CN116507398A - 从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种酸性气体吸收混合物以及从含有酸性气体(根据最常用的术语为酸性气体)的气体混合物如天然气、空气和烟道气中去除酸性气体的方法。更特别地，本发明涉及一种能够用于从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体的吸收剂混合物，其包括：A)至少一种通式为R(OH)2的二醇，其标准沸点等于或大于100℃，其中R是碳原子数为2至8的直链或支链的可能地被取代的烷基；B)至少一种有机碱，其pKb(在水中)小于或等于3；C)极性非质子溶剂，其在25℃下的介电常数ε大于或等于30，在25℃下的粘度p低于或等于40cP(厘泊)，优选低于或等于20cP，且标准沸点等于或大于140℃，且其中‑有机碱/二醇的重量比小于或等于0.6，且优选大于或等于0.25，‑非质子溶剂/二醇的重量比为0.05至0.6。

Description

从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体
技术领域
本发明涉及一种从含有酸性气体(根据最常用的术语为酸性气体(sour gases))的气体混合物中去除酸性气体的方法。
具体地，本发明涉及一种去除天然气、空气和烟道气中存在的酸性气体的方法。
背景技术
酸性气体例如CO2、H2S、COS或其混合物包含在存在于自然环境(空气)或工业生产的许多气体或气体混合物中。酸性气体的存在或排放是有害的，因为这些气体导致许多有害或破坏性现象，例如腐蚀、酸雨、中毒、肺病、温室效应等。就安全和应对气候变化而言，控制和/或消除它们是一个比以往任何时候都更加热门的问题。
例如，天然气通常含有酸性气体，酸性气体需要适当地被去除以去除有毒物质(H2S、COS)、增加热值(CO2去除)、减少腐蚀问题(H2S)和去除恶臭物质(H2S和硫醇)。
如G.Hammer等人在UlMann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry的第17卷中的文章“Natural gas”中所报道的，天然气通常由甲烷作为主要组分组成，伴随有其他烃，包括脂肪族的和较小程度上的芳香族的。甲烷的其他非烃组分有：氮气、二氧化碳、H2S、硫醇和氦气。例如，可以注意到，在一些气体(荷兰的Groeningen)中，H2S含量低于阈值极限(1ppm体积)，而在其它气田中，如挪威Ekofisk的气田，H2S含量为100ppm体积，在德国Oldenburg的气田中上升到8体积％，在俄罗斯Tenguiz的气田中上升到16％，在加拿大Bearberry的气田中上升到90％。按照惯例，如果天然气的H2S含量大于30体积％，则被定义为“超酸性”。
在工业过程和燃烧中，例如在柴油或奥托循环(汽油)发动机、水泥厂、钢铁工业、热电站中，产生大量的CO2，并释放到环境中，在环境中它有助于增加生物圈的变暖。
H2S和/或CO2的选择性吸收最近已经成为越来越多的研究项目和工业实施的主题，特别是在天然气净化和减排领域，以及在净化非烃气体(例如源自煤气化过程的气体和Claus装置的尾气)中。
过去已经提出了许多减少酸性气体的方法和循环，其效率可以达到净化气流中酸性气体的残余含量为ppm数量级，在某些情况下，达到ppb数量级。
用于气体混合物以去除其中存在的酸性气体的最常用的洗涤体系包括用胺的水溶液进行处理，胺的水溶液的组成取决于CO2和/或H2S的相对含量，然后根据硫醇的存在量进行可能的去除硫醇(特别是天然气中的硫醇)的处理(例如在筛上吸附或用高碱性溶液处理，然后用钴络合物氧化)。例如，使用甲基二乙醇胺(MDEA)的水溶液，其耐热和耐化学降解，无腐蚀性，并且与H2S和CO2的反应热低。此外，MDEA与烃混合欠佳，并且由于不存在与氮结合的氢原子，不会形成像伯胺和仲胺那样的氨基甲酸盐。因此，用MDEA溶液洗涤在净化含有高浓度酸性化合物的气体中非常重要，因为其所需的操作能量低、生产率高且稳定性好。它的主要缺点是吸收二氧化碳的倾向性较低。当还需要高百分比的二氧化碳去除时，可以添加一种或两种以上的反应性胺，伯胺或仲胺(MEA，即甲基乙胺或DEA，即二乙胺)，这可以大大提高溶液的总反应速率，而不影响MDEA的有利性质。当然，在这种情况下，工艺成本增加，并且热稳定性不如MDEA的伯胺的降解增加。
