EA046450B1 - METHOD FOR REMOVING ACIDIC GASES FROM A FLUID FLOW - Google Patents

METHOD FOR REMOVING ACIDIC GASES FROM A FLUID FLOW Download PDF

Info

Publication number
EA046450B1
EA046450B1 EA202290821 EA046450B1 EA 046450 B1 EA046450 B1 EA 046450B1 EA 202290821 EA202290821 EA 202290821 EA 046450 B1 EA046450 B1 EA 046450B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
acid
absorbent
amine
alkyl
gas
Prior art date
Application number
EA202290821
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Томас Весли Холькомбе
Томас Инграм
Александр Панченко
Мартин ЭРНСТ
Георг Сидер
Original Assignee
Басф Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Се filed Critical Басф Се
Publication of EA046450B1 publication Critical patent/EA046450B1/en

Links

Description

Настоящее изобретение относится к применению абсорбента, а также к способу удаления кислых газов из потока текучей среды. В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к селективному удалению сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород.The present invention relates to the use of an absorbent, as well as a method for removing acid gases from a fluid stream. In some embodiments, the present invention relates to the selective removal of hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide.

Удаление кислых газов, например, СО2, H2S, SO2, CS2, HCN, COS или меркаптанов, из потоков текучей среды, таких как природный газ, газ нефтепереработки или синтез-газ, является целесообразным по различным причинам. Содержащиеся в природном газе соединения серы могут образовывать агрессивные кислоты, в частности, при реакции с водой, которая зачастую захватывается природным газом. Поэтому для транспортировки природного газа в трубопроводе или для дальнейшей переработки на заводе по сжижению природного газа (СПГ = сжиженный природный газ) должны соблюдаться определенные ограничения по количеству серосодержащих примесей. Кроме того, различные соединения серы являются токсичными и обладают неприятным запахом даже при низких концентрациях.Removing acid gases, such as CO2, H2S, SO2, CS2, HCN, COS or mercaptans, from fluid streams such as natural gas, refinery gas or synthesis gas is beneficial for various reasons. Sulfur compounds contained in natural gas can form corrosive acids, particularly when reacting with water, which is often entrained in natural gas. Therefore, in order to transport natural gas in a pipeline or for further processing in a natural gas liquefaction plant (LNG = liquefied natural gas), certain limits on the amount of sulfur impurities must be observed. In addition, various sulfur compounds are toxic and have an unpleasant odor even at low concentrations.

Из природного газа необходимо удалять диоксид углерода, так как при высоких концентрациях СО2 снижается теплота сгорания газа. Более того, СО2 в сочетании с влагой может быть причиной коррозии в трубах и клапанах.It is necessary to remove carbon dioxide from natural gas, since high CO2 concentrations reduce the calorific value of the gas. Moreover, CO2 combined with moisture can cause corrosion in pipes and valves.

Известные способы удаления кислых газов включают операции скруббинга с помощью водных абсорбирующих растворов неорганических или органических оснований. Когда происходит растворение кислых газов в абсорбенте, из оснований образуются ионы. Регенерация абсорбента может осуществляться путем декомпрессии до низкого давления и/или путем десорбции, при этом происходит обратная реакция ионных форм, высвобождение и/или десорбция кислых газов с помощью инертной текучей среды, например, с помощью пара. После процесса регенерации абсорбент может быть использован повторно.Known methods for removing acid gases include scrubbing operations using aqueous absorbent solutions of inorganic or organic bases. When acid gases dissolve in an absorbent, ions are formed from the bases. Regeneration of the absorbent can be carried out by decompression to low pressure and/or by desorption, which involves the reverse reaction of ionic species, the release and/or desorption of acid gases using an inert fluid, for example, using steam. After the regeneration process, the absorbent can be reused.

Процесс, при котором происходит практически полное удаление СО2 и H2S, называется полная абсорбция. При том, что удаление СО2 может быть необходимо для того, чтобы избежать коррозии и обеспечить необходимую для потребителя теплотворную способность газа, в отдельных случаях необходимо или желательно подвергать обработке смеси кислых газов, содержащие СО2 и H2S, чтобы осуществлялось селективное удаление H2S из смеси при минимальном удалении СО2. Например, из-за технических характеристик трубопроводов для природного газа существуют более строгие ограничения по уровню H2S по сравнению с уровнем СО2, так как H2S является более токсичным и коррозионно-активным веществом, чем СО2. В соответствии с такими характеристиками для трубопроводов природного газа общего пользования содержание H2S, как правило, не должно превышать 4 об. ч./млн., в то время как требования по содержанию СО2 являются менее строгими - 2 об.%. Зачастую селективное удаление H2S желательно для того, чтобы содержание H2S в исходном потоке, поступающем в установку регенерации серы, например, в расположенную далее по ходу процесса установку Клауса, могло быть более высоким.The process in which almost complete removal of CO2 and H2S occurs is called complete absorption. While CO2 removal may be necessary to avoid corrosion and provide the gas calorific value required by the consumer, in some cases it is necessary or desirable to treat acid gas mixtures containing CO2 and H2S in order to selectively remove H2 S from the mixture with minimal CO 2 removal. For example, due to the technical characteristics of natural gas pipelines, there are more stringent limits on H 2 S levels than on CO 2 levels because H 2 S is more toxic and corrosive than CO 2 . In accordance with these characteristics, for public natural gas pipelines, the H2S content should generally not exceed 4 vol. ppm, while the CO2 content requirement is less stringent - 2 vol.%. Often, selective removal of H2S is desired so that the H2S content of the feed stream entering a sulfur recovery unit, such as a downstream Claus unit, can be higher.

Сильно стерически затрудненные вторичные амины, такие как 2-(2-трет-бутиламиноэтокси)этанол (ТВАЕЕ), и третичные амины, такие как метилдиэтаноламин (MDEA), демонстрируют большую кинетическую селективность в отношении H2S по сравнению с СО2. Поэтому такие амины пригодны для селективного удаления H2S относительно СО2 из газовых смесей, содержащих СО2 и H2S, и, как правило, их используют в виде водных смесей. Эти амины не реагируют непосредственно с СО2, реакция СО2 с амином и водой с получением иона бикарбоната происходит медленно. Кинетика реакции позволяет H2S реагировать более быстро напрямую с группами амина сорбента с образованием гидросульфид-иона в водном растворе.Highly hindered secondary amines such as 2-(2-tert-butylaminoethoxy)ethanol (TBAEE) and tertiary amines such as methyldiethanolamine (MDEA) exhibit greater kinetic selectivity for H2S over CO2. Therefore, such amines are suitable for the selective removal of H 2 S relative to CO 2 from gas mixtures containing CO 2 and H 2 S, and, as a rule, they are used in the form of aqueous mixtures. These amines do not react directly with CO2 ; the reaction of CO2 with the amine and water to produce bicarbonate ion occurs slowly. Reaction kinetics allow H 2 S to react more quickly directly with the amine groups of the sorbent to form a hydrosulfide ion in aqueous solution.

Применение гидроксилзамещенных аминов (алканоламинов), например, таких, как было указано выше, является общеизвестным, так как присутствие гидроксильных групп улучшает растворимость продуктов реакции абсорбента и кислого газа в широко используемых системах водных растворителей, при этом также улучшается циркуляция растворителя через обычную установку абсорбционной колонны/регенерационной колонны путем подавления разделения фаз. Присутствие гидроксильных групп также может снизить летучесть амина и, следовательно, уменьшить потери амина в ходе функционирования.The use of hydroxyl-substituted amines (alkanolamines), such as those mentioned above, is well known since the presence of hydroxyl groups improves the solubility of the absorbent and acid gas reaction products in commonly used aqueous solvent systems, while also improving solvent circulation through a conventional absorption column setup /regeneration column by suppressing phase separation. The presence of hydroxyl groups can also reduce the volatility of the amine and therefore reduce losses of the amine during operation.

Однако такие преимущества в некоторых случаях могут быть связаны с определенными проблемами. При том, что алканоламины эффективно удаляют кислые газы при более высоких давлениях, предполагается, что селективность удаления H2S заметно снизится из-за непосредственной физической адсорбции СО2 в жидкий растворитель и из-за реакции с гидроксильными группами соединения амина. Несмотря на то, что СО2 преимущественно реагирует с аминным азотом, при более высоких давлениях происходит реакция с кислородом, и при более высоких давлениях происходит стабилизация продуктов реакции бикарбоната/ гемикарбоната/карбоната, которые образуются в результате реакции в гидроксильном центре, при этом с увеличением давления происходит прогрессирующее уменьшение селективности в отношении H2S.However, such benefits may in some cases come with certain challenges. While alkanolamines are effective in removing acid gases at higher pressures, it is expected that the selectivity for H 2 S removal will be markedly reduced due to direct physical adsorption of CO 2 into the liquid solvent and due to reaction with the hydroxyl groups of the amine compound. Although CO 2 preferentially reacts with amine nitrogen, at higher pressures it reacts with oxygen, and at higher pressures the bicarbonate/hemicarbonate/carbonate reaction products that are formed as a result of the reaction at the hydroxyl center are stabilized, with increasing pressure there is a progressive decrease in selectivity for H2S.

Также при том, что присутствие гидроксильных групп положительно влияет на растворимость аминов в воде, гидроксильные группы придают свойства поверхностно-активных веществ продуктам реакции абсорбент/кислый газ, в результате чего могут возникать проблемы с пенообразованием в ходе работы установки очистки газа.Also, while the presence of hydroxyl groups has a positive effect on the solubility of amines in water, hydroxyl groups impart surfactant properties to the absorbent/acid gas reaction products, which may result in foaming problems during gas treatment plant operation.

- 1 046450- 1 046450

Еще одной известной проблемой использования водных смесей амина при абсорбционной обработке газовых смесей является то, что разделение на несколько фаз может происходить при температурах в диапазоне температур регенерации для водных смесей аминов, которая обычно находится в диапазоне 50 -170°С.Another known problem with the use of aqueous amine mixtures in the absorption processing of gas mixtures is that phase separation can occur at temperatures in the regeneration temperature range for aqueous amine mixtures, which is typically in the range of 50 -170°C.

US 4,487,967, US 4,665,195 и US 4,894,178 относятся к способу приготовления стерически затрудненных аминоэфирных спиртов или диаминополиалкиленовых эфиров в присутствии катализатора гидрогенизации.US 4,487,967, US 4,665,195 and US 4,894,178 relate to a process for the preparation of hindered amino ether alcohols or diaminopolyalkylene ethers in the presence of a hydrogenation catalyst.

US 2015/0027055 описывает способ селективного удаления H2S из газовой смеси, содержащей СО2, с помощью абсорбента, содержащего стерически затрудненные алканоламины, включающие концевую группу простого эфира. Было обнаружено, что образование концевой группы простого эфира у алканоламинов и исключение воды позволяет добиться более высокой селективности в отношении H2S.US 2015/0027055 describes a method for selectively removing H 2 S from a gas mixture containing CO 2 using an absorbent containing hindered alkanolamines containing an ether end group. It has been found that the formation of an ether end group on alkanolamines and the exclusion of water allows for higher selectivity for H2S.

US 2010/0037775 описывает абсорбент кислого газа, содержащий моноалкиловый эфир алкиламиноалкилокси (спирт), и способ селективного удаления H2S из газовых смесей, содержащих H2S и CO2, с использованием раствора абсорбента, содержащего указанный моноалкиловый эфир.US 2010/0037775 describes an acid gas absorbent containing an alkylaminoalkyloxy monoalkyl ether (alcohol) and a method for selectively removing H2S from gas mixtures containing H2S and CO2 using an absorbent solution containing said monoalkyl ether.

WO 2013/181245 описывает композицию абсорбента, которая может быть использована для селективного удаления H2S, причем указанная композиция абсорбента включает водную аминовую смесь, представляющую собой продукт реакции аминирования трет-бутиламина и смеси полиэтиленгликоля, а также органический сорастворитель, выбранный из сульфонов, производных сульфона и сульфоксидов, и сильную кислоту для подавления разделения фаз.WO 2013/181245 describes an absorbent composition that can be used for the selective removal of H 2 S, wherein said absorbent composition includes an aqueous amine mixture, which is the product of the amination reaction of tert-butylamine and a mixture of polyethylene glycol, and an organic co-solvent selected from sulfones derived from sulfone and sulfoxides, and a strong acid to suppress phase separation.

WO 2014/001664 раскрывает растворы абсорбента, полученные из третичных диаминов, принадлежащих к семейству затрудненных аминоэтиловых морфолинов. Эти соединения содержат лишь третичные аминогруппы, в каждой из которых присутствует основной атом азота.WO 2014/001664 discloses absorbent solutions prepared from tertiary diamines belonging to the family of hindered aminoethyl morpholines. These compounds contain only tertiary amino groups, each of which contains a basic nitrogen atom.

US 2013/011314 описывает соединения, содержащие один или более диаминов, две аминные функции которых связаны друг с другом кольцами, и аминная функция которых в а-позиции всегда является третичной, а аминная функция в ю-позиции всегда является первичной или вторичной, а также применение таких соединений для селективного удаления H2S из газа, содержащего H2S и СО2. Описанные примеры соединений содержат вторичную и третичную аминогруппы, в обеих из которых присутствует основной атом азота.US 2013/011314 describes compounds containing one or more diamines, the two amine functions of which are linked to each other by rings, and the amine function of which at the a-position is always tertiary and the amine function at the ω-position is always primary or secondary, and the use of such compounds for the selective removal of H 2 S from gas containing H 2 S and CO 2 . The examples of compounds described contain secondary and tertiary amino groups, both of which contain a basic nitrogen atom.

