JP2018516747A - ガス状混合物からの硫化水素の選択的除去のための水溶性アルカノールアミン組成物及び工程 - Google Patents

Abstract

本発明は、アルカノールアミン水溶液と、硫化水素を含むガス状混合物からの硫化水素の選択的除去のための工程におけるその使用とに関する。アルカノールアミン水溶液は、化学式Ｒ１Ｒ２ＮＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨを有するアミノ化合物であって、式中、Ｒ１及びＲ２は独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、またはイソプロピル基を表す、アミノ化合物と、ビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアミンと、任意で、物理溶媒、消泡剤、酸化防止剤、腐食防止剤、塗膜形成要素、キレート剤、またはｐＨ調整剤のうちの１つ以上と、水とからなる。硫化水素を選択的に除去するための工程は、ガス状混合物をアルカノールアミン水溶液と接触させるステップを含み、好ましくはアルカノールアミン水溶液の温度は、１４０°Ｆ以上である。【選択図】図３

Description

本発明は、好ましくは、３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオール及びビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアミンの混合物からなる水溶性アルカノールアミン組成物、ならびにＨ_２Ｓをガス状混合物から選択的に除去する、好ましくは、アルカノールアミン水溶液が高温であるという条件下でＨ_２Ｓをガス状混合物から除去するための該水溶性組成物を使用するための工程に関する。

天然ガス貯留層、石油、または石炭から生じる流体流は、多くの場合、かなりの量の酸性ガス、例えば、二酸化炭素（ＣＯ_２）、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、二硫化炭素（ＣＳ_２）、シアン化水素（ＨＣＮ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、またはメルカプタンを不純物として含有する。該流体流は、ガス、液体、またはそれらの混合物、例えば、天然ガス、製油所ガス、シェール熱分解からの炭化水素ガス、合成ガス等のガス、ならびに液化石油ガス（ＬＰＧ）及び液化天然ガス（ＮＧＬ）等の液体である場合がある。

酸性ガスの除去のための種々の組成物及び工程が知られており、文献に記述されている。ガス状混合物をアミン水溶液で処理してこれらの酸性ガスを除去することが周知である。典型的には、アミン水溶液は、酸性ガスを含むガス状混合物と、低温かつ高圧で吸収塔において向流的に接触する。アミン水溶液は、一般に、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）、または２−（２−アミノエトキシ）エタノール（時折ジグリコールアミンまたはＤＧＡと称される）等のアルカノールアミンを含有する。いくつかの事例では、例えば、ＵＳＰ４，３３６，２３３、４，９９７，６３０、及び６，３３７，０５９で開示されるように、促進剤が、アルカノールアミン、例えば、ピペラジン及びＭＤＥＡと組み合わせて使用される。代替として、ＥＰ０１３４９４８は、酸を、ＭＤＥＡ等の選ばれたアルカリ性物質と混合して、酸性ガス除去の促進を提供することを開示している。しかしながら、ＥＰ０１３４９４８は、酸性ガス除去の増加を提供するために、酸と混合されたアルカリ性物質の選ばれた種類のみが、アルカリ性水溶液中で使用可能であることを教示している。

３−ジメチルアミノ−１，２−プロパンジオール（ＤＭＡＰＤ）等の３級アミンは、ＣＯ_２をガス状混合物から除去するのに有効であることが示されており、ＵＳＰ５，７３６，１１６を参照されたく、またはピペラジンと併用するＤＭＡＰＤについては、ＷＯ２０１４／００４０１９を参照されたく、または酸と併用するＤＭＡＰＤについては、ＷＯ２０１４／００４０２０を参照されたい。さらに、特定の工程、例えば、ガーボトール法では、３級アミンは、Ｈ_２Ｓの除去において有効であることが示されているが、高温で能力低下を示し、例えば、“Ｏｒｇａｎｉｃ Ａｍｉｎｅｓ−Ｇｉｒｂｏｔｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ”， Ｂｏｔｔｏｍｓ， Ｒ．Ｒ．， Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ， ｖｏｌｕｍｅ ３， Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， １９３８， ｐｐ １８１０−１８１５を参照されたい。