作为用于CO2吸收的链烷醇胺的水溶液的替代物，已经提出了许多基于其他溶剂的液体吸收体系。在各种出版物中，已经将链烷醇胺和胺与醇、二醇和环状碳酸酯结合，形成“混合溶剂”，其反应机理和动力学已经在文献中，例如在Alvarez-Fuster等人的Chem.Ing.Sci.1981，36，1513；Sci.Ali等人的Separation and Purification Technology2000,18,163；Usubharatana等人的Energy Procedia 2009,1,95；和2017年11月15日2Park等人的set.Sci.Technol.2005,40,1885中进行了研究。
离子液体是目前正在开发的另一种非水溶剂。它们通常由在没有其他溶剂的情况下在接近室温时处于液态的离子对组成。它们具有低的再生要求(温度、能量)，但是在性能方面还没有超过胺的水溶液，这是由于诸如低压下的低CO2承载能力和高粘度的因素，此外还具有高成本，这迄今为止阻碍了其在这样的用途上的工业发展。
使用非水液体溶剂从含有水蒸气的气体混合物中分离CO2会导致H2O以单相和两相溶液的形式在液体溶液中积累，这取决于工艺条件(例如压力、温度、H2O的浓度)和非水溶剂对H2O的亲和力。H2O的积累对CO2分离和净化过程是有害的，因为由于需要连续地从溶剂中除去水，溶剂再生需要更多的能量。
另一组非水液体(其被提出用于解决从含有CO2的气体混合物中分离CO2所涉及的许多问题)是在室温下可转换的离子液体。它们是脒或胍含氮碱与醇的等摩尔混合物，因此在室温下构成非离子液体，但在室温下通过与CO2反应形成离子液体。典型地，当加入CO2时，可转换的离子液体的电导率增加一个或两个数量级。
重要的是要强调，这些溶剂比一些胺的水溶液允许更高的CO2负载，并且在更温和的条件下可再生。
根据以下反应机理，通过形成烷基碳酸盐来捕获CO2：
上述反应中示出的机理对于通式XO2的一般分子是可能的，其中X是C(与前面的情况一样)或X＝S或N。
专利申请US2012/060686描述了一种用于从来自燃烧的气体混合物中吸收CO2的体系，该体系使用强含氮碱如DBU或胍和低碱性烷基胺如苯胺或哌啶的组合，可能地在有机溶剂如甲苯、四氢呋喃或二甲基亚砜(DMSO)的存在下。该文章提到了在CO2吸收过程中氨基甲酸盐的形成。
另一方面，对于天然气中存在的其它酸性分子如H2S，碳酸盐或氨基甲酸盐的形成是不可能的，考虑到在用于形成离子液体的技术中使用的一些化合物的高碱性，H2S仍然可以通过成盐作用被捕获，但是其量通常不令人满意，特别是在高H2S浓度和/或需要获得低的残留H2S浓度，例如低于1000ppm的情况下。
当CO2或其它吸收的酸性气体的浓度非常高时，离子液体还具有显著增加其粘度的缺点，因此就处理它们所需的压力和能量而言，使得分离过程更加昂贵。
申请人在公开号为WO 2020/053116 A1的国际申请中提出了一种方法，该方法能够有效地从气体源例如天然气中除去酸性气体(酸性气体)，允许甚至更高的吸收效率，在吸收过程中流体粘度增加更少，并且随后容易分离气体，例如在相对较低的温度下分离气体，以允许在工业过程中容易再生和再循环洗涤溶液。其中描述的方法利用了一种组合物，该组合物包含:a)至少一种通式为R(OH)n的醇；b)至少一种强有机碱(超碱)；c)极性非质子溶剂。
WO 2020/053116 A1中描述的方法允许在单一步骤中去除所有酸性气体和可能的其它不期望的物质，例如硫醇，简化了设备布置，避免了强碱性物质(腐蚀性和具有高环境影响)，以及再生吸收剂溶液所需的能量也较少。
尽管发现上述方法在从天然气混合物中去除酸性气体方面是有效的，但突出了与用于提取酸性气体的组合物也导致提取一定量的C1-C5烃的事实有关的缺点。因此，天然气的主要组分被耗尽，这导致了重大的经济损失。
发明内容
申请人已经能够开发一种用于处理酸性气体的组合物以及使用这样的组合物处理酸性气体的相关方法，其解决了上述问题，并且比现有技术具有更多优点。
根据第一方面，本发明提供了一种用于处理酸性气体的组合物，特别地为如所附权利要求1至9中所限定的吸收剂混合物。