WO 2017/186466 раскрывает способ удаления кислых газов из потока текучей среды с затрудненными аминными соединениями на основе морфолина.WO 2017/186466 discloses a method for removing acid gases from a hindered morpholine-based amine fluid stream.

WO 2018/146233 описывает способ удаления кислых газов из потока текучей среды, получаемой из реакции производных глицидного спирта со стерически затрудненными аминами, такими как третбутиламин.WO 2018/146233 describes a method for removing acid gases from a fluid stream obtained from the reaction of glycide alcohol derivatives with hindered amines such as tert-butylamine.

WO 2019/043099 относится к растворам абсорбента, полученным при реакции трет-бутиламина с гидроксиэтилпирролидоном и структурно связанными соединениями, а также к их применению при очистке газа.WO 2019/043099 relates to absorbent solutions obtained by reacting tert-butylamine with hydroxyethylpyrrolidone and structurally related compounds, as well as their use in gas purification.

US 2017/0320008 раскрывает способ селективного удаления H2S из газовой смеси, одновременно содержащей H2S и СО2, путем контактирования смеси с абсорбентом, включающим амин, воду и, по меньшей мере, один С|-С4-тиоспирт.US 2017/0320008 discloses a method for selectively removing H2S from a gas mixture simultaneously containing H2S and CO2 by contacting the mixture with an absorbent comprising an amine, water and at least one C|-C4 thioalcohol.

Рассматриваемый способ имеет высокую селективность относительно удаления H2S, а также обеспечивает улучшенные характеристики удаления других серных компонентов, в частности, меркаптанов.The method under consideration has high selectivity with respect to the removal of H2S, and also provides improved characteristics for the removal of other sulfur components, in particular mercaptans.

Целью настоящего изобретения является предоставление дополнительных способов, подходящих для удаления кислых газов из потоков текучей среды. Способы должны быть применимы для использования при общей абсорбции, когда происходит удаление значительного количества СО2 и H2S, а также для селективного удаления сероводорода из потоков текучей среды. Используемые в этом способе абсорбенты должны характеризоваться высокой циклической способностью и низкой летучестью. Еще одна цель настоящего изобретения заключалась в предоставлении способа очистки газа с использованием растворителей с повышенной термоустойчивостью, который можно применять при более высоких температурах на протяжении более длительного периода. Еще одна цель настоящего изобретения заключалась в предоставлении способа очистки газа с высокой селективностью для удаления H2S из газовых смесей с содержанием одновременно H2S и СО2, также обеспечивающего удаление других серных компонентов, которые дополнительно могут входить в состав газовых смесей, одновременно содержащих H2S и CO2. В частности, способ по настоящему изобретению также должен обеспечивать удаление меркаптанов в рамках такого селективного способа очистки газа.It is an object of the present invention to provide additional methods suitable for removing acid gases from fluid streams. The methods should be applicable for use in general absorption, where significant amounts of CO 2 and H2S are removed, as well as for selective removal of hydrogen sulfide from fluid streams. The absorbents used in this method must be characterized by high cyclic ability and low volatility. Another object of the present invention was to provide a gas purification process using solvents with improved thermal stability that can be used at higher temperatures over a longer period. Another objective of the present invention was to provide a gas purification method with high selectivity for removing H 2 S from gas mixtures containing both H 2 S and CO 2 , also providing the removal of other sulfur components that may additionally be included in gas mixtures containing both H 2 S and CO 2 H2S and CO2. In particular, the method of the present invention should also allow for the removal of mercaptans as part of such a selective gas purification process.

Цель изобретения достигается за счет способа удаления кислых газов из потока текучей среды, причем поток текучей среды контактирует с абсорбентом с получением потока текучей среды и насыщенного абсорбента, при этом абсорбент содержит, по меньшей мере, один разбавитель и соединение общей формулы (I)The object of the invention is achieved by a method for removing acid gases from a fluid stream, wherein the fluid stream is contacted with an absorbent to produce a fluid stream and a saturated absorbent, wherein the absorbent contains at least one diluent and a compound of general formula (I)

- 2 046450- 2 046450

причем R1 представляет собой С1-С3-алкил; R2 представляет собой С1-С3-алкил; R3 выбран из водорода и ^-С^алкила; R4 выбран из водорода и ^-С^алкила, и n означает целое число в диапазоне 1-4.wherein R1 represents C 1 -C3 alkyl; R2 represents C 1 -C3 alkyl; R3 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl; R4 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl, and n is an integer in the range of 1-4.

Соединения общей формулы (I) основаны на тиодигликоле и его производных и включают функциональность тиоэфира. По сравнению с растворителями для очистки газа из уровня техники, которые включают функциональность окси-эфира, неожиданно было установлено, что способ очистки газа с использованием растворителей, содержащих соединения формулы (I), демонстрирует более высокую термоустойчивость при поддержании благоприятных свойств абсорбции.The compounds of general formula (I) are based on thiodiglycol and its derivatives and include thioether functionality. Compared to prior art gas purification solvents that include oxy-ester functionality, it has surprisingly been found that gas purification process using solvents containing compounds of formula (I) exhibits higher thermal stability while maintaining favorable absorption properties.

Абсорбент.Absorbent.

Способ согласно изобретению осуществляют в присутствии абсорбента.The method according to the invention is carried out in the presence of an absorbent.

Абсорбент содержит соединение формулы (I) и, по меньшей мере, один разбавитель.The absorbent contains a compound of formula (I) and at least one diluent.

Соединение формулы (I).Compound of formula (I).

Абсорбент содержит соединение формулы (I).The absorbent contains a compound of formula (I).

В формуле (I),In formula (I),

R1 представляет собой ^-С^алкил, предпочтительно метил, этил, пропил и изопропил и наиболее предпочтительно метил; R2 представляет собой ^-С^алкил; предпочтительно метил, этил, пропил и изопропил и наиболее предпочтительно метил;R1 is ^-C^alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl and isopropyl and most preferably methyl; R2 represents ^-C^alkyl; preferably methyl, ethyl, propyl and isopropyl and most preferably methyl;

R3 выбран из водорода и ^-С^алкила, предпочтительно метила, этила, пропила и изопропила и наиболее предпочтительно метила;R3 is selected from hydrogen and N-C^alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl and isopropyl, and most preferably methyl;

R4 выбран из водорода и ^-С^алкила, предпочтительно метила, этила, пропила и изопропила и наиболее предпочтительно метила; и означает целое число в диапазоне 1-4, предпочтительно 1-2, и наиболее предпочтительно 1.R4 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl and isopropyl, and most preferably methyl; and means an integer in the range 1-4, preferably 1-2, and most preferably 1.

В предпочтительных вариантах осуществления, R1 и R2 представляют собой метил, и R3 представляет собой водород; или R1, R2 и R3 представляют собой метил; или R1 и R2 представляют собой метил, и R3 представляет собой этил. В особенно предпочтительном варианте осуществления, R1, R2 и R3 представляют собой метил.In preferred embodiments, R1 and R2 are methyl, and R3 is hydrogen; or R1, R2 and R3 are methyl; or R1 and R2 are methyl, and R3 is ethyl. In a particularly preferred embodiment, R1, R2 and R3 are methyl.

В особенно предпочтительном варианте осуществления, соединение общей формулы (I) выбрано из 2-[2-(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанола; или №[2-(2-метоксиэтилсульфанил)этил]-2-метилпропан-2-амина; или №[2-(2-этоксиэтилсульфанил)этил]-2-метил-пропан-2-амина; или 2-[2(изопропиламино)этилсульфанил]этанола; или №[2-(2-метоксиэтилсульфанил)этил]пропан-2-амина; или №[2-(2-этоксиэтилсульфанил)этил]пропан-2-амина.In a particularly preferred embodiment, the compound of general formula (I) is selected from 2-[2-(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol; or N[2-(2-methoxyethylsulfanyl)ethyl]-2-methylpropan-2-amine; or N[2-(2-ethoxyethylsulfanyl)ethyl]-2-methyl-propan-2-amine; or 2-[2(isopropylamino)ethylsulfanyl]ethanol; or N[2-(2-methoxyethylsulfanyl)ethyl]propan-2-amine; or N[2-(2-ethoxyethylsulfanyl)ethyl]propan-2-amine.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления, соединение общей формулы (I) представляет собой 2-[2-(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанол.In a most preferred embodiment, the compound of general formula (I) is 2-[2-(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol.

Абсорбент содержит предпочтительно 10 - 70 мас.%, более предпочтительно 15 - 65 мас.% и наиболее предпочтительно 20 - 60 мас.% соединения общей формулы (I), из расчета на общую массу абсорбен та.The absorbent contains preferably 10-70% by weight, more preferably 15-65% by weight and most preferably 20-60% by weight of the compound of general formula (I), based on the total weight of the absorbent.

Синтез соединений формулы (I).Synthesis of compounds of formula (I).

Соединения формулы (I) коммерчески доступны или могут быть приготовлены различными способами.The compounds of formula (I) are commercially available or can be prepared in a variety of ways.

В особенно предпочтительном варианте осуществления соединение формулы (I) получают путем преобразования амина формулы (II)In a particularly preferred embodiment, the compound of formula (I) is prepared by converting an amine of formula (II)

в которой R1 представляет собой ^-С^алкил; R2 представляет собой ^-С^алкил; R3 выбран из водорода и ^-С^алкила;in which R1 represents ^-C^alkyl; R2 represents ^-C^alkyl; R3 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl;

спиртом формулы (III)alcohol of formula (III)

в которой R4 выбран из водорода и ^-С^алкила; и n означает целое число в диапазоне 1-4; в жидкой фазе и в присутствии катализатора.in which R4 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl; and n is an integer in the range 1-4; in the liquid phase and in the presence of a catalyst.

Предпочтительно, амин формулы (II) представляет собой трет-бутиламин или изопропиламин. Наиболее предпочтительно, амин формулы (II) представляет собой трет-бутиламин.Preferably, the amine of formula (II) is tert-butylamine or isopropylamine. Most preferably, the amine of formula (II) is tert-butylamine.

- 3 046450- 3 046450

Спирт формулы (III) предпочтительно представляет собой 2-(2-гидроксиэтилсульфанил)этанол (тиодигликоль), или 2-(2-метоксиэтилсульфанил)этанол, или 2-(2-этоксиэтилсульфанил)этанол.The alcohol of formula (III) is preferably 2-(2-hydroxyethylsulfanyl)ethanol (thiodiglycol), or 2-(2-methoxyethylsulfanyl)ethanol, or 2-(2-ethoxyethylsulfanyl)ethanol.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления, амин формулы (II) представляет собой трет-бутиламин, и спирт формулы (III) представляет собой тиодигликоль.In the most preferred embodiment, the amine of formula (II) is tert-butylamine and the alcohol of formula (III) is thiodiglycol.

В еще одном варианте осуществления, n равен 3 или 4, и R4 представляет собой метил.In yet another embodiment, n is 3 or 4 and R4 is methyl.

Предпочтительно, молярное соотношение амина формулы (II) и спирта формулы (III) находится в диапазоне 0,8:1 - 1.2:1, более предпочтительно 0,9:1-1,1:1 и наиболее предпочтительно 1:1.Preferably, the molar ratio of the amine of formula (II) to the alcohol of formula (III) is in the range of 0.8:1 to 1.2:1, more preferably 0.9:1 to 1.1:1, and most preferably 1:1.

Предпочтительно, реакцию осуществляют в присутствии катализатора гидрогенизации/дегидрогенизации.Preferably, the reaction is carried out in the presence of a hydrogenation/dehydrogenation catalyst.

Теоретически, катализаторы могут содержать никель, кобальт, железо, медь, хром, марганец, молибден, вольфрам и/или другие металлы 8-й и/или 9-й, и/или 10-й, и/или 11-й группы таблицы Менделеева.Theoretically, catalysts can contain nickel, cobalt, iron, copper, chromium, manganese, molybdenum, tungsten and/or other metals of the 8th and/or 9th and/or 10th and/or 11th group of the table Mendeleev.

Больше предпочтения отдается использованию катализаторов, которые содержат, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы, состоящей из Cu, Со, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh, Ag, Au, Re и Ir.More preference is given to the use of catalysts that contain at least one metal selected from the group consisting of Cu, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh, Ag, Au, Re and Ir.

Больше предпочтения отдается использованию катализаторов, которые содержат, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы, состоящей из Cu, Со, Ni, Pd, Pt и Ru.More preference is given to the use of catalysts that contain at least one metal selected from the group consisting of Cu, Co, Ni, Pd, Pt and Ru.

Вышеуказанные катализаторы в обычном порядке могут смешиваться с промоторами, например, с хромом, железом, кобальтом, марганцем, молибденом, титаном, оловом, щелочными металлами, щелочноземельными металлами и/или фосфором.The above catalysts can routinely be mixed with promoters, for example chromium, iron, cobalt, manganese, molybdenum, titanium, tin, alkali metals, alkaline earth metals and/or phosphorus.

Катализатор может представлять с собой катализатор с подложкой или катализатор без подложки.The catalyst may be a supported catalyst or an unsupported catalyst.