上記化合物は有効であるが、これらは各々、その普遍的な使用を損なう制限がある。具体的には、Ｈ_２Ｓをガス状混合物から除去するためのアルカノールアミン、及び／または高温、例えば１４０°Ｆを超えて水溶液を使用する場合に、商業的に実現可能な能力で酸性ガスを除去するのに効率的であるアルカノールアミン水溶液を含む水溶性組成物を有することが望ましい。

したがって、硫化水素をガス状混合物から除去する、及び／または硫化水素を上昇した運転温度で除去するのに有効なアルカノールアミン水溶液及び該溶液を使用する方法の必要性がある。

本発明は、硫化水素と、二酸化炭素（ＣＯ_２）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、二硫化炭素（ＣＳ_２）、シアン化水素（ＨＣＮ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、またはメルカプタン等の１つ以上の追加の酸性ガスを含むガス状混合物との接触を介して、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）を選択的に除去するためのアルカノールアミン水溶液組成物を使用する工程であり、好ましくはアルカノールアミン水溶液の温度は、１４０°Ｆ以上であり、該組成物は、（ｉ）好ましくは０．１〜７５重量パーセントの量の、一般式：

を有するアミノ化合物であって、式中、Ｒ^１及びＲ^２は独立して、１〜３個の炭素原子の低級アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びイソプロピル基を表し、より好適なＲ^１基及びＲ^２基は、メチル基及びエチル基を含み、特に好適なアミノ化合物は、Ｒ^１及びＲ^２が両方ともメチル基である３−ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、ならびにＲ^１及びＲ^２が両方ともエチル基である３−ジエチルアミノ）−１，２−プロパンジオールを含む、アミノ化合物と、（ｉｉ）０．１〜７５重量パーセントのビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアミンと、（ｉｉｉ）０．１〜９０の水からと、（ｉｖ）任意で、物理溶媒、消泡剤、酸化防止剤、腐食防止剤、塗膜形成要素、キレート剤、またはｐＨ調整剤のうちの１つ以上とからなり、ここで、重量パーセントは、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づく。

本発明の一実施形態では、この工程は、該接触するステップで使用されてもよい硫化水素の希薄なアルカノールアミン水溶液が形成されるように、アルカノールアミン水溶液を水蒸気ストリッピングするステップをさらに含む。

本発明に従う吸収工程の工程フロー図を示す。 本発明の実施例及び比較例を使用する処理について、ガス混合物のＨ_２Ｓ濃度と吸収剤循環速度の関係を示すプロットである。 本発明の実施例及び別の比較例を使用する処理について、ガス混合物のＨ_２Ｓ濃度と吸収剤循環速度の関係を示すプロットである。 本発明の実施例及び比較例により処理されたガス混合物中のＣＯ_２：Ｈ_２Ｓの比率に関するプロットである。

本発明のアルカノールアミン水溶液は、アルカノールアミンを含む。本発明のアミン水溶液で有用であるアルカノールアミンは、一般式：

を有し、式中、Ｒ^１及びＲ^２は独立して、１〜３個の炭素原子の低級アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びイソプロピル基を表す。より好適なＲ^１基及びＲ^２基は、メチル基及びエチル基を含む。特に好適なアミノ化合物は、Ｒ^１及びＲ^２が両方ともメチル基である３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、ならびにＲ^１及びＲ^２が両方ともエチル基である３−（ジエチルアミノ）−１，２−プロパンジオールを含む。

本発明のアルカノールアミン水溶液は、０．１重量パーセント以上、好ましくは５重量パーセント以上、より好ましくは１０重量パーセント以上、及びさらにより好ましくは２０重量パーセント以上の量で、アルカノールアミンを含有し、ここで、重量パーセントは、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づく。本発明のアルカノールアミン水溶液は、７５重量パーセント以下、好ましくは６５重量パーセント以下、より好ましくは５５重量パーセント以下、及びさらにより好ましくは５０重量パーセント以下の量で、アルカノールアミンを含有し、ここで、重量パーセントは、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づく。