本发明的第二方面是如所附权利要求10中所限定的处理天然气的方法。
为了评估说明书的充分性，必须将权利要求书的文本视为包括在说明书中。
具体实施方式
因此，本发明的一个目的是一种能够用于从含有酸性气体的气体混合物，特别是天然气中去除酸性气体的吸收剂混合物，其包括：
A)至少一种通式为R(OH)2的二醇，其标准沸点等于或大于100℃，其中R是碳原子数为2至8的直链或支链的可能地被取代的烷基；
B)至少一种有机碱，其pKb(在水中)低于或等于3，优选低于或等于2；
C)极性非质子溶剂，其在25℃下的介电常数ε大于或等于30，在25℃下的粘度μ低于或等于40cP(厘泊)，优选低于或等于20cP，且标准沸点等于或大于140℃，
且其中
-有机碱/二醇的重量比小于或等于0.6，优选大于或等于0.25，
-非质子溶剂/二醇的重量比为0.05至0.6。
在要求保护的本发明的实施方案中，术语“包括”被解释为“基本上由...组成”或“由...组成”，即使没有明确说明，也应被认为落入本专利申请的范围内。
然而，除非另有说明，在两种或更多种所述元素之间获得的混合物也应被认为落入包括多于一种元素的任何组分或化合物的限定范围内。
在本说明书和权利要求中，术语“标准沸点”是指在0.1013MPa(1atm)压力下的液体的沸腾温度。
除非另有说明，数值范围的极值，无论如何限定，都被认为落入该范围内。
在优选的实施方案中，有机碱/二醇的重量比为0.45至0.55，或者为0.45至0.5。
在优选的实施方案中，非质子溶剂/二醇的重量比为0.08至0.5，更优选为0.08至0.2。
在本发明的吸收剂混合物中，反应混合物中二醇A)的OH基团的摩尔数与碱B)的摩尔数之比优选为10/1至6/1，更优选为8/1至6/1。
在优选的实施方案中，二醇R(OH)2具有2至3个碳原子的烷基R。更优选地，二醇R(OH)2选自乙二醇、丙二醇和1,3-丙二醇。
根据本发明的吸收剂混合物中的所述有机碱B)通常可以选自具有低挥发性，即通常具有至少大于100℃，优选大于130℃，更优选130℃至300℃的标准沸点的强有机碱。
优选地，所述有机碱B)的pKb为0.3至2，更优选地为0.5至2，其中根据化学中已知的定义，pKb是指所述有机碱B)在水中的离解常数的反对数。
优选地，所述有机碱B)是具有低挥发性的，包括5至25个，优选5至20个C原子和1至10个，优选2至6个N原子的含氮有机化合物。
方便地，所述有机碱B)具有以下通式(I):
其中：
R1是直链或支链的C1-C5烷基；或者是具有6至10个碳原子，任选地被直链或支链C1-C5烷基取代的芳基；或者与X一起形成5至9元饱和或不饱和的环；
R3是直链或支链的C1-C5烷基；或者是具有6至10个碳原子，任选地被直链或支链C1-C5烷基取代的芳基；或者与R2一起形成5至7元环；
X是-NR4R5基团，或者直链或支链的C1-C5烷基，或者X可以代表式(II)的基团：
R2为氢、直链或支链的C1-C5烷基；或者与R3一起形成包含至少两个氮原子的5至7元环；或者它是具有6至10个碳原子，任选地被至少一个直链或支链C1-C5烷基取代的芳基；或者它是C7-C12烷基，例如苄基；
或者R2可以代表式(III)的基团：
其中：
图形符号代表式(I)中与X或R2结合的基团；
R4是直链或支链的C1-C5烷基；
R5是直链或支链的C1-C5烷基；
R6是氢或直链或支链的C1-C5烷基；
及其混合物。
芳基是指苯基或萘基。
在本发明的优选方面，R1、R3、R4、R5和R6对应于甲基，R2是氢或甲基。
式(I)的有机碱方便地选自例如1,8-二偶氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)[pKb1.1]、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)[pKb 0.5]、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)[pKb0.4]、双胍1-(二氨基亚甲基)胍的衍生物例如N”-[(二甲基氨基)(甲基亚氨基)甲基]-N,N,N',N'-四甲基胍、1,8-双-(四甲基胍基)萘，磷腈类化合物例如N”,N””',N””””-膦酰亚胺三[N,N,N',N'-四甲基胍]或它们的混合物，如下所示。