Подходящие материалы для подложки представляют собой углеродные соединения, такие как графит, сажа и/или активированный уголь, оксид алюминия (гамма, дельта, тета, альфа, каппа, хи или их смеси), диоксид кремния, диоксид циркония, цеолиты, алюмосиликаты или их смеси.Suitable support materials are carbon compounds such as graphite, carbon black and/or activated carbon, alumina (gamma, delta, theta, alpha, kappa, chi or mixtures thereof), silica, zirconia, zeolites, aluminosilicates or their mixtures.

В еще одном особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используют катализаторы типа катализатора Ренея.In yet another particularly preferred embodiment of the present invention, catalysts of the Raney catalyst type are used.

В качестве катализаторов типа катализатора Ренея предпочтительно используют кобальтовые катализаторы Ренея, никелевые катализаторы Ренея и/или медные катализаторы Ренея. Наиболее предпочтительными являются кобальтовые катализаторы Ренея.As Raney type catalysts, Raney cobalt catalysts, Raney nickel catalysts and/or Raney copper catalysts are preferably used. Raney cobalt catalysts are most preferred.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения катализаторы подготавливают путем восстановления прекурсора катализатора, в котором вышеуказанные металлы присутствуют в виде кислородсодержащих соединений, таких как их оксиды, карбонаты или гидрокарбонаты.In yet another preferred embodiment of the invention, the catalysts are prepared by reducing a catalyst precursor in which the above metals are present in the form of oxygen-containing compounds, such as their oxides, carbonates or hydrogen carbonates.

Прекурсоры катализаторов могут быть приготовлены известными способами, например, посредством осаждения, осадительного нанесения или пропитки.Catalyst precursors can be prepared by known methods, for example by precipitation, deposition or impregnation.

В соответствии с одним особенно предпочтительным вариантом осуществления используют катализатор гидрогенизации/дегидрогенизации с подложкой, содержащий медь, никель и кобальт, причем каталитически активный материал катализатора перед его восстановлением водородом содержит кислородные соединения алюминия, меди, никеля и кобальта, и в диапазоне 0,2-5,0 мас.% кислородных соединений олова, которые рассчитываются на основе SnO. В особенно предпочтительном варианте осуществления используют катализатор, соответствующий катализаторам по документу WO 2011/067199.According to one particularly preferred embodiment, a supported hydrogenation/dehydrogenation catalyst containing copper, nickel and cobalt is used, wherein the catalytically active catalyst material, before its reduction with hydrogen, contains oxygen compounds of aluminum, copper, nickel and cobalt, and in the range of 0.2- 5.0 wt.% tin oxygen compounds, which are calculated on the basis of SnO. In a particularly preferred embodiment, a catalyst corresponding to the catalysts according to WO 2011/067199 is used.

В предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют при температуре 150-260°С. В особенно предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют при температуре 170240°С. В наиболее предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют при температуре 180-220°С.In a preferred embodiment, the reaction is carried out at a temperature of 150-260°C. In a particularly preferred embodiment, the reaction is carried out at a temperature of 170-240°C. In the most preferred embodiment, the reaction is carried out at a temperature of 180-220°C.

Реакция может быть осуществлена при давлениях 5-300 бар. В особенно предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют при давлении 50-200 бар (абс). В особенно предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют при давлении 60 - 130 бар (абс).The reaction can be carried out at pressures of 5-300 bar. In a particularly preferred embodiment, the reaction is carried out at a pressure of 50-200 bar (abs). In a particularly preferred embodiment, the reaction is carried out at a pressure of 60 - 130 bar (abs).

Преобразование амина формулы (II) и спирта формулы (III) предпочтительно осуществляют в жидкой фазе. По смыслу настоящего изобретения, преобразование осуществляют в жидкой фазе, если либо амин формулы (II), либо спирт формулы (III), либо растворитель находится в жидкой фазе в условиях протекания реакции.The conversion of the amine of formula (II) and the alcohol of formula (III) is preferably carried out in the liquid phase. Within the meaning of the present invention, the transformation is carried out in the liquid phase if either the amine of formula (II), or the alcohol of formula (III), or the solvent is in the liquid phase under the reaction conditions.

Преобразование предпочтительно осуществляют в присутствии водорода. Во время реакции, водород не расходуется, но оказывает благотворное влияние на поддержание активности катализатора. Парциальное давление водорода предпочтительно находится в диапазоне 2,5-200 бар, более предпочтительно в диапазоне 5-150 бар, еще более предпочтительно в диапазоне 10-100 бар и наиболее предпочтительно в диапазоне 20-50 бар.The transformation is preferably carried out in the presence of hydrogen. During the reaction, hydrogen is not consumed, but has a beneficial effect on maintaining the activity of the catalyst. The partial pressure of hydrogen is preferably in the range of 2.5-200 bar, more preferably in the range of 5-150 bar, even more preferably in the range of 10-100 bar and most preferably in the range of 20-50 bar.

Преобразование может быть осуществлено в присутствии растворителя. Используемый растворитель может представлять собой любой растворитель, который инертен в условиях реакции и обладает достаточной растворимостью для реагентов и продуктов реакции. Пригодные растворители не включают функциональные группы, которые могут реагировать с амином формулы (II) в условиях реакции аминирования, например, гидроксильные группы. Предпочтительно один или более растворителей представляют собой воду, эфиры, предпочтительно метил трет-бутиловый эфир, этил трет-бутиловый эфир, диоксан, тетрагидрофуран (ТГФ), проглим, диглим, полиглимы и в целом диэфиры олиго- и полипропиленокThe transformation can be carried out in the presence of a solvent. The solvent used may be any solvent that is inert under the reaction conditions and has sufficient solubility for the reactants and reaction products. Suitable solvents do not include functional groups that can react with the amine of formula (II) under the conditions of the amination reaction, for example hydroxyl groups. Preferably one or more solvents are water, ethers, preferably methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, dioxane, tetrahydrofuran (THF), proglyme, diglyme, polyglymes and in general oligo- and polypropylene diesters

- 4 046450 сидов, а также олиго- и полиэтиленоксидов или смешанных олиго-или полиалкиленоксидов.- 4 046450 sideds, as well as oligo- and polyethylene oxides or mixed oligo- or polyalkylene oxides.

Пригодные растворители также включают соответствующие смеси перечисленных выше растворителей.Suitable solvents also include appropriate mixtures of the solvents listed above.

В частности, предпочтительные растворители представляют собой глимы, ТГФ и воду.In particular, preferred solvents are glymes, THF and water.

Количество растворителя, присутствующего в реакционной смеси, обычно находится в диапазоне 1-95 мас.%, предпочтительно 2,5-70%, более предпочтительно 5-40%, из расчета на общую массу реакционной смеси, где общая масса реакционной смеси состоит из суммы масс всех компонентов, добавленных к преобразованию амина формулы (II), т.е. амина формулы (II) и спирта формулы (III) и растворителей.The amount of solvent present in the reaction mixture is generally in the range of 1-95% by weight, preferably 2.5-70%, more preferably 5-40%, based on the total weight of the reaction mixture, wherein the total weight of the reaction mixture consists of the sum masses of all components added to the transformation of the amine of formula (II), i.e. an amine of formula (II) and an alcohol of formula (III) and solvents.

Реакция может проводиться с использованием реакторов с механическим перемешиванием, трубчатых реакторов с неподвижным слоем и многотрубных реакторов. Реакция может проводиться в периодическом, полунепрерывном и непрерывном режимах, с рециркуляцией неочищенной реакционной смеси и без рециркуляции. В особенно предпочтительном варианте осуществления, реакцию осуществляют в непрерывном режиме в трубчатом реакторе с неподвижным слоем.The reaction can be carried out using mechanically stirred reactors, fixed bed tubular reactors and multi-tubular reactors. The reaction can be carried out in batch, semi-continuous and continuous modes, with or without recirculation of the crude reaction mixture. In a particularly preferred embodiment, the reaction is carried out continuously in a fixed bed tubular reactor.

Загрузка катализатора может варьироваться в диапазоне 0,01-2 кг/(Л-ч), предпочтительно в диапазоне 0,1-1,0 кг/(Л-ч), и в особенно предпочтительном варианте осуществления в диапазоне 0,2-0,8 кг/(Л-ч) простого эфира формулы (II).The catalyst loading may vary in the range of 0.01-2 kg/(L-h), preferably in the range of 0.1-1.0 kg/(L-h), and in a particularly preferred embodiment in the range of 0.2-0 .8 kg/(L-h) ether of formula (II).

Продукт реакции содержит непрореагировавший амин формулы (II), спирт формулы (III) и соединение формулы (III).The reaction product contains an unreacted amine of formula (II), an alcohol of formula (III) and a compound of formula (III).

Продукт реакции предпочтительно очищают выполнением одного или более этапов дистилляции.The reaction product is preferably purified by performing one or more distillation steps.

В лабораторном масштабе, соединения формулы (I) могут быть также получены путем реакции соединений формулы (IV)On a laboratory scale, compounds of formula (I) can also be prepared by reacting compounds of formula (IV)

(IV), причем R4 выбран из водорода и ^-С^алкила; и n означает целое число в диапазоне 1-4, и 2-хлор-^-трет-бутилэтиламин гидрохлорида в присутствии этанолата натрия.(IV), wherein R4 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl; and n is an integer in the range of 1-4, and 2-chloro-N-tert-butylethylamine hydrochloride in the presence of sodium ethanolate.

При стандартном лабораторном синтезе соединение формулы (IV) растворяют в 10 мас.% растворе метилата натрия в этаноле. Обычно добавляют 2-хлор-^-трет-бутилэтиламин в виде 5-10 мас.% раствора в этаноле. Смешивание обычно выполняют таким образом, что температура полученной смеси поддерживается в диапазоне 35-40°С. Для завершения реакции полученную реакционную смесь, как правило, перемешивают при 75°С на протяжении 90 мин еще в течение 6-12 ч при комнатной температуре.In standard laboratory synthesis, the compound of formula (IV) is dissolved in a 10 wt.% solution of sodium methoxide in ethanol. Typically, 2-chloro-N-tert-butylethylamine is added in the form of a 5-10 wt.% solution in ethanol. Mixing is usually carried out in such a way that the temperature of the resulting mixture is maintained in the range of 35-40°C. To complete the reaction, the resulting reaction mixture is usually stirred at 75°C for 90 minutes for another 6-12 hours at room temperature.

Предпочтительно, реакцию осуществляют в инертных условиях, таких как атмосфера с высоким содержанием азота, и с использованием осушенных растворителей. Полученную суспензию обычно фильтруют через лабораторный фильтр, а фильтрат выпаривают в ротационном испарителе для удаления этанола и получения желаемых продуктов.Preferably, the reaction is carried out under inert conditions, such as a high nitrogen atmosphere, and using dried solvents. The resulting suspension is usually filtered through a laboratory filter, and the filtrate is evaporated in a rotary evaporator to remove ethanol and obtain the desired products.

Разбавитель.Diluent.

Соединение общей формулы (I) разбавляют разбавителем, предпочтительно недорогим разбавителем. Разбавитель может обладать только физической абсорбционной способностью в отношении диоксида углерода и других компонентов газа, такого как H2S. Однако предпочтительно разбавитель реагирует с кислотно-основными химическими веществами, которые присутствуют в рамках способа. В частности, в качестве разбавителя может быть использован водный разбавитель. В связи со стерической затрудненностью соединения общей формулы (I) не обладают достаточно нуклеофильными аминными участками для прямого нуклеофильного воздействия на молекулу CO2. Таким образом, кислород в составе воды действует в качестве нуклеофила, образующего кислоту Брэнстеда H2CO3, которая нейтрализуется соединением общей формулы (I), действующим как основание Брэнстеда, с образованием бикарбоната аммония.The compound of general formula (I) is diluted with a diluent, preferably an inexpensive diluent. The diluent may only have physical absorption capacity for carbon dioxide and other gas components such as H 2 S. However, preferably the diluent reacts with acid-base chemicals that are present within the process. In particular, an aqueous diluent can be used as the diluent. Due to steric hindrance, compounds of general formula (I) do not have sufficiently nucleophilic amine sites for direct nucleophilic action on the CO 2 molecule. Thus, oxygen in water acts as a nucleophile, forming a Brønsted acid, H 2 CO 3 , which is neutralized by a compound of general formula (I), acting as a Brønsted base, to form ammonium bicarbonate.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления, разбавитель представляет собой воду.In the most preferred embodiment, the diluent is water.

Активатор.Activator.

В предпочтительном варианте осуществления, абсорбент содержит, по меньшей мере, один активатор, выбранный из стерически незатрудненного первичного амина и/или стерически незатрудненного вторичного амина. Стерически незатрудненный первичный амин следует понимать, как соединения, имеющие первичные аминогруппы, с которыми связан только первичный или вторичный атом углерода. Стерически незатрудненный вторичный амин следует понимать, как соединения, имеющие вторичные аминогруппы, с которыми связаны только первичные атомы углерода. Стерически незатрудненные первичные амины или стерически незатрудненные вторичные амины действуют как сильные активаторы абсорбции CO2. Соответственно, присутствие активатора может быть желательным при применениях, направленных на неселективное удаление кислых газов, или применениях, в которых удаление СО2 является особенно важным.In a preferred embodiment, the absorbent contains at least one activator selected from an unhindered primary amine and/or an unhindered secondary amine. Sterically unhindered primary amine should be understood as compounds having primary amine groups to which only a primary or secondary carbon atom is bonded. Sterically unhindered secondary amine should be understood as compounds having secondary amine groups to which only primary carbon atoms are bonded. Unhindered primary amines or unhindered secondary amines act as strong CO 2 absorption activators. Accordingly, the presence of an activator may be desirable in applications aimed at non-selective removal of acid gases, or applications in which CO 2 removal is particularly important.