本発明の水溶性吸収剤組成物は、１つ以上の追加のアミノ化合物を含有してもよい。好ましくは、追加のアミノ化合物は、トリス（２−ヒドロキシエチル）アミン（トリエタノールアミン、ＴＥＡ）、トリス（２−ヒドロキシプロピル）アミン（トリイソプロパノール）、トリブタノールアミン、ビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアミン（メチルジエタノールアミン、ＭＤＥＡ）、２−ジエチルアミノエタノール（ジエチルエタノールアミン、ＤＥＥＡ）、２−ジメチルアミノエタノール（ジメチルエタノールアミン、ＤＭＥＡ）、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、３−ジエチルアミノ−１−プロパノール、２−ジイソプロピルアミノエタノール（ＤＩＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）メチルアミン（メチルジイソプロパノールアミン、ＭＤＩＰＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン（ジヒドロキシエチルピペラジン、ＤｉＨＥＰ））、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、２−（ｔｅｒｔ−ブチルアミノ）エタノール、２−（ｔｅｒｔ−ブチルアミノエトキシ）エタノール、または２−アミノ−２−メチルプロパノール（ＡＭＰ）、２−（２−アミノ−エトキシ）エタノール等の、上記化学式（１）で説明されていない、異なるまたは第２のアルカノールアミンである。

アルカノールアミン水溶液中の任意のアミノ化合物の量は、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づいて、０．１重量パーセント以上、好ましくは１重量パーセント以上、より好ましくは５重量パーセント以上の範囲であってもよい。存在するのであれば、アルカノールアミン水溶液中の任意のアミノ化合物の量は、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づいて、７５重量パーセント以下、好ましくは５０重量パーセント以下、より好ましくは２５重量パーセント以下の範囲であってもよい。

本発明の一実施形態では、本発明の水溶性溶媒は、ＤＭＡＰＤ、ＭＤＥＡ、及び水からなる。

本発明の一実施形態では、本発明の水溶性溶媒は、ＤＭＡＰＤ、ＭＤＥＡ、及び水からなり、他のアミノ化合物、具体的にはピペラジンは含まない。

本発明の一実施形態では、本発明の水溶性溶媒は、ＤＭＡＰＤ、ＭＤＥＡ、水、及び任意で物理溶媒、消泡剤、酸化防止剤、腐食防止剤、塗膜形成要素、キレート剤、またはｐＨ調整剤のうちの１つ以上からなり、１つ以上の追加の添加物のうちのどれもが、酸または酸形成物質ではなく、具体的には、強酸として特徴付けられることができるいずれもが、ｐＫａが８以下、好ましくは７以下、より好ましくは６以下である任意の有機酸または無機酸を含む。本発明の水溶性溶媒中に存在することができない酸の例として、リン酸、リン含有酸、ホウ酸、塩酸、硫酸、ホウ酸、亜硫酸、亜硝酸、ピロリン酸、亜テルル酸、ならびに酢酸、ギ酸、アジピン酸、安息香酸、ｎ−酪酸、クロロ酢酸、クエン酸、グルタル酸、乳酸、マロン酸、シュウ酸、ｏ−フタル酸、コハク酸、及びｏ−トルイル酸等の有機酸が挙げられる。

Ｈ_２Ｓをガス状混合物から除去するために、処理されるガスと接触するアルカノールアミン水溶液の温度は、１２０°Ｆ以上、好ましくは１３０°Ｆ以上、より好ましくは１４０°Ｆ以上、及びさらにより好ましくは１５０°Ｆである。

本発明の特に有用な実施形態では、処理されるガスと接触するアルカノールアミン水溶液の温度は、１４０°Ｆ以上である。

アルカノールアミン及び追加のアミノ化合物に加えて、アルカノールアミン水溶液は、周知の実施に従った流体処理に使用される１つ以上の他の化合物を含んでもよい。任意で提供されてもよい例証的な化合物は、消泡剤、グリコールならびにモノ−及びジ−エーテルまたはそれらのエステル、脂肪酸アミド、Ｎ−アルキル化ピロリドン、スルホン、及びスルホキシドを含む物理溶媒、酸化防止剤、腐食防止剤、塗膜形成要素、金属等のキレート剤、アルカリ化合物等のｐＨ調整剤のうちの１つ以上を含むが、これらに限定されない。これらの任意の成分の量は、決定的に重要というわけではないが、既知の実施に従った有効量で提供され得る。