N”-[(二甲基氨基)(甲基亚氨基)甲基]-N,N,N',N'-四甲基胍
1,8-双-(四甲基胍基)萘
N”,N””',N””””-膦酰亚胺三[N,N,N',N'-四甲基胍]
适用于本发明的其它有机碱B)是例如，奎宁环(1-氮杂双环[2.2.2]辛烷)HA pKb＝3，和1,8-双(四甲基氨基)萘(N,N,N',N'-四甲基-1,8-二氨基萘)。
许多可能的有机碱的示例可以在参考文献中找到：“Superbase for organicsynthesis”，由T.Ishikawa编辑,Wiley and sons编辑,2009。
包括在根据本发明的吸收剂混合物中的极性非质子溶剂C)是有机或无机化合物，优选有机的，优选在15℃的温度下为液体，具有以下基本特性:
在25℃下的介电常数ε大于或等于30，优选为35至60；
在25℃下的粘度μ低于或等于40cP，优选低于或等于20，和
在常压下的沸腾温度等于或大于140℃，优选大于150℃。
适用于形成本发明的吸收剂混合物的极性非质子溶剂C)可以由本领域技术人员从具有上述特性的液体(在15℃下)中选择，并且其不与待处理以除去酸性气体的气体混合物中存在的组分之一反应。例如，如果与水接触，它们不能导致水解反应。
亚砜、砜、酰胺和硝基芳族化合物是优选的化合物种类。
在极性非质子溶剂中，二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜(SO)、N,N二甲基甲酰胺(DMF)、N,N二甲基乙酰胺(DMA)和硝基苯(NB)，优选环丁砜，对于本发明是特别优选的，它们的特性在下表1中示出。
表1
在本发明的一个特别优选的实施方案中，本发明的吸收剂混合物包括：
A)重量百分比为55％至65％的1,2-丙二醇或1,3-丙二醇；
B)重量百分比为25％至35％的二氮杂双环十一烯(DBU)；
C)重量百分比为5％至15％的环丁砜，
其中B/A重量比小于或等于0.6。
根据本发明的吸收剂混合物能够用于实施从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体的方法，这也是本发明的目的，该方法依次包括以下步骤：
a)在0℃至70℃的温度下，优选在50kPa至15MPa的压力下，使所述气体混合物与包含根据本发明的吸收剂混合物的溶剂体系接触，以获得纯化的气体混合物和包含所述酸性气体的至少一部分的液体溶液；
b)将步骤(a)中获得的纯化的气体混合物与所述液体溶液分离；
c)优选通过加热步骤(b)中分离的所述液体溶液，再生能够用于步骤(a)的溶剂体系，并形成包含所述酸性气体的单独的气体混合物。
根据已知的技术方法，上述去除酸性气体的方法可以在连续或间歇反应器中进行。吸收步骤(a)可以在常规用于该目的的任何装置，例如吸收塔、高压釜或其它装置中进行。本领域技术人员可以基于这种类型的单个操作的已知知识和本发明中使用的溶剂体系的特性(粘度、饱和吸收容量(capacity)等)容易地确定装置的尺寸。
采用作为本发明主题的方法，在单个步骤中除去所有不希望的物质，简化了设备布置，并且再生吸收剂混合物也需要较少的能量。
通过在包含本发明吸收剂混合物的溶剂体系中吸收来去除不希望的酸性气体的方法在步骤a)中通过以下进行：在0℃至70℃，优选10℃至60℃的温度下，在50kPa至15MPa，优选100kPa至5MPa的压力下，用所述溶剂体系处理起始气体混合物。通过去除不希望的物质，气体混合物被净化(所谓的软化)，然后可以以期望的方式使用。在连续工业应用中，在稳定状态下，在步骤(a)中进料的溶剂体系除了可能的补充部分，优选主要由该方法的步骤(c)中再生的溶剂体系形成。除了根据本发明的吸收剂混合物之外，所述溶剂体系还可以包括在步骤(c)中未分离的酸性气体残余物。步骤(a)中使用的溶剂体系还可以包括至多20体积％的除极性非质子溶剂之外的惰性稀释剂，以进一步改善混合物的低粘度特性。合适地，这样的稀释剂选自可与本发明的吸收剂混合物混溶，沸腾温度大于120℃，优选大于或等于150℃的脂肪族或芳香族有机液体。
因此，根据本发明的方法可以包括任选的额外步骤(d)，其中将在步骤(c)中再生的所述溶剂体系再循环至所述步骤(a)。