Активатор предпочтительно не содержит кислотные группы, такие как, в частности, группы фосфоновой кислоты, сульфоновой кислоты и/или карбоновой кислоты.The activator preferably does not contain acidic groups, such as, in particular, phosphonic acid, sulfonic acid and/or carboxylic acid groups.

- 5 046450- 5 046450

Активатор, например, выбран из:The activator is, for example, selected from:

алканоламинов, таких как моноэтаноламин (МЕА), диэтаноламин (DEA), этиламиноэтанол, 1амино-2-метилпропан-2-ол, 2-амино-1-бутанол, 2-(2-аминоэтокси)этанол и 2-(2-аминоэтокси)этанамин, полиаминов, таких как гексаметилендиамин, 1,4-диаминобутан, 1,3-диаминопропан, 3(метиламино)пропиламин (МАРА), №(2-гидроксиэтил)-этилендиамин, 3-(диметиламино) пропиламин (DMAPA), 3-(диэтиламино)-пропиламин, Н.Н'-бис(2-гидроксиэтил)этилендиамин. 5-, 6- или 7-членных насыщенных гетероциклов, имеющих, по меньшей мере, одну NH-группу в кольце, которая может содержать один или два дополнительных гетероатома, выбранных из азота или кислорода, в кольце, такие как пиперазин, 2-метилпиперазин, N-метилпиперазин, N-этилпиперазин, №(2-гидроксиэтил)пиперазин, №(2-аминоэтил)пиперазин, гомопиперазин, пиперидин и морфолин.alkanolamines such as monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), ethylaminoethanol, 1-amino-2-methylpropan-2-ol, 2-amino-1-butanol, 2-(2-aminoethoxy)ethanol and 2-(2-aminoethoxy) ethanamine, polyamines such as hexamethylenediamine, 1,4-diaminobutane, 1,3-diaminopropane, 3(methylamino)propylamine (MAPA), N(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, 3-(dimethylamino)propylamine (DMAPA), 3- (diethylamino)-propylamine, HH'-bis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine. 5-, 6- or 7-membered saturated heterocycles having at least one NH group on the ring, which may contain one or two additional heteroatoms selected from nitrogen or oxygen on the ring, such as piperazine, 2-methylpiperazine , N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N(2-hydroxyethyl)piperazine, N(2-aminoethyl)piperazine, homopiperazine, piperidine and morpholine.

Особое предпочтение отдается 5-, 6- или 7-членным насыщенным гетероциклам, имеющим, по меньшей мере, одну NH-группу в кольце, которая может содержать один или два дополнительных гетероатома, выбранных из азота или кислорода, в кольце. Особое предпочтение отдается пиперазину.Particular preference is given to 5-, 6- or 7-membered saturated heterocycles having at least one NH group on the ring, which may contain one or two additional heteroatoms selected from nitrogen or oxygen on the ring. Particular preference is given to piperazine.

В этом предпочтительном варианте осуществления, где абсорбент содержит активатор, абсорбент содержит предпочтительно 10 - 70 мас.%, более предпочтительно 15-65 мас.% и наиболее предпочтительно 20-60 мас.% активатора.In this preferred embodiment, where the absorbent contains an activator, the absorbent contains preferably 10-70 wt%, more preferably 15-65 wt% and most preferably 20-60 wt% activator.

Отсутствие стерически незатрудненных аминов.Absence of sterically unhindered amines.

В другом предпочтительном варианте осуществления, абсорбент не содержит какой-либо стерически незатрудненный первичный амин или стерически незатрудненный вторичный амин. Поскольку стерически незатрудненные первичные амины или стерически незатрудненные вторичные амины действуют как сильные активаторы абсорбции СО2, их присутствие в абсорбенте может привести к потере селективности по H2S абсорбента. Соответственно, при применениях, когда требуется высокая селективность по H2S, предпочтительным является абсорбент, по существу не содержащий таких соединений.In another preferred embodiment, the absorbent does not contain any unhindered primary amine or unhindered secondary amine. Since unhindered primary amines or unhindered secondary amines act as strong activators of CO 2 absorption, their presence in the absorbent can result in loss of H2S selectivity of the absorbent. Accordingly, in applications where high H2S selectivity is required, an absorbent substantially free of such compounds is preferred.

Дополнительные стерически затрудненные амины.Additional hindered amines.

В одном варианте осуществления, абсорбент содержит третичный амин или сильно стерически затрудненный первичный амин и/или сильно стерически затрудненный вторичный амин, отличные от соединений общей формулы (I). Сильное стерическое затруднение следует понимать, как третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к первичному или вторичному атому азота. В этом варианте осуществления, абсорбент содержит третичный амин или сильно стерически затрудненный амин, отличные от соединений общей формулы (I), как правило, в количестве 5-50 мас.%, предпочтительно 10-40 мас.% и более предпочтительно 20-40 мас.%, из расчета на общую массу абсорбента.In one embodiment, the absorbent contains a tertiary amine or a highly hindered primary amine and/or a highly hindered secondary amine other than the compounds of general formula (I). Strong steric hindrance should be understood as a tertiary carbon atom immediately adjacent to a primary or secondary nitrogen atom. In this embodiment, the absorbent contains a tertiary amine or a highly hindered amine other than the compounds of general formula (I), typically in an amount of 5-50 wt.%, preferably 10-40 wt.% and more preferably 20-40 wt. .%, based on the total mass of the absorbent.

1. Третичные алканоламины, такие как бис(2-гидроксиэтил)метиламин (метилдиэтаноламин, MDEA), трис(2-гидроксиэтил)амин (триэтаноламин, TEA), трибутаноламин, 2-диэтиламиноэтанол(диэтилэтаноламин, DEEA), 2диметиламиноэтанол (диметилэтаноламин, DMEA), 3-диметиламино-1-пропанол (N,Nдиметилпропаноламин), 3-диэтиламино-1-пропанол, 2-диизопропиламиноэтанол (DIEA), ^№бис(2гидроксипропил)метиламин (метилдиизопропаноламин, MDIPA).1. Tertiary alkanolamines such as bis(2-hydroxyethyl)methylamine (methyldiethanolamine, MDEA), tris(2-hydroxyethyl)amine (triethanolamine, TEA), tributanolamine, 2-diethylaminoethanol (diethylethanolamine, DEEA), 2-dimethylaminoethanol (dimethylethanolamine, DMEA) , 3-dimethylamino-1-propanol (N,Ndimethylpropanolamine), 3-diethylamino-1-propanol, 2-diisopropylaminoethanol (DIEA), N-bis(2hydroxypropyl)methylamine (methyldiisopropanolamine, MDIPA).

2. Третичные аминоэфиры, такие как 3-метоксипропилдиметиламин;2. Tertiary amino esters such as 3-methoxypropyldimethylamine;

3. Третичные полиамины, например, бис-третичные диамины, такие как N,N,N',N'тетраметилэтилендиамин, ^№диэтил-№, N'-диметилэтилендиамин, ^^^,№-тетраэтилэтилендиамин, ^^^,^-тетраметил-1,3-пропандиамин (TMPDA),3. Tertiary polyamines, for example, bis-tertiary diamines, such as N,N,N',N'tetramethylethylenediamine, ^Ndiethyl-N, N'-dimethylethylenediamine, ^^^,N-tetraethylethylenediamine, ^^^,^- tetramethyl-1,3-propanediamine (TMPDA),

Н^^,№-тетраэтил-1,3-пропандиамин (TEPDA), ^^^,^-тетраметил-1,6-гександиамин, N,Nдиметил-Н',№-диэтилэтилендиамин (DMDEEDA),N^^,N-tetraethyl-1,3-propanediamine (TEPDA), N^^,^-tetramethyl-1,6-hexanediamine, N,Ndimethyl-H',N-diethylethylenediamine (DMDEEDA),

1-диметиламино-2-диметиламиноэтоксиэтан (бис[2-(диметиламино)этил]эфир), 1,4диазабицикло[2.2.2]октан (TEDA), тетраметил-1,6-гександиамин;1-dimethylamino-2-dimethylaminoethoxyethane (bis[2-(dimethylamino)ethyl]ether), 1,4diazabicyclo[2.2.2]octane (TEDA), tetramethyl-1,6-hexanediamine;

и их смеси.and mixtures thereof.

Третичные алканоламины, т.е. амины, имеющие, по меньшей мере, одну гидроксиалкильную группу, связанную с атомом азота, являются, как правило, предпочтительными. Особое предпочтение отдается метилдиэтаноламину (MDEA).Tertiary alkanolamines, i.e. amines having at least one hydroxyalkyl group attached to a nitrogen atom are generally preferred. Particular preference is given to methyldiethanolamine (MDEA).

Подходящие сильно стерически затрудненные амины (т.е. амины, имеющие третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к первичному или вторичному атому азота), отличные от соединений общей формулы (I), в частности, включают:Suitable highly hindered amines (i.e., amines having a tertiary carbon atom immediately adjacent to a primary or secondary nitrogen atom) other than the compounds of general formula (I) particularly include:

1) сильно стерически затрудненные вторичные алканоламины, такие как1) highly sterically hindered secondary alkanolamines, such as

2-(2-трет-бутиламиноэтокси)этанол (ТВАЕЕ), 2-(2-трет-бутиламино)-пропоксиэтанол, 2-(2-третамиламиноэтокси)этанол, 2-(2-(1-метил-1-этилпропиламино)этокси)этанол, 2-(трет-бутиламино)этанол, 2-трет-бутиламино-1-пропанол, 3-трет-бутиламино-1-пропанол, 3-трет-бутиламино-1-бутанол, и 3-аза2,2-диметилгексан-1,6-диол;2-(2-tert-butylaminoethoxy)ethanol (TBAEE), 2-(2-tert-butylamino)-propoxyethanol, 2-(2-tert-butylaminoethoxy)ethanol, 2-(2-(1-methyl-1-ethylpropylamino)ethoxy )ethanol, 2-(tert-butylamino)ethanol, 2-tert-butylamino-1-propanol, 3-tert-butylamino-1-propanol, 3-tert-butylamino-1-butanol, and 3-aza2,2-dimethylhexane -1,6-diol;

2) сильно стерически затрудненные первичные алканоламины, такие как2) highly sterically hindered primary alkanolamines, such as

2-амино-2-метилпропанол (2-AMP); 2-амино-2-этилпропанол; и 2-амино-2-пропилпропанол;2-amino-2-methylpropanol (2-AMP); 2-amino-2-ethylpropanol; and 2-amino-2-propylpropanol;

3) сильно стерически затрудненные аминоэфиры, такие как 1,2-бис(трет-бутиламиноэтокси)этан, бис(трет-бутиламиноэтил)эфир; и их смеси.3) highly sterically hindered amino esters, such as 1,2-bis(tert-butylaminoethoxy)ethane, bis(tert-butylaminoethyl)ether; and mixtures thereof.

Сильно стерически затрудненные вторичные алканоламины, как правило, являются предпочтительHighly sterically hindered secondary alkanolamines are generally preferred

- 6 046450 ными.- 6 046450 nom.

Особое предпочтение отдается 2-(2-трет-бутиламиноэтокси)этанолу и 2-Ы-метиламино-2метилпропан-1 -олу.Particular preference is given to 2-(2-tert-butylaminoethoxy)ethanol and 2-N-methylamino-2methylpropan-1-ol.

Кислоты.Acids.

В другом предпочтительном варианте осуществления, абсорбент представляет собой водный абсорбент (это означает, что в состав разбавителя входит вода), и абсорбент дополнительно содержит кислоту.In another preferred embodiment, the absorbent is an aqueous absorbent (meaning that the diluent contains water) and the absorbent further contains an acid.

Кислота способствует регенерации абсорбента до низких значений загрузки и повышает эффективность способа.The acid promotes the regeneration of the absorbent to low loading values and increases the efficiency of the method.

Между кислотой и соединением общей формулы (I) образуется протонное равновесие. Положение равновесия зависит от температуры, и при более высоких температурах равновесие смещается в сторону свободного оксониевого иона и/или соли амина с более низкой энтальпией протонирования. При относительно низких температурах, которые преобладают на стадии абсорбции, более высокий рН способствует поглощению кислых газов, тогда как при относительно высоких температурах, которые преобладают на стадии десорбции, более низкий рН поддерживает выделение абсорбированных кислых газов.A proton equilibrium is formed between the acid and the compound of general formula (I). The position of the equilibrium is temperature dependent, and at higher temperatures the equilibrium shifts towards the free oxonium ion and/or amine salt with a lower enthalpy of protonation. At relatively low temperatures, which dominate the absorption stage, a higher pH promotes the absorption of acid gases, while at relatively high temperatures, which dominate the desorption stage, a lower pH supports the release of absorbed acid gases.

Константа диссоциации кислоты pKa предпочтительно составляет менее 6, в частности, менее 5, при определении при температуре 25°С и атмосферном давлении. В случае если кислоты имеют более одного этапа диссоциации и, соответственно, более одного значения pKa, это требование соблюдается, если одно из значений pKa находится в указанном диапазоне. Кислота соответствующим образом выбрана из протонсодержащих кислот (кислот Бренстеда).The acid dissociation constant pK a is preferably less than 6, in particular less than 5, when determined at a temperature of 25° C. and atmospheric pressure. If acids have more than one dissociation step and, accordingly, more than one pK a value, this requirement is met if one of the pK a values is within the specified range. The acid is suitably selected from protic acids (Brønsted acids).