適切な物理溶媒は、シクロテトラメチレンスルホン（ＳＵＬＦＯＬＡＮＥの商標で購入可能）、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル（ＳＥＬＥＸＯＬの商標でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから購入可能）、及びトリエチレングリコールモノメチルエーテル（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＴＧＭＥまたはＭＥＴＨＯＸＹＴＲＩＧＬＹＣＯＬ）、１，３−ジメチル−３，４，５，６−−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、Ｎ−ホルミルモルフォリン、Ｎ−アセチルモルフォリン、またはそれらの混合物である。

存在するのであれば、アルカノールアミン水溶液中の物理溶媒の量は、アルカノールアミン水溶液の総重量に基づいて、１重量パーセント以上、好ましくは５重量パーセント以上、より好ましくは１０重量パーセント以上の量で存在してもよい。存在するのであれば、アルカノールアミン水溶液中の物理溶媒の量は、溶液の総重量に基づいて、７５重量パーセント以下、好ましくは６５重量パーセント以下、より好ましくは５０重量パーセント以下の量で存在してもよい。

本明細書に記載の本発明は、石油化学産業及びエネルギーの産業に多大な用途がある。例えば、本発明は、石油精製所における、流体流、ガス、液体、または混合物の処理、酸性ガスの処理、石炭水蒸気ガスの処理、有害なスタック排気の処理、ランドフィールドガスの処理、及び人間の安全性のために有害な排気を取り扱う一連の新規デバイスに使用することができる。

本発明の工程により処理される流体流は、Ｈ_２Ｓを含む酸性ガス混合物を含有し、任意で、ＣＯ_２、Ｎ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_８、Ｈ_２、ＣＯ、Ｈ_２Ｏ、ＣＯＳ、ＨＣＮ、ＮＨ_３、Ｏ_２、及びメルカプタン等の他のガスを含んでいてもよい。多くの場合、このようなガス混合物は、燃焼ガス、製油所ガス、都市ガス、天然ガス、合成ガス、排ガス、水性ガス、プロパン、プロピレン、重質炭化水素ガス等に見られる。本明細書のアルカノールアミン水溶液が特に有効なのは、流体流が、例えば、シェール油蒸留ガス、石炭、または空気／水蒸気もしくは酸素／水蒸気熱転換で重質残油をさらに低分子量の液体及びガスにする重質油のガス化から得られた、または硫黄プラント排ガスの浄化運転において得られたガス混合物である場合である。

本発明の工程は、好ましくは、Ｈ_２Ｓを含むガス流からＨ_２Ｓを、任意で１つ以上の他の酸性ガス不純物、例えばＣＯ_２、Ｎ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_８、Ｈ_２、ＣＯ、Ｈ_２Ｏ、ＣＯＳ、ＨＣＮ、ＮＨ_３、Ｏ_２、及び／またはメルカプタンの存在下で除去するために使用される。しかしながら、本発明は、Ｈ_２Ｓ、ならびにＣＯ_２、Ｎ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_８、Ｈ_２、ＣＯ、Ｈ_２Ｏ、ＣＯＳ、ＨＣＮ、ＮＨ_３、Ｏ_２、及び／またはメルカプタンのうちの１つ以上を、Ｈ_２Ｓ、ならびにＣＯ_２、ＳＯ_２、ＣＳ_２、ＨＣＮ、ＣＯＳ、及び／またはメルカプタンのうちの１つ以上を含むガス流から除去するために使用されてもよい。