在步骤(a)中，溶剂体系和含有酸性气体的气体混合物根据用于这种类型的提取和吸收过程的已知方法之一，以顺流或者逆流的方式，通过以下来方便地接触：将气体混合物分散在液体中以使两相之间的接触最大化，例如通过在液体中搅拌并分散气体，或者通过在气体中滴下并雾化液体。两相的接触时间可由本领域技术人员根据已知的吸收动力学参数或通过简单的初步测量来选择，通常为1-100分钟，优选2-30分钟。
步骤(a)中吸收的酸性气体的量可以在宽的范围内变化，这取决于溶剂体系的特性、进料气体混合物中酸性气体的压力和浓度，以及取决于体系温度和接触时间。一般来说，它是以这样的方式进行的，即在选定的操作条件下使溶剂体系接近饱和程度，并且使纯化的气体混合物中残余酸性气体的量尽可能少，优选低于规格中允许的最大值。
在步骤(a)中，H2S(如果有的话)必须从纯化的气体混合物中除去，直到非常低的最终值，在许多情况下不超过10ppm。
在根据本发明的方法的步骤(b)中，进行通过在溶剂体系中吸收酸性气体而形成的液体溶液与纯化的气体混合物的分离。步骤b)的分离也可以与吸收反应a)同时进行，在一个单独的特别设计的反应器中，其中，例如，含有酸性气体的气体混合物从下面进料，并与在反应器顶部进料并通过重力向下流动的吸收剂混合物连续逆流接触。在不限制本发明的第二实施方案中，通过混合气体混合物和溶剂体系形成的两相混合物可以在除吸收室之外的室中，可能地在离心系统的支持下分离。
在本发明方法的步骤(c)中，处理在步骤(b)或同时在步骤(a)+(b)中获得的液体溶液，以再生能够用于步骤(a)的溶剂体系，并形成单独的含有酸性气体的气体混合物。
根据一个优选实施方案，在步骤(c)中，将来自步骤(b)的液体溶液加热至足以除去所期望量的酸性气体的温度，优选为70℃至180℃，更优选为80℃至150℃，甚至更优选为90℃至130℃。
如此再生的包含吸收剂混合物的溶剂体系可以在吸收步骤(a)中再循环。任选地，本领域技术人员也可以在步骤(c)中使用惰性气体(例如氮气或甲烷)流，以促进从液体溶液中去除酸性气体。
步骤(c)可以方便地在低于步骤(a)的压力下进行，以利于去除吸收的气体。在一些情况下，本领域技术人员也可以在基本上等于步骤(a)的温度或稍高的温度下进行步骤(c)，但是在比步骤(a)低的压力下，或者甚至施加低于大气压的压力(在真空下)操作。根据一个优选的实施方案，步骤(c)可以包括通过在绝热或半绝热条件下压力的快速降低来快速蒸发(更好地称为术语“闪蒸”)液体溶液中所含的酸性气体。液体混合物冷却，释放热量用于酸性气体的分离。当步骤(b)中分离的液体混合物处于相对较高的温度，优选40-70℃时，该实施方案特别方便。出于此目的，本方法可以任选地包括将步骤(b)和步骤(c)之间的液体溶液预热至70-150℃的温度的步骤。
本领域技术人员根据所用溶剂体系的特性方便地选择步骤(a)的吸收温度和步骤(c)的解吸温度，优选使吸收温度低于解吸温度，更优选相差至少20℃。
方便地进行步骤(c)，使得在步骤(b)中分离的液体溶液中所含的酸性气体的全部或大部分被去除和分离。通常，所述液体溶液中存在的气体的超过90％，优选超过95％在步骤(c)中被分离。
例如，在步骤(c)中，方便地，不是所有的CO2都从再生的吸收剂混合物中去除，而是少量的，相对于再生的溶剂体系重量通常为微量至1.9重量％的，可以保持吸收在溶剂体系中，以便不必使用非常高的解吸条件，因此使该方法更经济方便。
如前所述，本发明的方法主题使得有可以将气体混合物中酸性气体的含量降低至低于1000ppm，优选低于500ppm，更优选低于100ppm的值，量是以体积计算的，假设气体混合物是理想的。在酸性气体是H2S或包含其的情况下，本发明的方法有利地允许以降低的能耗来实现天然气以及废气或燃烧气体的规格值目标。事实上，令人惊奇地发现，在相同体积的吸收剂混合物的情况下，步骤a)中吸收的酸性气体的量远大于基于单一组分的可加性规则的预期。
换句话说，由例如一升重量比为30/60/10的DBU、丙二醇、环丁砜混合物组成的体积比一升环丁砜吸收更多的酸性气体。
同样关于同一申请人的WO 2020/053116 A1中描述的吸收剂混合物，本发明的吸收剂混合物能够进一步改善酸性气体，特别是CO2的吸收。