Кислоту предпочтительно добавляют в таком количестве, что значение рН водного раствора, измеренное при 120°С, составляет от 7,9 до менее 9,5, предпочтительно от 8,0 до менее 8,8, более предпочтительно от 8,0 до менее 8,5, наиболее предпочтительно от 8,0 до менее 8,2.The acid is preferably added in such an amount that the pH of the aqueous solution, measured at 120° C., is from 7.9 to less than 9.5, preferably from 8.0 to less than 8.8, more preferably from 8.0 to less than 8 .5, most preferably from 8.0 to less than 8.2.

Количество кислоты, в одном варианте осуществления, составляет 0,1-5,0 мас.%, предпочтительно 0,2-15 4,5 мас.%, более предпочтительно 0,5-4,0 мас.% и наиболее предпочтительно 1,0-2,5 мас.%, из расчета на общую массу абсорбента.The amount of acid, in one embodiment, is 0.1-5.0 wt%, preferably 0.2-15 4.5 wt%, more preferably 0.5-4.0 wt%, and most preferably 1. 0-2.5 wt.%, based on the total mass of the absorbent.

Кислота выбрана из органических и неорганических кислот. Применимые органические кислоты включают, например, фосфоновые кислоты, сульфоновые кислоты, карбоновые кислоты и аминокислоты. В частном варианте осуществления изобретения кислота представляет собой многоосновную кислоту.The acid is selected from organic and inorganic acids. Suitable organic acids include, for example, phosphonic acids, sulfonic acids, carboxylic acids and amino acids. In a particular embodiment of the invention, the acid is a polybasic acid.

Подходящими кислотами являются, например:Suitable acids are, for example:

минеральные кислоты, такие как соляная кислота, серная кислота, амидосерная кислота, фосфорная кислота, неполные сложные эфиры фосфорной кислоты, например моно- и диалкилфосфаты и моно- и диарилфосфаты, такие как тридецилфосфат, дибутилфосфат, дифенилфосфат и бис(2-этилгексил)фосфат; борная кислота;mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, amidosulfuric acid, phosphoric acid, partial esters of phosphoric acid, for example mono- and dialkyl phosphates and mono- and diaryl phosphates, such as tridecyl phosphate, dibutyl phosphate, diphenyl phosphate and bis(2-ethylhexyl) phosphate; boric acid;

карбоновые кислоты, например, насыщенные алифатические монокарбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота, масляная кислота, изомасляная кислота, валериановая кислота, изовалериановая кислота, пивалевая кислота, капроевая кислота, n-гептановая кислота, каприловая кислота, 2-этилгексановая кислота, пеларгоновая кислота, капроновая кислота, неодекановая кислота, ундекановая кислота, лауриновая кислота, тридекановая кислота, миристиновая кислота, пентадекановая кислота, пальмитиновая кислота, маргариновая кислота, стеариновая кислота, изостеариновая кислота, арахиновая кислота, бегеновая кислота; насыщенные алифатические поликарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, субериновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, декандикарбоновая кислота; циклоалифатические моно- и поликарбоновые кислоты, такие как циклогексанкарбоновая кислота, гексагидрофталевая кислота, тетрагидрофталевая кислота, смоляные кислоты, нафтеновые кислоты; алифатические гидроксикарбоновые кислоты, такие как гликолевая кислота, молочная кислота, миндальная кислота, гидроксимасляная кислота, винная кислота, яблочная кислота, лимонная кислота; галоидзамещенные алифатические карбоновые кислоты, такие как трихлоруксуная кислота или 2-хлорпропионовая кислота; ароматические моно- и поликарбоновые кислоты, такие как бензойная кислота, салициловая кислота, галлиевая кислота, позиционно изомерные толуиловые кислоты, метоксибензойные кислоты, хлорбензойные кислоты, нитробензойные кислоты, фталевая кислота, терефталевая кислота, изофталевая кислота; технические смеси карбоновых кислот, например, версатовые кислоты;carboxylic acids, for example, saturated aliphatic monocarboxylic acids, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, caproic acid, n-heptanoic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid acid, pelargonic acid, caproic acid, neodecanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, isostearic acid, arachidic acid, behenic acid; saturated aliphatic polycarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid; cycloaliphatic mono- and polycarboxylic acids such as cyclohexanecarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, resin acids, naphthenic acids; aliphatic hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid, mandelic acid, hydroxybutyric acid, tartaric acid, malic acid, citric acid; halogenated aliphatic carboxylic acids such as trichloroacetic acid or 2-chloropropionic acid; aromatic mono- and polycarboxylic acids such as benzoic acid, salicylic acid, gallic acid, positionally isomeric toluic acids, methoxybenzoic acids, chlorobenzoic acids, nitrobenzoic acids, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid; technical mixtures of carboxylic acids, for example, versatic acids;

сульфоновые кислоты, такие как метилсульфоновая кислота, бутилсульфоновая кислота, 3гидроксипропилсульфоновая кислота, сульфоуксусная кислота, бензолсульфоновая кислота, ртолуолсульфоновая кислота, р-хксилолсульфоновая кислота, 4-додецилбензолсульфоновая кислота, 1нафталинсульфоновая кислота, динонилнафталинсульфоновая кислота и динонилнафталинсульфоновая кислота, трифторметил- или нонафтор-п-бутилсульфоновая кислота, камфорсульфоновая кислота, 2-(4(2-гидроксиэтил)-1-пиперазин этансульфоновоя кислота (HEPES);sulfonic acids such as methylsulfonic acid, butylsulfonic acid, 3hydroxypropylsulfonic acid, sulfacetic acid, benzenesulfonic acid, p-xylenesulfonic acid, p-xylenesulfonic acid, 4-dodecylbenzenesulfonic acid, 1-naphthalene sulfonic acid, dinonylnaphthalene sulfonic acid and dinonylnaphthalene sulfonic acid, trifluoromethyl- or nonafluoro-p-butylsulfonic acid acid, camphorsulfonic acid, 2-(4(2-hydroxyethyl)-1-piperazine ethanesulfonic acid (HEPES);

органическия фосфоновые кислоты, например, фосфоновые кислоты формулы (IV)organic phosphonic acids, for example phosphonic acids of formula (IV)

R4-PO3H (IV), в которой R4 представляет собой Ci-Ci-18-алкил, при необходимости, замещенный до четырех заR4-PO3H (IV), in which R4 is Ci-Ci-18-alkyl, optionally substituted by up to four

- 7 046450 местителей, независимо выбранных из карбоксила, карбоксамидо, гидроксила и амино.- 7 046450 substituents independently selected from carboxyl, carboxamido, hydroxyl and amino.

Они включают алкилфосфоновые кислоты, такие как метилфосфоновая кислота, пропилфосфоновая кислота, 2-метилпропилфосфоновая кислота, трет-бутилфосфоновая кислота, н-бутилфосфоновая кислота, 2,3-диметилбутилфосфоновая кислота, октилфосфоновая кислота;These include alkylphosphonic acids such as methylphosphonic acid, propylphosphonic acid, 2-methylpropylphosphonic acid, tert-butylphosphonic acid, n-butylphosphonic acid, 2,3-dimethylbutylphosphonic acid, octylphosphonic acid;

гидроксиалкилфосфоновые кислоты, такие как гидроксиметилфосфоновая кислота, 1гидроксиэтилфосфоновая кислота, 2-гидроксиэтилфосфоновая кислота; арилфосфоновые кислоты, такие как фенилфосфоновая кислота, толилфосфоновая кислота, ксилилфосфоновая кислота, аминоалкилфосфоновые кислоты, такие как аминометилфосфоновая кислота, 1-аминоэтилфосфоновая кислота, 1диметиламиноэтилфосфоновая кислота, 2-аминоэтилфосфоновая кислота, 2-(Nметиламино)этилфосфоновая кислота, 3-аминопропилфосфоновая кислота, 2-амино-пропилфосфоновая кислота, 1-аминопропилфосфоновая кислота, 1-аминопропил-2-хлорпропилфосфоновая кислота, 2аминобутилфосфоновая кислота, 3-аминобутилфосфоновая кислота, 1-аминобутилфосфоновая кислота, 4-аминобутилфосфоновая кислота, 2-аминопентилфосфоновая кислота, 5-аминопентилфосфоновая кислота, 2-аминогексилфосфоновая кислота, 5-аминогексилфосфоновая кислота, 2-аминооктилфосфоновая кислота, 1-аминооктилфосфоновая кислота, 1-аминобутилфосфоновая кислота; амидоалкилфосфоновые кислоты, такие как 3-гидроксиметиламино-3-охопропилфосфоновая кислота; и фосфонокарбоновые кислоты, такие как 2-гидроксифосфоноуксусная кислота и 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновая кислота;hydroxyalkylphosphonic acids such as hydroxymethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylphosphonic acid, 2-hydroxyethylphosphonic acid; arylphosphonic acids such as phenylphosphonic acid, tolylphosphonic acid, xylylphosphonic acid, aminoalkylphosphonic acids such as aminomethylphosphonic acid, 1-aminoethylphosphonic acid, 1-dimethylaminoethylphosphonic acid, 2-aminoethylphosphonic acid, 2-(Nmethylamino)ethylphosphonic acid, 3-aminopropylphosphonic acid new acid, 2- amino-propylphosphonic acid, 1-aminopropylphosphonic acid, 1-aminopropyl-2-chloropropylphosphonic acid, 2-aminobutylphosphonic acid, 3-aminobutylphosphonic acid, 1-aminobutylphosphonic acid, 4-aminobutylphosphonic acid, 2-aminopentylphosphonic acid, 5-aminopentylphosphonic acid, 2 -aminohexylphosphonic acid, 5-aminohexylphosphonic acid, 2-aminooctylphosphonic acid, 1-aminooctylphosphonic acid, 1-aminobutylphosphonic acid; amidoalkylphosphonic acids such as 3-hydroxymethylamino-3-oxopropylphosphonic acid; and phosphonocarboxylic acids such as 2-hydroxyphosphonoacetic acid and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid;

фосфоновые кислоты формулы (V)phosphonic acids of formula (V)

РО3Н2 RO 3 N 2

R5--QR5--Q

РО3Н2 (V), в которой Z представляет собой С25-алкилен, циклоалкандиил, фенилен, или С25-алкилен, прерванный циклоалкандиилом или фениленом, Y представляет собой CH2PO3H2, и m означает 0-4, такие как этилендиаминтетра(метиленфосфоновая кислота), диэтилентриаминпента(метилен-фосфоновая кислота) и бис(гексаметилен)триаминпента(метиленфосфоновая кислота);PO 3 H 2 (V) in which Z is C 2 -C 5 -alkylene, cycloalkanediyl, phenylene, or C 2 -C 5 -alkylene interrupted by cycloalkanediyl or phenylene, Y is CH 2 PO 3 H 2 , and m is 0-4, such as ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) and bis(hexamethylene)triaminepenta(methylenephosphonic acid);

фосфоновые кислоты формулы (VII)phosphonic acids of formula (VII)

R7-NY2 (VII), в которой R7 представляет собой C1-C5-αлкил, С25-гидроксиалкил или R8, и R8 представляет собой CH2PO3H2, такие как нитрилотрис(метиленфосфоновая кислота) и 2-гидроксиэтилиминобис-(метиленфосфоновая кислота);R7-NY2 (VII) in which R7 is C 1 -C 5 -αalkyl, C 2 -C 5 -hydroxyalkyl or R8, and R8 is CH2PO3H2, such as nitrilotris(methylenephosphonic acid) and 2-hydroxyethyliminobis-(methylenephosphonic acid);

аминокарбоновые кислоты, имеющие третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, такие как α-аминокислоты, имеющие третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, такие как \,\-диметилглицин (диметиламиноуксусная кислота), Ν,Ν-диэтилглицин, аланин (2аминопропионовая кислота), N-метилаланин (2-(метиламино)пропионовая кислота), N-диметилаланин, N-этилаланин, 2-метилаланин (2-аминоизомасляная кислота), лейцин (2-амино-4-метилпентан-1-овая кислота), N-метиллейцин, Ν,Ν-диметиллейцин, изолейцин (1-амино-2-метилпентановая кислота), Nметилизолейцин, Ν,Ν-диметилизолейцин, валин (2-аминоизовалериановая кислота), а-метилвалин (2амино-2-метилизовалериановая кислота), N-метилвалин (2-метиламиноизовалериановая кислота), N,Nдиметилвалин, пролин (пиррллидин-2-карбоновая кислота), N-метилпролин, N-метилсерин, N,Nдиметилсерин, 2-(метиламино)изомасляная кислота, пиперидин-2-карбоновая кислота, Nметилпиперидин-2-карбоновая кислота, β-аминокислоты, имеющие третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, такие как 3-диметиламинопропионовая кислота, N-метилиминодипропионовая кислота, №метилпиперидин-3карбоновая кислота, γ-аминокислоты, имеющие третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, такие как 4-диметиламино-масляная кислота.aminocarboxylic acids having tertiary amino groups or amino groups having at least one secondary or tertiary carbon atom immediately adjacent to the amino group, such as α-amino acids having tertiary amino groups or amino groups having at least one secondary or tertiary atom carbon immediately adjacent to the amino group, such as \,\-dimethylglycine (dimethylaminoacetic acid), N,N-diethylglycine, alanine (2-aminopropionic acid), N-methylalanine (2-(methylamino)propionic acid), N-dimethylalanine, N- ethylalanine, 2-methylalanine (2-aminoisobutyric acid), leucine (2-amino-4-methylpentan-1-oic acid), N-methylleucine, N,N-dimethylleucine, isoleucine (1-amino-2-methylpentanoic acid), Nmethylisoleucine, N,N-dimethylisoleucine, valine (2-aminoisovaleric acid), a-methylvaline (2-amino-2-methylisovaleric acid), N-methylvaline (2-methylaminoisovaleric acid), N,Ndimethylvaline, proline (pyrrllidine-2-carboxylic acid ), N-methylproline, N-methylserine, N,Ndimethylserine, 2-(methylamino)isobutyric acid, piperidine-2-carboxylic acid, Nmethylpiperidine-2-carboxylic acid, β-amino acids having tertiary amino groups or amino groups having at least at least one secondary or tertiary carbon atom immediately adjacent to the amino group, such as 3-dimethylaminopropionic acid, N-methyliminodipropionic acid, N-methylpiperidine-3carboxylic acid, γ-amino acids having tertiary amino groups or amino groups having at least one secondary or a tertiary carbon atom immediately adjacent to the amino group, such as 4-dimethylaminobutyric acid.