本発明の吸収ステップは、概して、流体流、好ましくはガス状混合物を、アルカノールアミン水溶液と任意の適切な接触容器中で接触させることを伴い、代表的な吸収工程の一例は、ＵＳＰ５，７３６，１１５及びＵＳＰ６，３３７，０５９を参照されたい。このような工程において、Ｈ_２Ｓ及び任意でＣＯ_２ならびに／またはＨ_２Ｓが除去されるもととなる他の不純物を含有する流体流を、例えば、リングもしくは多孔板を備えた塔もしくは容器等の従来の手段、または気泡反応器を使用して、アルカノールアミン水溶液と緊密に接触させてもよい。

本発明を実施する典型的な様式では、吸収ステップは、流体流を吸収塔の下部に供給する一方で、新鮮なアルカノールアミン水溶液を、塔の上部領域に供給することによって実行される。流体流は、Ｈ_２Ｓを大部分除かれて、塔の上部から出現し（時折、処理済または浄化済ガスと称される）、充填されたアルカノールアミン水溶液は、吸収されたＨ_２Ｓを含有し、塔の底またはその近傍から出る。好ましくは、吸収ステップ中の吸収剤組成物の吸入口の温度は、１００°Ｆ〜１８０°Ｆ、及びより好ましくは１２０°Ｆ〜１７０°Ｆの範囲にある。圧力は、大幅に変動してもよく、許容可能な絶対圧力は、吸収器において、単位平方インチあたり５〜２，０００ポンド（ｐｓｉ）、好ましくは２〜１，５００ｐｓｉ、及び最も好ましくは５〜１，０００ｐｓｉである。接触は、Ｈ_２Ｓが好ましくは溶液によって吸収されるような条件下で生じる。吸収条件及び装置は、吸収器でのアルカノールアミン水溶液の滞留時間を最小限にしてＣＯ_２の捕捉を低減させると同時に、水溶性吸収剤組成物を含む流体流が充分な滞留時間を維持し、最大限の量のＨ_２Ｓガスを吸収するように設計される。熱変換工程を受けたもの等の低いＨ_２Ｓ分圧の流体流は、同一吸収条件下で、より高分圧の流体流よりも、必要なアルカノールアミン水溶液が少ない。

工程のＨ_２Ｓ除去段階の典型的な手順は、Ｈ_２Ｓ及びＣＯ_２を含有するガス状混合物を、カラム中でアミノ化合物のアルカノールアミン水溶液と向流接触させることにより、Ｈ_２Ｓを吸収させること含み、カラムの有する複数のトレイは、少なくとも１００°Ｆの温度、及び少なくとも毎秒０．３フィートのガス速度（ｆｔ／秒、「活性な」または通気したトレイ表面に基づく）であり、ガスの運転圧に応じて、そのトレイカラムの有する接触トレイは、２０個未満であり、例えば、４〜１６個のトレイを使用するのが典型的である。

流体流をアルカノールアミン水溶液と接触させた後、この溶液は、Ｈ_２Ｓで飽和または部分飽和しており、溶液を、少なくとも部分的に再生して、吸収器に戻して再循環させるようにしてもよい。吸収と同時に、再生が単一液相中で生じてもよい。再生、すなわちアルカノールアミン水溶液からの酸性ガスの脱着は、加熱、膨脹、不活性流体を用いたストリッピング、またはそれらの組み合わせの従来手段、例えば、溶液の圧力を減少させる、もしくは吸収されたＨ_２Ｓの引火点にまで温度を増加させることにより、または、吸収ステップで使用するのと類似した構造の容器に、容器の上部から溶液を通過させ、空気もしくは窒素等の不活性ガスまたは好ましくは蒸気を容器において上方向に通過させることにより、達成してもよい。再生ステップ中の溶液の温度は、１２０°Ｆ〜３００°Ｆ、及び好ましくは１７０°Ｆ〜２７０°Ｆの範囲であるべきであり、再生時の溶液の圧力は、１ｐｓｉ〜１００ｐｓｉ、好ましくは１０ｐｓｉ〜５０ｐｓｉの範囲であるべきである。アルカノールアミン水溶液は、Ｈ_２Ｓガスの少なくとも一部分を取り除いた後に、吸収容器に戻して再循環させてもよい。補給吸収剤を必要に応じて添加してもよい。