再次关于WO 2020/053116 A1，本发明的吸收剂混合物解决了这种现有技术的混合物中固有的技术问题，因为C1-C5烃的吸收被最小化，这将在后面的实验部分中示出。
根据本发明的方法也能够用于除去天然气中存在的其它不希望的化合物，例如硫醇，最高值低于30ppm，优选低于15ppm，更优选低于5ppm。
本发明方法的另一个优点是用于吸收酸性(酸性)气体的溶液可以在比常规用于胺溶液再生的温度更低的温度下再生，显著节约了能量。
与先前的吸收剂混合物(包括WO 2020/053116 A1中描述的吸收剂混合物)相比，其它相关的优点是：
-在再生阶段期间消除泡沫，
-由于二醇的高沸点，在再生阶段期间损失二醇，这在经济上和环境上都是有益的，
-减少或消除软化下游的脱水处理，因为二醇具有高脱水作用，这使得可以减少与现有技术设备中所需的脱水单元相关的建设和操作成本。
提供以下实施例仅仅是为了说明本发明，而不应该被理解为限制权利要求所限定的保护范围。
实施例
溶剂和试剂
环丁砜(>99％；Sigma-Aldrich)
1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一-7-烯(DBU；>99％；Sigma-Aldrich)
1-己醇(>99％；Sigma-Aldrich)
1,3-丙二醇(>99％；Sigma-Aldrich)
具有以下组成的酸性气体(G)：
表2:用于比较的气体组成[％体积]
实施例1：用DBU-己醇-环丁砜(碱/醇0.77，非质子溶剂/醇1)吸收酸性气体(对比， 根据WO 2020/053116)
在容量为500毫升的高压釜中，装入28g(0.184摩尔)DBU、36g(0.353摩尔)己醇和36g(0.300摩尔)环丁砜。搅拌混合物并关闭高压釜，在室温下施加真空，然后将混合物加热至40℃。然后在30巴的压力下用气体G填充高压釜的自由体积，并记录气体吸收。高压釜在30巴下重新充入气体G，直到压力保持恒定。回收吸收剂混合物，如上所述再生，然后分析回收气体中提取的C1-C5烃的含量。
实施例2：用DBU-1,3-丙二醇-环丁砜(碱/醇0.5，非质子溶剂/醇0.17)吸收酸性气 体
使用由30g(0.197mol)DBU、60g(0.780mol)1,3-丙二醇和10g(0.083mol)环丁砜组成的吸收剂混合物重复实施例1的实验。回收吸收剂混合物，如上所述再生，然后分析回收气体中存在的提取的C1-C5烃的含量。
下表3显示了比较实施例1和实施例2的组成在从初始气体混合物中提取C1-C5烃方面的数据。
表3-实施例1和2的吸收剂混合物对C1-C5烃的吸收(以g/kg吸收剂混合物计)
从表3所示的数据可以看出，与根据现有技术(WO 2020/053116)的含有己醇的混合物(实施例1)相比，根据本发明的吸收剂混合物(实施例2)能够显著降低C1-C5烃的吸收。
实施例3-从气态烃混合物中吸收酸性气体-本发明的混合物和根据WO 2020/ 053116的混合物之间的比较
使用含有甲烷、CO2(分别为15和16.5体积％)、H2S(分别为0.42体积％和0.01体积％)的两种烃气体样品，并使用以下吸收剂混合物进行操作,重复实施例1的实验：
1)28重量％的DBU；36重量％的己醇；36重量％的环丁砜(根据WO 2020/053116的教导)
2)28重量％的DBU；62重量％的1,3-丙二醇；10重量％的环丁砜(根据本发明)
处理条件为：温度约为40℃；压力约为30巴。
结果如表4所示。
表4-从烃气体中吸收酸性气体
从上述结果可以看出，根据本发明的混合物允许获得对包含在起始烃气体中的酸性气体，特别是CO2的更高百分比的吸收，在某些情况下，将它们的含量降低到检测不到的水平。
实施例4(对比)-从环丁砜中吸收酸性气体
重复实施例2的实验，但仅使用量与实施例2的吸收剂混合物总量相等的环丁砜。
就吸收的CO2和引入气体中包含的CO2之间的质量比而言，结果等于15.8％。
最后，应当理解，可以对本文描述和说明的方法和组合物进行进一步的修改和变化，这些修改和变化在本文中没有具体提及，但被认为是在所附权利要求范围内的本发明的明显变化。

Claims (10)