или аминокарбоновые кислоты, имеющие третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, такие как №метилпиперидин-4-карбоновая кислота.or aminocarboxylic acids having tertiary amino groups or amino groups having at least one secondary or tertiary carbon atom immediately adjacent to the amino group, such as Nmethylpiperidine-4-carboxylic acid.

Среди неорганических кислот, предпочтение отдается фосфорной кислоте и серной кислоте, особенно серной кислоте.Among inorganic acids, preference is given to phosphoric acid and sulfuric acid, especially sulfuric acid.

- 8 046450- 8 046450

Среди карбоновых кислот, предпочтение отдается муравьиной кислоте, уксусной кислоте, бензойной кислоте, янтарной кислоте и адипиновой кислоте.Among carboxylic acids, preference is given to formic acid, acetic acid, benzoic acid, succinic acid and adipic acid.

Среди сульфокислот, предпочтение отдается метансульфоновой кислоте, р-толуолсульфоновой кислоте и 2-(4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинил)-этансульфоновой кислоте (HEPES).Among sulfonic acids, preference is given to methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and 2-(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl)-ethanesulfonic acid (HEPES).

Среди фосфоновых кислот, предпочтение отдается 2-гидроксифосфоноуксусной кислоте, 2фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновой кислоте, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоте, этилендиаминтетра(метиленфосфоновой кислоте), диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой кислоте), бис(гексаметилен)триаминпента(метиленфосфоновой кислоте) (HDTMP) и нитрилотрис(метиленфосфоновой кислоте), среди которых 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая кислота является особенно предпочтительной.Among phosphonic acids, preference is given to 2-hydroxyphosphonoacetic acid, 2phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), bis(hexamethylene)triaminepenta (methylenephosphonic acid) (HDTMP) and nitrilotris(methylenephosphonic acid), among which 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is particularly preferred.

Среди аминокарбоновых кислот, имеющих третичные аминогруппы или аминогруппы, имеющие, по меньшей мере, один вторичный или третичный атом углерода, непосредственно примыкающий к аминогруппе, предпочтение отдается N.N-диметилглицину и N-метилаланину.Among aminocarboxylic acids having tertiary amino groups or amino groups having at least one secondary or tertiary carbon atom immediately adjacent to the amino group, preference is given to N.N-dimethylglycine and N-methylalanine.

Более предпочтительно, кислота является неорганической кислотой. Неводный органический растворитель.More preferably, the acid is an inorganic acid. Non-aqueous organic solvent.

В одном варианте осуществления, разбавитель абсорбента содержит, по меньшей мере, один неводный органический растворитель. В частных случаях, в дополнение к неводному органическому растворителю разбавитель содержит лишь незначительное количество воды или практически не содержит воды. Может быть желательно ограничить максимальное содержание воды в абсорбенте, например, до 20 мас.%, в качестве альтернативы - до 10 мас.%, предпочтительно до 5 мас.% или до 2 мас.%.In one embodiment, the absorbent diluent contains at least one non-aqueous organic solvent. In particular cases, in addition to the non-aqueous organic solvent, the diluent contains only a small amount of water or practically no water. It may be desirable to limit the maximum water content of the absorbent to, for example, 20% by weight, alternatively to 10% by weight, preferably to 5% by weight or 2% by weight.

Неводный органический растворитель предпочтительно выбирают из следующих соединений:The non-aqueous organic solvent is preferably selected from the following compounds:

спирты С4-С10, такие как н-бутанол, н-пентанол и н-гексанол;C4-C10 alcohols such as n-butanol, n-pentanol and n-hexanol;

кетоны, такие как циклогексанон;ketones such as cyclohexanone;

сложные эфиры, такие как этилацетат и бутилацетат;esters such as ethyl acetate and butyl acetate;

лактоны, таких как γ-бутиролактон, δ-валеролактон и ε-капролактон;lactones such as γ-butyrolactone, δ-valerolactone and ε-caprolactone;

амиды, такие как третичные карбоксамиды, например, Ν,Ν-диметилформамид или Nформилморфолин и N-ацетилморфолин;amides such as tertiary carboxamides, for example N,N-dimethylformamide or Nformylmorpholine and N-acetylmorpholine;

лактамы, такие как γ-бутиролактам, 5-валеролактам и ε-капролактам и №метил-2-пирролидон (NMP);lactams such as γ-butyrolactam, 5-valerolactam and ε-caprolactam and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP);

сульфоны, такие как сульфолан;sulfones such as sulfolane;

сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид (DMSO);sulfoxides such as dimethyl sulfoxide (DMSO);

гликоли, такие как этиленгликоль (EG) и пропиленгликоль;glycols such as ethylene glycol (EG) and propylene glycol;

полиалкиленгликоли, такие как диэтиленгликоль (DEG) и триэтиленгликоль (TEG);polyalkylene glycols such as diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG);

ди- или моно(С1-С4-алкилэфир)гликоли, такие как этиленгликоль диметилэфир;di- or mono(C1- C4 -alkyl ether) glycols such as ethylene glycol dimethyl ether;

ди- или моно(С1-С4-алкилэфир)полиалкиленгликоли, такие как диэтиленгликоль диметилэфир, дипропиленгликоль монометилэфир и триэтиленгликоль диметилэфир;di- or mono(C1-C 4 -alkyl ether)polyalkylene glycols such as diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and triethylene glycol dimethyl ether;

цикломочевины, такие как ^№диметилимидазолин-2-он и диметилпропиленмочевина (DMPU);cycloureas such as N-dimethylimidazolin-2-one and dimethylpropylene urea (DMPU);

тиоалканолы, таких как этилендитиоэтанол, тиодиэтиленгликоль (тиодигликоль, TDG) и метилтиоэтанол;thioalkanols such as ethylene dithioethanol, thiodiethylene glycol (thiodiglycol, TDG) and methylthioethanol;

и их смеси.and mixtures thereof.

Более предпочтительно, неводный растворитель выбран из сульфонов, гликолей и полиалкиленгликолей. Наиболее предпочтительно, неводный растворитель выбран из сульфонов. Предпочтительным неводным растворителем является сульфолан.More preferably, the non-aqueous solvent is selected from sulfones, glycols and polyalkylene glycols. Most preferably, the non-aqueous solvent is selected from sulfones. A preferred non-aqueous solvent is sulfolane.

Другие добавки.Other additives.

Абсорбент может также содержать добавки, такие как ингибиторы коррозии, ферменты, противовспенивающие добавки и т.д. В целом, количество таких добавок находится в диапазоне приблизительно 0,005-3% из расчета на общую массу абсорбента.The absorbent may also contain additives such as corrosion inhibitors, enzymes, antifoaming agents, etc. In general, the amount of such additives is in the range of approximately 0.005-3% based on the total weight of the absorbent.

Области применения абсорбента.Areas of application of the absorbent.

Настоящее изобретение также относится к применению абсорбента, описанного в настоящем документе, для удаления кислых газов из потока текучей среды.The present invention also relates to the use of the absorbent described herein for removing acid gases from a fluid stream.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение также относится к применению абсорбента, описанного в настоящем документе, для неселективного удаления кислых газов из потока текучей среды. В этом случае предпочтительно, чтобы абсорбент содержал, по меньшей мере, один активатор, выбранный из стерически незатрудненного первичного амина и/или стерически незатрудненного вторичного амина, в соответствии с описанием выше.In one embodiment, the present invention also relates to the use of an absorbent described herein for non-selectively removing acid gases from a fluid stream. In this case, it is preferred that the absorbent contains at least one activator selected from an unhindered primary amine and/or an unhindered secondary amine as described above.

В еще одном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение относится к применению абсорбента, описанного в настоящем документе, для селективного удаления сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород. В этом случае предпочтительно, чтобы абсорбент содержал любой стерически незатрудненный первичный амин или стерически незатрудненный вторичный амин.In yet another embodiment, the present invention relates to the use of an absorbent as described herein to selectively remove hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide. In this case, it is preferable that the absorbent contains any sterically unhindered primary amine or sterically unhindered secondary amine.

В одном варианте осуществления, представленный способ является способом неселективного удаIn one embodiment, the present method is a non-selective removal method

- 9 046450 ления кислых газов из потока текучей среды. В этом случае предпочтительно, чтобы абсорбент содержал, по меньшей мере, один активатор, выбранный из стерически незатрудненного первичного амина и/или стерически незатрудненного вторичного амина, в соответствии с описанием выше.- 9 046450 removal of acid gases from a fluid stream. In this case, it is preferred that the absorbent contains at least one activator selected from an unhindered primary amine and/or an unhindered secondary amine as described above.

В еще одном варианте осуществления изобретения представленный способ является способом селективного удаления сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород. В этом случае предпочтительно, чтобы абсорбент содержал любой стерически незатрудненный первичный амин или стерически незатрудненный вторичный амин.In yet another embodiment of the invention, the present method is a method for selectively removing hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide. In this case, it is preferable that the absorbent contains any sterically unhindered primary amine or sterically unhindered secondary amine.

В контексте настоящего изобретения термин селективно для сероводорода следует понимать, как значение следующего коэффициента:In the context of the present invention, the term selectively for hydrogen sulfide should be understood as the value of the following coefficient:

[моль(H2S)/моль(CO2)]ЖИдKaя фαзα/[м0ль(H2S)/м0ль(CO2)]гαзоβαя фаза, где [μολβ(Η28)/μολβ(ΟΟ2)]κ^μ фаза означает молярное отношение H2S/CO2 в жидкой фазе, которая контактирует с газовой фазой; и[ mol ( H 2 S ) /mol ( CO 2)] liquid phase / [m0l(H 2 S)/m0l(CO 2 )] gaseous phase, where [μολβ(Η 2 8)/μολβ(ΟΟ 2 )]κ^ μ phase means the molar ratio of H2S/CO2 in the liquid phase that is in contact with the gas phase; And

[μολ^Η^/μολ^^^Ν^μ фаза означает молярное отношение H2S/CO2 в газовой фазе.[μολ^Η^/μολ^^^Ν^μ phase means the molar ratio of H2S/CO2 in the gas phase.

В стандартном процессе промывки газа жидкая фаза представляет собой нагруженный абсорбент в нижней части абсорбционной установки, а газовая фаза представляет собой поток текучей среды, подвергаемый обработке.In a standard gas scrubbing process, the liquid phase is the loaded absorbent at the bottom of the absorption unit and the gas phase is the fluid stream being treated.

Считается, что способ является селективным для H2S, когда значение вышеуказанного коэффициента больше 1. Если представленный способ является способом селективного удаления сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород, то селективность в отношении сероводорода составляет предпочтительно, по меньшей мере, 1,1, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 2 и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 4.A process is said to be selective for H2S when the value of the above factor is greater than 1. If the present process is a process for selectively removing hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide, the selectivity for hydrogen sulfide is preferably at least 1.1 , even more preferably at least 2 and most preferably at least 4.

Абсорбент по изобретению может быть использован для обработки всех видов текучих сред. Текучими средами прежде всего являются газы, такие как природный газ, синтез-газ, коксовый газ, крекинггаз, газ газификации угля, рецикловый газ, газ из отходов органического происхождения и газы сгорания, а во-вторых - жидкости, которые являются практически несмешиваемыми с абсорбентом, такие как СУГ (сжиженный углеводородный газ) или ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов). Способ по изобретению особенно хорошо применим для обработки потоков углеводородных текучих сред. Присутствующими углеводородами являются, например, алифатические углеводороды, такие как С14 углеводороды, такие как метан, ненасыщенные углеводороды, такие как этилен или пропилен, или ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол или ксилол.The absorbent according to the invention can be used to treat all types of fluids. Fluids are primarily gases such as natural gas, synthesis gas, coke oven gas, cracking gas, coal gasification gas, recycle gas, landfill gas and combustion gases, and secondly liquids that are practically immiscible with the absorbent , such as LPG (liquefied petroleum gas) or NGL (wide fraction of light hydrocarbons). The method of the invention is particularly useful for treating hydrocarbon fluid streams. The hydrocarbons present are, for example, aliphatic hydrocarbons such as C 1 -C 4 hydrocarbons such as methane, unsaturated hydrocarbons such as ethylene or propylene, or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene.