好適な再生技術では、Ｈ_２Ｓを多量に含んだアルカノールアミン水溶液を再生器に送り、吸収された成分を、溶液の沸騰により生成した水蒸気によりストリップする。フラッシュドラム及びストリッピング器中の圧力は通常、１ｐｓｉ〜５０ｐｓｉ、好ましくは１５ｐｓｉ〜３０ｐｓｉであり、温度は、典型的には、１２０°Ｆ〜３４０°Ｆ、好ましくは１７０°Ｆ〜２７０°Ｆの範囲である。ストリッピング器及びフラッシュ温度は、当然ながら、ストリッピング器の圧力に依存し、したがって１５ｐｓｉ〜３０ｐｓｉのストリッピング器の圧力で、温度は脱着中に１７０°Ｆ〜２７０°Ｆになる。再生される溶液の加熱は、低圧水蒸気で間接加熱する手段によって好適に異なってもよい。しかしながら、水蒸気の直接注入を使用することも可能である。結果として得られた硫化水素の希薄なアルカノールアミン水溶液を使用して、Ｈ_２Ｓを含有するガス状混合物に接触させてもよい。

好ましくは、清浄な天然ガスは、１０ｐｐｍ以下のＨ_２Ｓを含有し、これは、いくつかの環境規制を満たしており、より好ましくは４ｐｐｍ以下のＨ_２Ｓを含有し、これは、典型的なパイプラインの仕様を満たしている。

好ましくは、排ガスまたはＡＧＥ適用ガスは、２００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下、及び最も好ましくは３０ｐｐｍ以下を含有する。

本発明の好適な実施形態は、本発明の方法を連続的に、すなわち連続工程として実行することを伴う。しかしながら、この方法は、バッチ式で、または半連続的に実行してもよい。使用する工程のタイプの選択は、条件、使用設備、ガス流のタイプと量、及び当業者には明らかな他の要因により、本明細書の開示に基づき決定すべきである。

実施例１ならびに比較例Ａ及びＢにおいて、
「ＭＤＥＡ」は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから購入可能な、９８％のメチルジエタノールアミンであり、
「ＤＭＡＰＤ」は、ＡＫ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入可能な、９８％の３−ジメチルアミノ−１，２−プロパンジオールであり、
「Ｈ_３ＰＯ_４」は、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入可能な、８５％のｏ−リン酸である。

実施例１ならびに比較例Ａ及びＢは、４０重量パーセントの１つ以上のアルカノールアミン、任意で１重量パーセントのＨ_３ＰＯ_４を含むアミン吸収剤水溶液であり、残りは、脱イオン水からなる水溶性組成物を含み、重量パーセントは、アミン吸収剤水溶液の総重量に基づく。実施例１は、３５重量パーセントのＤＭＡＰＤ及び５重量パーセントのＭＤＥＡであり、比較例Ａは、４０重量パーセントのＭＤＥＡ、比較例Ｂは、３５重量パーセントのＤＭＡＰＤ、５重量パーセントのＭＤＥＡ、及び１重量パーセントのＨ_３ＰＯ_４である。

４．２パーセントのＨ_２Ｓ、１６パーセントのＣＯ_２、及び７９．８パーセントのＮ_２を含有する合成混合物を含むガス流は、パイロット規模の吸収器で処理されてＨ_２Ｓ及びＣＯ_２を除去し、ここで、パーセントは容積百分率である。

アミン吸収剤水溶液を、パイロット規模の吸収器、図１に、供給ライン５を介して、気液向流の充填床を備えた吸収カラム２の上部に導入する。ガス流を、供給ライン１を通ってカラム２の下部に、毎分１０標準リットルのガス流動速度で導入する。吸収器の圧力を、２３８ｐｓｉａに調節する。清浄なガス（すなわち、Ｈ_２Ｓ及びＣＯ_２の量が減少したもの）を、吸収器２の頂部からライン３を通って排出し、残留したＨ_２Ｓ及びＣＯ_２のレベルをガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析により測定する。Ｈ_２Ｓ及びＣＯ_２を充填されたアミン水溶液は、吸収器の下部に向かって流れ、ライン４を介して脱出する。