1.一种能够用于从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体的吸收剂混合物，其包括：
A)至少一种通式为R(OH)2的二醇，其标准沸点等于或大于100℃，其中R是碳原子数为2至8的直链或支链的可能地被取代的烷基；
B)至少一种有机碱，其pKb(在水中)低于或等于3；
C)极性非质子溶剂，其在25℃下的介电常数ε大于或等于30，在25℃下的粘度μ低于或等于40cP(厘泊)，优选低于或等于20cP，且标准沸点等于或大于140℃，
且其中
-有机碱/二醇的重量比小于或等于0.6，且优选大于或等于0.25，
-非质子溶剂/二醇的重量比为0.05至0.6。
2.根据权利要求1所述的吸收剂混合物，其中有机碱/二醇的重量比为0.45至0.55，或者为0.45至0.5。
3.根据权利要求1或2所述的吸收剂混合物，其中非质子溶剂/二醇的重量比为0.08至0.5，或者为0.08至0.2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸收剂混合物，其中反应混合物中二醇A)的OH基团的摩尔数与碱B)的摩尔数之比为10/1至6/1，或8/1至6/1。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸收剂混合物，其中所述二醇R(OH)2具有包含2至3个碳原子的烷基R，或者所述二醇R(OH)2选自乙二醇、丙二醇和1,3-丙二醇。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸收剂混合物，其中所述有机碱B)的pKb低于或等于2，或为0.3至2，或为0.5至2。
7.根据权利要求6所述的吸收剂混合物，其中所述有机碱B)是具有低挥发性的，包括5至25个，优选5至20个C原子和1至10个，优选2至6个N原子的含氮有机化合物，或所述有机碱B)选自1,8-二偶氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)[pKb 1.1]、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)[pKb 0.5]、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)[pKb 0.4]、双胍1-(二氨基亚甲基)胍的衍生物例如N”-[(二甲基氨基)(甲基亚氨基)甲基]-N,N,N',N'-四甲基胍、1,8-双-(四甲基胍基)萘、磷腈类化合物例如N”,N””',N””””-膦酰亚胺三[N,N,N',N'-四甲基胍]、1,8-双(四甲基氨基)萘或它们的混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的吸收剂混合物，其中所述极性非质子溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜(SO)、N,N二甲基甲酰胺(DMF)、N,N二甲基乙酰胺(DMA)和硝基苯(NB)，优选环丁砜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的吸收剂混合物，其包括：
A)重量百分比为55％至65％的1,2-丙二醇或1,3-丙二醇；
B)重量百分比为25％至35％的二氮杂双环十一烯(DBU)；
C)重量百分比为5％至15％的环丁砜。
10.从含有酸性气体的气体混合物中去除酸性气体的方法，所述气体混合物由天然气或燃烧过程产生的废气组成，所述方法依次包括以下步骤：
(a)在0℃至70℃的温度下，优选在50kPa至15MPa的压力下，使所述气体混合物与包含根据前述权利要求1至9中任一项所述的吸收剂混合物的溶剂体系接触，以获得纯化的气体混合物和包含所述酸性气体的至少一部分的液体溶液；
(b)将步骤(a)中获得的纯化的气体混合物与所述液体溶液分离；
(c)优选通过加热步骤(b)中分离的所述液体溶液，再生能够用于步骤(a)的溶剂体系，并形成包含所述酸性气体的单独的气体混合物；
(d)任选地，将步骤(c)中的再生溶剂再循环至所述步骤(a)。
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