N，N-二甲基乙铵磷酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵氯化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵溴化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碘化物；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸氢盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵碳酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵硫酸盐；2，3-二羟基-N，N，N-三甲基丙-1-铵磷酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵溴化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵氯化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碘化物；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸氢盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵碳酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵硫酸盐；2-羟基-N，N-双(2-羟乙基)-N-甲基乙铵磷酸盐；四甲基溴化铵；四甲基氯化铵；四甲基碘化铵；四甲基碳酸氢铵；四甲基碳酸铵；四甲基硫酸铵；四甲基磷酸铵；和其混合物；和
b.约0.01重量％到约60重量％叔烷醇胺，所述叔烷醇胺选自由以下各者组成的群组：甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、3-二甲基氨基丙烷-1，2-二醇(DMAPD)、3-二乙基氨基丙烷-1，2-二醇(DEAPD)、2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇、2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇、2-(羟乙基)-2-二甲基氨基丙烷-1，3-二醇(DMTA)、2-(羟乙基)-2-二乙基氨基丙烷-1，3-二醇(DETA)、叔丁氧基氨基乙氧基乙醇(TBAEE)和其混合物。
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