ライン４中の水溶性アミンは、レベル制御弁８により圧力が減少し、ライン７を通って熱交換器９に流れ、ここで、充填されたアルカノールアミン水溶液が加熱される。高温で豊富な溶液は、ライン１０を介して再生器１２の上部に入る。再生器１２は、Ｈ_２Ｓ及びＣＯ_２ガスの脱着に影響を及ぼす不規則充填物を備える。再生器の圧力を１７ｐｓｉａに設定する。ガスは、ライン１３を通過して濃縮器１４に入り、ここで、残留したあらゆる水及びアミンの冷却と濃縮が生じる。ガスは、分離器１５に入り、ここで、濃縮された液体は気相から分離される。濃縮されたアルカノールアミン水溶液は、ポンプ２２を介してライン１６を通って再生器１２の上部に送られる。濃縮から残ったガスは、ライン１７を通って除去され、最終的に収集及び／または廃棄される。再生されたアルカノールアミン水溶液は、再生器１２及び密に結合した再沸器１８を通って下方に流れる。再沸器１８は、電気加熱器を備えており、アルカノールアミン水溶液の一部分を蒸発させて、あらゆる残留ガスを追い出す。気体は、再沸器から上昇し、再生器１２に戻され、ここで、落下する液体と混じり合った後、ライン１３を通って脱出し、工程の濃縮段階に入る。再沸器１８からの再生されたアルカノールアミン水溶液は、ライン１９を通って脱出し、熱交換器２０中で冷却され、その後、ポンプ２１を介して供給ライン５を通って吸収器２に送り返される。

水溶性アミン吸収剤の流速を、精製ガスライン３におけるＨ_２Ｓの量が劇的な増加を示すところまで、ゆっくりと下げて調整することにより測定する。

実施例１及び比較例Ａの結果を、図２に示すプロット中でグラフ表示し、実施例１及び比較例Ｂの結果を、図３に示すプロット中でグラフ表示する。Ｈ_２Ｓレベルは、体積当たりの百万分の一部（ｐｐｍｖ）であり、毎分立方センチメートル（ｃｃ／分）でのアミン流速に対して、プロットされる。比較例Ａと比較した実施例１のＣＯ_２：Ｈ_２Ｓ比率を図４に示す。

Claims (5)

1. 硫化水素を含むガス混合物から硫化水素を選択的に除去するための工程であって、
   （ｉ）化学式：
   を有するアミノ化合物であって、式中、Ｒ^１及びＲ^２は独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、またはイソプロピル基を表す、アミノ化合物と、
   （ｉｉ）ビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアミンと、
   （ｉｉｉ）水と、
   （ｉｖ）任意で、物理溶媒、消泡剤、酸化防止剤、腐食防止剤、塗膜形成要素、キレート剤、またはｐＨ調整剤のうちの１つ以上と、からなる希薄アルカノールアミン水溶液と、前記ガス状混合物を接触させるステップを含む、工程。
2. （ｉ）前記アミノ化合物が、０．１〜７５重量パーセントの量で存在し、
   （ｉｉ）前記任意のアミノ化合物が、０．１〜７５重量パーセントの量で存在し、
   （ｉｉｉ）前記水が、０．１〜９０重量パーセントの量で存在し、
   重量パーセントは、前記アルカノールアミン水溶液の総重量に基づく、請求項１に記載のアルカノールアミン水溶液。
3. 前記アミノ化合物（ｉ）は、３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオールまたは３−（ジエチルアミノ）−１，２−プロパンジオールである、請求項１に記載のアルカノールアミン水溶液。
4. 前記アルカノールアミン水溶液の温度は、１４０°Ｆ以上である、請求項１に記載の工程。
5. 前記接触させるステップで使用され得る硫化水素の希薄なアルカノールアミン水溶液を形成するように、前記アルカノールアミン水溶液を水蒸気ストリッピングするステップをさらに含む、請求項１に記載の工程。