Абсорбент по изобретению может быть использован для удаления кислых газов, например, СО2, H2S, SO3, So2, CS2, HCN, COS и меркаптанов.The absorbent according to the invention can be used to remove acid gases, for example, CO2, H2S, SO3, So2 , CS2, HCN, COS and mercaptans.

В потоке текучей среды также могут присутствовать другие кислые газы, такие как COS и меркаптаны.Other acid gases such as COS and mercaptans may also be present in the fluid stream.

Абсорбент может быть использован для селективного удаления сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород, причем этот способ обеспечивает высокую селективность при удалении H2S при низкой скорости циркуляции растворителя. Абсорбент может быть использован в блоке очистки хвостовых газов установки по производству серы, в процессах обогащения кислого газа для повышения качества бедного отходящего газа из блоков обработки с получением высококачественного исходного потока для установки Клауса или для обработки попутных газов и газов нефтепереработки.The absorbent can be used to selectively remove hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide, the process providing high selectivity for H2S removal at low solvent circulation rates. The absorbent can be used in the tail gas treatment unit of a sulfur plant, in acid gas upgrading processes to improve the quality of lean off-gas from treatment units to produce a high-quality feed stream for a Claus plant, or in the treatment of associated gases and refinery gases.

В способе по изобретению поток текучей среды контактирует с абсорбентом на этапе абсорбции в абсорбционном устройстве, в результате чего происходит, по меньшей мере, частичное удаление диоксида углерода и сероводорода. В результате этого получают поток текучей среды, не содержащий СО2 и H2S, и абсорбент, нагруженный CO2 и H2S.In the method of the invention, the fluid stream is contacted with the absorbent during the absorption step in the absorption device, resulting in at least partial removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide. The result is a fluid stream free of CO2 and H2S and an absorbent loaded with CO2 and H2S.

Используемый абсорбер представляет собой устройство для промывки, используемое в обычных способах промывки газа. Соответствующими устройствами для промывки являются, например, нерегулярные насадки, колонны со структурированными насадками и тарелками, мембранные контактные фильтры, радиальные скрубберы, форсуночные скрубберы, скрубберы с трубами и динамические мокрые газоочистители, предпочтительно колонны со структурированными насадками и тарелками, более предпочтительно колонны с тарелками и нерегулярными насадками. Поток текучей среды предпочтительно подвергают обработке абсорбентом в колонке с противотоком. Текучую среду, как правило, подают в нижнюю часть колонки, а абсорбент - в верхнюю. В тарельчатых колоннах расположены ситчатые тарелки, колпачковые тарелки или клапанные тарелки, через которые поступает поток жидкости. Колонны с нерегулярными насадками могут быть наполнены телами различной формы. При увеличении поверхности за счет тел различной формы, как правило, размером приблизительно 25-80 мм происходит улучшение тепломассообмена. Известными примерами являются кольцо Рашига (полый цилиндр), кольцо Паля, кольцо Хифлоу, седло Инталокс и другие подобные тела. Нерегулярные насадки могут помещаться в колонну упорядоченным образом или неупорядоченным образом (в виде слоя). Возможные материалы включают стекло, керамические материалы, металл и пластмассу. Структурированные насадки представляют собой дальнейшее развитие упорядоченных нерегулярных насадок. Они имеют упорядоченную структуру. Вследствие этого может быть снижен перепад давления в газовом потоке. Существуют разThe absorber used is a scrubbing device used in conventional gas scrubbing processes. Suitable scrubbing devices are, for example, irregular packings, structured packing and tray columns, membrane contact filters, radial scrubbers, nozzle scrubbers, tube scrubbers and dynamic wet scrubbers, preferably structured packing and tray columns, more preferably tray and tray columns. irregular nozzles. The fluid stream is preferably treated with an absorbent in a countercurrent column. The fluid is typically fed to the bottom of the column and the absorbent to the top. Tray columns contain sieve trays, bubble-cup trays, or valve trays through which the liquid flows. Columns with irregular packings can be filled with bodies of various shapes. When the surface increases due to bodies of various shapes, usually approximately 25-80 mm in size, heat and mass transfer improves. Well-known examples are the Raschig ring (hollow cylinder), Pahl ring, Hiflow ring, Intalox saddle and other similar bodies. Irregular packings can be placed in the column in an ordered manner or in a random manner (as a layer). Possible materials include glass, ceramic materials, metal and plastic. Structured nozzles are a further development of ordered, irregular nozzles. They have an ordered structure. As a result, the pressure drop in the gas flow can be reduced. There are times

- 10 046450 личные конструкции структурированных насадок, например, плетеные насадки или металлолистовые насадки. Могут использоваться такие материалы как металл, пластмасса, стекло и керамика.- 10 046450 personal designs of structured nozzles, for example braided nozzles or metal sheet nozzles. Materials such as metal, plastic, glass and ceramics can be used.

Температура абсорбента на этапе абсорбции, как правило, составляет приблизительно 30-100°С, а при применении колонки - например, 30-70°С в верхней части колонны и 50-100°С в нижней части колонны.The temperature of the absorbent during the absorption stage is typically approximately 30-100°C, and when using a column - for example, 30-70°C at the top of the column and 50-100°C at the bottom of the column.

Способ по настоящему изобретению может включать один или более, в частности, два последовательных этапа абсорбции. Абсорбция может осуществляться на нескольких последовательных этапах, в этом случае неочищенный газ, содержащий компоненты кислого газа, контактирует с подпотоком абсорбента на каждом из этапов. Абсорбент, с которым контактирует неочищенный газ, может уже частично содержать кислые газы; это означает, что такой абсорбент может быть ранее рециркулирован с этапа абсорбции, который расположен далее по ходу процесса, на первый этап абсорбции, или может представлять собой частично регенерированный абсорбент. Характеристики двухэтапной абсорбции описаны в публикациях ЕР 0 159 495, ЕР 0 190 434, ЕР 0 359 991 и WO 00100271.The method of the present invention may include one or more, in particular two successive absorption steps. Absorption can be carried out in several successive stages, in which case the raw gas containing acid gas components is in contact with the absorbent sub-stream at each stage. The absorbent with which the raw gas comes into contact may already partially contain acid gases; this means that such absorbent may have been previously recycled from a downstream absorption step to the first absorption step, or may be a partially regenerated absorbent. The characteristics of two-stage absorption are described in publications EP 0 159 495, EP 0 190 434, EP 0 359 991 and WO 00100271.

Специалист способен добиться высокого уровня удаления сероводорода с определенной селективностью путем варьирования условий на этапе абсорбции, в частности, например, таких условий как отношение потока абсорбента и потока текучей среды, высота колонны абсорбера, тип внутренних элементов абсорбера, обеспечивающих контакт с абсорбентом, таких как нерегулярные насадки, тарелки или структурированные насадки, и/или остаточная загрузка регенерированного абсорбента. Так как абсорбция CO2 происходит медленнее, чем абсорбция H2S, большая продолжительность обработки обеспечивает абсорбцию большего количества СО2 по сравнению с меньшей продолжительностью обработки. С другой стороны, при более продолжительном времени обработки селективность H2S снижается. Следовательно, при использовании более высокой колонны абсорбция будет менее селективной. Тарелки или структурированные насадки с относительно высокой аккумуляцией жидкости также влекут за собой снижение селективности абсорбции. Тепловая энергия, которую подают на этап регенерации, может быть использована для корректировки остаточную загрузку регенерированного абсорбента. При меньшей остаточной загрузке регенерированного абсорбента обеспечивается улучшенная абсорбция.One skilled in the art is able to achieve high levels of hydrogen sulfide removal with a certain selectivity by varying the conditions during the absorption stage, in particular, for example, conditions such as the ratio of absorbent flow to fluid flow, the height of the absorber column, the type of internal elements of the absorber that provide contact with the absorbent, such as irregular packings, trays or structured packings, and/or residual load of regenerated absorbent. Since CO 2 absorption occurs more slowly than H2S absorption, a longer treatment duration will absorb more CO 2 compared to a shorter treatment duration. On the other hand, with longer treatment times, the selectivity of H2S decreases. Therefore, if a taller column is used, the absorption will be less selective. Plates or structured packings with relatively high liquid accumulation also entail a decrease in absorption selectivity. The thermal energy supplied to the regeneration stage can be used to adjust the residual load of the regenerated absorbent. With a smaller residual load of regenerated absorbent, improved absorption is ensured.

Предпочтительно способ включает этап регенерации абсорбента, в ходе которого выполняется регенерация абсорбента, содержащего большие количества СО2 и H2S. На этапе регенерации происходит удаление СО2 и H2S и, при необходимости, других компонентов кислого газа из абсорбента, содержащего большие количества СО2 и H2S, с получением регенерированного абсорбента. Затем регенерированный абсорбент предпочтительно рециркулируют на этап абсорбции. В целом этап регенерации включает, по меньшей мере, одно из следующих действий: нагрев, декомпрессия и десорбция с помощью инертной жидкости.Preferably, the method includes an absorbent regeneration step, during which the absorbent containing large amounts of CO 2 and H2S is regenerated. The regeneration step removes CO 2 and H 2 S and, if necessary, other acid gas components from the absorbent containing large quantities of CO 2 and H2S, obtaining a regenerated absorbent. The regenerated absorbent is then preferably recycled to the absorption step. In general, the regeneration step includes at least one of the following: heating, decompression and desorption with an inert liquid.

Этап регенерации предпочтительно включает нагрев абсорбента, содержащего большое количество компонентов кислого газа, например, с использованием котла, испарителя с естественной циркуляцией, испарителя с принудительной циркуляцией или испарителя мгновенного действия с принудительной циркуляцией. Десорбцию абсорбированных кислых газов осуществляют с помощью пара, полученного путем нагрева раствора. Вместо пара также можно использовать инертную текучую среду, такую как азот. Абсолютное давление в десорбционном аппарате, как правило, составляет 0,1-3,5 бар, предпочтительно 1,0-2,5 бар. Как правило, температура находится в диапазоне 50-170°С, предпочтительно 80°С130°С, и здесь очевидно, что температура зависит от давления. В некоторых случаях необходим дополнительный этап регенерации отводимого потока регенерированного абсорбционного растворителя. При присутствии в потоке текучей среды SOx, NOx, и СО образуются термически устойчивые соли, такие как сульфаты, нитраты и формиаты. Для снижения концентрации этих нежелательных компонентов может быть использован дополнительный этап дистилляции при более высоких температурах, или же термоустойчивые соли можно удалить посредством процесса ионообмена.The regeneration step preferably involves heating the absorbent containing a large amount of acid gas components, for example, using a boiler, a free circulation evaporator, a forced circulation evaporator or a forced circulation flash evaporator. Desorption of absorbed acid gases is carried out using steam obtained by heating the solution. An inert fluid such as nitrogen can also be used instead of steam. The absolute pressure in the desorption apparatus is generally 0.1-3.5 bar, preferably 1.0-2.5 bar. Typically, the temperature is in the range of 50-170°C, preferably 80°C-130°C, and here it is obvious that the temperature depends on the pressure. In some cases, an additional step of regenerating the regenerated absorption solvent bleed stream is necessary. When SOx , NOx , and CO are present in the fluid stream, thermally stable salts such as sulfates, nitrates, and formates are formed. An additional distillation step at higher temperatures may be used to reduce the concentration of these undesirable components, or heat-stable salts may be removed through an ion exchange process.

В качестве альтернативы или дополнения, этап регенерации может включать декомпрессию. Это касается, по меньшей мере, одного этапа декомпрессии абсорбента, содержащего большие количества кислых газов, когда его давление, которое является высоким на этапе абсорбции, снижается до более низкого давления. Декомпрессия может осуществляться, например, с помощью дроссельного клапана и/или декомпрессионной турбины. Процесс регенерации с этапом декомпрессии описан, например, в публикациях US 4,537,753 и US 4,553,984.Alternatively or in addition, the regeneration step may include decompression. This concerns at least one decompression step of the absorbent containing large quantities of acid gases, when its pressure, which is high during the absorption step, is reduced to a lower pressure. Decompression can be carried out, for example, using a throttle valve and/or a decompression turbine. The regeneration process with a decompression step is described, for example, in publications US 4,537,753 and US 4,553,984.

Компоненты кислого газа могут удаляться на этапе регенерации, например, с помощью декомпрессионной колонны, например, испарительной емкости, установленной вертикально или горизонтально, или противоточной колонне с внутренними элементами.The acid gas components can be removed during the regeneration step, for example, using a decompression column, such as a flash tank mounted vertically or horizontally, or a counterflow column with internals.

Аналогичным образом, колонна регенерации может представлять собой колонну с нерегулярными насадками, структурированными насадками или с тарелками. В нижней части регенерационной колонны находится нагреватель, например, испаритель с принудительной циркуляцией с циркуляционным насосом. В верхней части регенерационной колонны находится выходное отверстие для отвода высвободившихся кислых газов. Захваченные пары абсорбирующей среды конденсируются в конденсаторе и рециркулируются в колонну.Likewise, the recovery column may be a random packed, structured packed, or tray-packed column. At the bottom of the regeneration column there is a heater, for example a forced circulation evaporator with a circulation pump. At the top of the regeneration column there is an outlet for removing released acid gases. The captured vapors of the absorption medium are condensed in a condenser and recycled into the column.

Можно последовательно соединить несколько декомпрессионных колонн, в которых регенерациюIt is possible to connect several decompression columns in series, in which regeneration

- 11 046450 осуществляют при различных давлениях. Например, в колонне предварительной декомпрессии регенерация может осуществляться при высоком давлении, как правило, при давлении приблизительно на 1,5 бар выше парциального давления компонентов кислый газ газа на этапе абсорбции, а в колонне основной декомпрессии - при низком давлении, например, при 1-2 бар абс. Регенерация с двумя или более этапами декомпрессии описана в публикациях US 4,537,753, US 4,553,984, ЕР О 159 495, ЕР О 202 600, ЕР О 190 434 и ЕР О 121 109.- 11 046450 is carried out at different pressures. For example, in the pre-decompression column, regeneration can be carried out at high pressure, typically at a pressure of approximately 1.5 bar above the partial pressure of the acid gas components of the gas in the absorption stage, and in the main decompression column at low pressure, for example at 1- 2 bar abs. Regeneration with two or more stages of decompression is described in US 4,537,753, US 4,553,984, EP O 159 495, EP O 202 600, EP O 190 434 and EP O 121 109.

Способ по настоящему изобретению, в котором используют соединения формулы (I), демонстрирует высокую селективность при очистке газовых потоков, содержащих как H2S, так и СО2. Способ по настоящему изобретению дополнительно обеспечивает высокую степень удаления меркаптанов и прочих соединений серы, которые могут присутствовать в таких газовых потоках. Соединения формулы (I) демонстрируют более высокую термоустойчивость при более высоких температурах и более полную регенерацию растворов абсорбента с достижением пониженных коэффициентов нагрузки.The process of the present invention, which uses compounds of formula (I), demonstrates high selectivity in the purification of gas streams containing both H 2 S and CO 2 . The process of the present invention further provides a high degree of removal of mercaptans and other sulfur compounds that may be present in such gas streams. The compounds of formula (I) exhibit higher thermal stability at higher temperatures and more complete regeneration of absorbent solutions, achieving lower load factors.

Настоящее изобретение более подробно поясняется следующими примерами.The present invention is illustrated in more detail by the following examples.

Пример 1. Приготовление 2-[2-(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанола.Example 1. Preparation of 2-[2-(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol.

1,7 г натрийметилата растворили в 15 мл сухого этанола. К раствору при перемешивании добавили меркаптоэтанол. После завершения процесса смешивания смесь перемешивали на протяжении еще 15 минут. Раствор 2,5 г 2-хлор-Ы-трет-бутилэтиламина гидрохлорида, растворенного в 50 мл сухого этанола, добавили по каплям для поддержания температуры в диапазоне 35-40°С. После завершения процесса смешивания полученную суспензию подогрели до 75°С, а затем перемешивали еще на протяжении 90 мин. После перемешивания в течение ночи при комнатной температуре суспензию отфильтровали, а фильтрат выпарили при 90 °С и 60 мбар в ротационном испарителе.1.7 g of sodium methylate was dissolved in 15 ml of dry ethanol. Mercaptoethanol was added to the solution while stirring. After completion of the mixing process, the mixture was stirred for another 15 minutes. A solution of 2.5 g of 2-chloro-N-tert-butylethylamine hydrochloride dissolved in 50 ml of dry ethanol was added dropwise to maintain the temperature in the range of 35-40°C. After completing the mixing process, the resulting suspension was heated to 75°C and then stirred for another 90 minutes. After stirring overnight at room temperature, the suspension was filtered and the filtrate was evaporated at 90 °C and 60 mbar on a rotary evaporator.

Получили 2,5 г 2-[2-(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанола. Рассчитанный выход продукта составил 97%. Структура соединения была подтверждена протонным магнитным резонансом.2.5 g of 2-[2-(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol were obtained. The calculated product yield was 97%. The structure of the compound was confirmed by proton magnetic resonance.

Пример 2. Сравнение свойств 2-[2-(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанола (TBAESE) и 2-[2(трет-бутиламино)этокси]этанола (ТВАЕЕ).Example 2 Comparison of the properties of 2-[2-(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol (TBAESE) and 2-[2(tert-butylamino)ethoxy]ethanol (TBAEE).

а. Термоустойчивость.A. Heat resistance.

Термоустойчивость TBAESE сравнили с ТВАЕЕ и MDEA с загрузкой кислого газа и без нее.The thermal stability of TBAESE was compared with TBAEE and MDEA with and without acid gas loading.

В цилиндр (10 мл) первоначально загрузили соответствующий раствор (8 мл) и цилиндр закрыли. Цилиндр нагревали до 150°С в течение 125 ч. В опытах, проводившихся с загрузкой кислым газом, загрузка растворов кислым газом составляла 20 нм3/траствор СО2 и 20 нм3/траствор H2S. Уровень разложения аминов рассчитывали по концентрации амина, измеренной путем газовой хроматографии до и после опыта. Результаты представлены в таблице.The cylinder (10 ml) was initially loaded with the appropriate solution (8 ml) and the cylinder was closed. The cylinder was heated to 150°C for 125 hours. In experiments carried out with acid gas loading, the loading of solutions with acid gas was 20 nm 3 /CO2 solution and 20 nm 3 /H 2 S solution. The level of amine decomposition was calculated from the amine concentration measured by gas chromatography before and after the experiment. The results are presented in the table.

Водный раствор Water solution Коэффициент разложения Decomposition coefficient Без загрузки кислым газом No acid gas loading С загрузкой кислым газом With acid gas loading 40 мас.% MDEA + 60 мас.% Н2О* 40 wt.% MDEA + 60 wt.% H 2 O* 0,98 0.98 0,89 0.89 30 мас.% ТВАЕЕ + 70 мас.% Н2О* 30 wt.% TBAEE + 70 wt.% H 2 O* 0,99 0.99 0,92 0.92 20 мас.% TBAESE + 75 мас.% Н2О 20 wt.% TBAESE + 75 wt.% H 2 O 0,99 0.99 0,96 0.96

* сравнительный пример.* comparative example.

Очевидно, что TBAESE обладает более высокой термоустойчивостью по сравнению с MDEA и ТВАЕЕ в водных растворах в присутствии загрузки из кислого газа.It is obvious that TBAESE has higher thermal stability compared to MDEA and TBAEE in aqueous solutions in the presence of acid gas loading.

b. Загрузка и регенерация кислого газа.b. Loading and regeneration of acid gas.

Значения pKa для TBAESE и ТВАЕЕ измерили в диапазоне температур от 20 до 120°С. Результаты представлены в табл. 1. Для этого водный раствор амина при концентрации 0,01 моль/л минерализировали на 50 % раствором HCl 0,005 моль/л. Таким образом, измеренное значение рН нейтрализованного на 50% раствора амина равно значению pKa амина.The pKa values for TBAESE and TBAEE were measured in the temperature range from 20 to 120°C. The results are presented in table. 1. For this, an aqueous solution of amine at a concentration of 0.01 mol/l was mineralized by 50% with a solution of HCl 0.005 mol/l. Thus, the measured pH value of a 50% neutralized amine solution is equal to the pKa value of the amine.

Измерение выполняли в стеклянном сосуде под давлением азота во избежание потери воды и растворителя.The measurement was performed in a glass vessel under nitrogen pressure to avoid loss of water and solvent.

Как видно, значения pKa для TBAESE и ТВАЕЕ сопоставимы в рамках диапазона измерения и значительно выше значения pKa MDEA. На основании этих измерений можно заключить, что загрузка кислого газа и регенерация TBAESE сопоставима с ТВАЕЕ.As can be seen, the pK a values for TBAESE and TBAEE are comparable within the measurement range and are significantly higher than the pK a value of MDEA. Based on these measurements, it can be concluded that the acid gas loading and regeneration of TBAESE is comparable to TBAEE.

Таким образом, хотя TBAESE и ТВАЕЕ обладают аналогичными абсорбционными свойствами, TBAESE демонстрирует немного более высокую термоустойчивость. Это позволяет работать с TBAESE при немного более высоких температурах регенерации, за счет чего достигается более полная регенерация абсорбента.Thus, although TBAESE and TBAEE have similar absorption properties, TBAESE exhibits slightly higher thermal stability. This allows TBAESE to be operated at slightly higher regeneration temperatures, resulting in more complete regeneration of the absorbent.

Также TBAESE объединяет в себе преимущества стерически затрудненных аминов, такие как высокая селективность в отношении H2S и тиоспиртов, высокая степень удаления других соединений серы, которые могут присутствовать в исходном газе, в частности в меркаптанах, в одной молекуле.TBAESE also combines the advantages of hindered amines, such as high selectivity for H 2 S and thioalcohols, and high removal of other sulfur compounds that may be present in the feed gas, particularly mercaptans, in a single molecule.

Claims (11)

1. Способ удаления кислых газов из потока текучей среды, причем поток текучей среды контактирует с абсорбентом с получением обработанного потока текучей среды и насыщенного абсорбента, при этом абсорбент содержит, по меньшей мере, один разбавитель и соединение общей формулы (I)1. A method of removing acid gases from a fluid stream, wherein the fluid stream is contacted with an absorbent to produce a treated fluid stream and a saturated absorbent, wherein the absorbent contains at least one diluent and a compound of general formula (I) R1R1 R3 причем R1 представляет собой ^-С^алкил; R2 представляет собой ^-С^алкил; R3 выбран из водорода и ^-С^алкила; R4 выбран из водорода и ^-С^алкила, и n означает целое число в диапазоне 1-4.R3 and R1 represents ^-C^alkyl; R2 represents ^-C^alkyl; R3 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl; R4 is selected from hydrogen and ^-C^alkyl, and n is an integer in the range of 1-4. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый из R1, R2 и R3 представляет собой Q-алкил.2. The method according to claim 1, characterized in that each of R1, R2 and R3 represents Q-alkyl. 3. Способ по пп.1, 2, отличающийся тем, что соединение общей формулы (I) представляет собой 2-[2(трет-бутиламино)этилсульфанил]этанол.3. Method according to claims 1, 2, characterized in that the compound of general formula (I) is 2-[2(tert-butylamino)ethylsulfanyl]ethanol. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что разбавитель содержит воду.4. Method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the diluent contains water. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что абсорбент дополнительно содержит кислоту.5. The method according to claim 4, characterized in that the absorbent additionally contains an acid. 6. Способ по любому из пп.1-3, 5, отличающийся тем, что разбавитель содержит неводный органический растворитель.6. Method according to any one of claims 1-3, 5, characterized in that the diluent contains a non-aqueous organic solvent. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что органический растворитель выбран из С410 спиртов, кетонов, сложных эфиров, лактонов, амидов, лактамов, сульфонов, сульфоксидов, гликолей, полиалкиленгликолей, ди- или моно^-^-алкиловый эфир) гликолей, ди- или моно(С1-С4-алкиловый эфир) полиалкиленгликолей, цикломочевин, тиоалканолов и их смесей.7. The method according to claim 6, characterized in that the organic solvent is selected from C 4 -C 10 alcohols, ketones, esters, lactones, amides, lactams, sulfones, sulfoxides, glycols, polyalkylene glycols, di- or mono^-^- alkyl ether) of glycols, di- or mono(C1-C 4 -alkyl ether) of polyalkylene glycols, cycloureas, thioalkanols and mixtures thereof. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что абсорбент содержит, по меньшей мере, один активатор, выбранный из стерически незатрудненного первичного амина и/или стерически незатрудненного вторичного амина.8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the absorbent contains at least one activator selected from a sterically unhindered primary amine and/or a sterically unhindered secondary amine. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что активатор представляет собой пиперазин.9. Method according to claim 8, characterized in that the activator is piperazine. 10. Способ по любому из пп.1-7 для селективного удаления сероводорода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода и сероводород.10. A method according to any one of claims 1 to 7 for selectively removing hydrogen sulfide from a fluid stream containing carbon dioxide and hydrogen sulfide. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что нагруженный абсорбент регенерируют посредством, по меньшей мере, одного из следующих действий: нагрев, декомпрессия и десорбция с помощью инертной жидкости.11. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the loaded absorbent is regenerated by at least one of the following actions: heating, decompression and desorption using an inert liquid.
EA202290821 2019-09-10 2020-08-31 METHOD FOR REMOVING ACIDIC GASES FROM A FLUID FLOW EA046450B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19196362.8 2019-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA046450B1 true EA046450B1 (en) 2024-03-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3021567C (en) Use of morpholine-based hindered amine compounds for selective removal of hydrogen sulfide
JP7097901B2 (en) How to remove acid gas from fluid flow
EA038670B1 (en) Absorbent and process for selectively removing hydrogen sulfide
US11458433B2 (en) Absorbent and process for selectively removing hydrogen sulfide
KR20180059783A (en) An amine compound for selectively removing hydrogen sulfide
JP7561744B2 (en) Method for removing acid gases from fluid streams with liquid absorbents containing piperazine rings - Patents.com
EA046450B1 (en) METHOD FOR REMOVING ACIDIC GASES FROM A FLUID FLOW
EP4028148B1 (en) Process for removal of acid gases from a fluid stream
EA043349B1 (en) METHOD FOR REMOVING ACIDIC GASES FROM A FLUID FLOW USING A LIQUID ABSORBENT CONTAINING A PIPERAZINE RING
CN108367232B (en) Acid gas enrichment method and system
EA040386B1 (en) ABSORBENT AND METHOD FOR SELECTIVE REMOVAL OF HYDROGEN SULFIDE