JP2932191B2 - ガス混合物から硫化水素を除去する方法 - Google Patents
ガス混合物から硫化水素を除去する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硫化水素と二酸化炭素を含有するガス混合
物から硫化水素を除去するに際して該ガス混合物をアミ
ンの形態の塩基を含有する液状吸収剤組成物と気液接触
カラム中で接触させる、硫化水素の除去方法に関する。
該吸収剤組成物における塩基は、硫化水素及び二酸化炭
素と反応して可溶性化合物を生成する。硫化水素を実質
的に含まない生成ガス、並びに該ガス混合物から吸収さ
れた硫化水素と二酸化炭素とを含むリッチ吸収剤組成物
が、該気液接触カラムから除去される。該リッチ吸収剤
組成物は熱を加えることによりかつ／あるいは不活性ガ
ス例えば水蒸気でストリッピングすることにより再生さ
れて、硫化水素に富んだガス及びリーン吸収剤組成物
（再使用される。）を生じる。
物から硫化水素を除去するに際して該ガス混合物をアミ
ンの形態の塩基を含有する液状吸収剤組成物と気液接触
カラム中で接触させる、硫化水素の除去方法に関する。
該吸収剤組成物における塩基は、硫化水素及び二酸化炭
素と反応して可溶性化合物を生成する。硫化水素を実質
的に含まない生成ガス、並びに該ガス混合物から吸収さ
れた硫化水素と二酸化炭素とを含むリッチ吸収剤組成物
が、該気液接触カラムから除去される。該リッチ吸収剤
組成物は熱を加えることによりかつ／あるいは不活性ガ
ス例えば水蒸気でストリッピングすることにより再生さ
れて、硫化水素に富んだガス及びリーン吸収剤組成物
（再使用される。）を生じる。
本発明は特に、選択的吸収剤組成物を用いて該ガス混
合物から硫化水素を選択的に除去する方法に関する。本
明細書において、「選択的吸収剤組成物」なる表現は、
大きなH2S吸収容量（モルH2S/モル塩基）を有しかつ小
さい二酸化炭素吸収速度（Jo）を有する塩基を含有する
吸収剤組成物を指すのに用いられている。
合物から硫化水素を選択的に除去する方法に関する。本
明細書において、「選択的吸収剤組成物」なる表現は、
大きなH2S吸収容量（モルH2S/モル塩基）を有しかつ小
さい二酸化炭素吸収速度（Jo）を有する塩基を含有する
吸収剤組成物を指すのに用いられている。
従来の技術 かかる選択的除去方法用の公知の吸収剤組成物は、メ
チルジエタノールアミン（MDEA）の如き第３級アミンを
含む吸収剤組成物である。
チルジエタノールアミン（MDEA）の如き第３級アミンを
含む吸収剤組成物である。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、ガス混合物から硫化水素を除去する
ための一層選択的な方法を提供することである。
ための一層選択的な方法を提供することである。
課題を解決するための手段 この目的のため、本発明による硫化水素を含むガス混
合物から硫化水素を除去する方法は、該ガス混合物をア
ミノピリジンを含む液状吸収剤組成物と接触させること
からなる。
合物から硫化水素を除去する方法は、該ガス混合物をア
ミノピリジンを含む液状吸収剤組成物と接触させること
からなる。
発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において、「ア
ミノピリジン」なる用語は、ピリジン環に直接結合した
アミノ基を有するピリジン化合物を指すのに用いられて
いる。
ミノピリジン」なる用語は、ピリジン環に直接結合した
アミノ基を有するピリジン化合物を指すのに用いられて
いる。
適当には、アミノ基はパラ位置でピリジン環に結合
し、しかしてアミノピリジンは下記に示される構造を有
する。
し、しかしてアミノピリジンは下記に示される構造を有
する。
上記に示された構造において、R1及びR2は水素又はア
ルキル基であり得る。R1及びR2が水素である場合は、
R3、R4、R5及びR6は適当には、水素、アルキル基及びア
ルコキシ基を含む群から独立的に選択される。一方R1及
びR2がアルキル基である場合は、R3及びR4は水素であり
そしてR5及びR6は水素、アルキル基及びアルコキシ基を
含む群から独立的に選択される。後者の化合物の例は、
４−ジメチルアミノピリジン（DMAPと称される。）、２
−メチル−４−ジメチルアミノピリジン（DMAPPと称さ
れる。）及び2,6−ジメチル−４−ジメチルアミノピリ
ジン（DMAPLと称される。）である。
ルキル基であり得る。R1及びR2が水素である場合は、
R3、R4、R5及びR6は適当には、水素、アルキル基及びア
ルコキシ基を含む群から独立的に選択される。一方R1及
びR2がアルキル基である場合は、R3及びR4は水素であり
そしてR5及びR6は水素、アルキル基及びアルコキシ基を
含む群から独立的に選択される。後者の化合物の例は、
４−ジメチルアミノピリジン（DMAPと称される。）、２
−メチル−４−ジメチルアミノピリジン（DMAPPと称さ
れる。）及び2,6−ジメチル−４−ジメチルアミノピリ
ジン（DMAPLと称される。）である。
更なる適当な態様では、R1及びR2は４〜５個の炭素原
子を含有するアルキレン基を形成し、R3及びR4は水素で
あり、そしれR5及びR6は水素、アルキル基及びアルコキ
シ基を含む群から独立的に選択される。
子を含有するアルキレン基を形成し、R3及びR4は水素で
あり、そしれR5及びR6は水素、アルキル基及びアルコキ
シ基を含む群から独立的に選択される。
適当なアミノピリジンはDMAPである。本発明による方
法にとって非常に適しているのは、DMAPP及び特にDMAPL
である。
法にとって非常に適しているのは、DMAPP及び特にDMAPL
である。
適当には、吸収剤組成物は、0.3〜2mol/（モル／リ
ットル）の物理的溶剤例えばスルホラン及び１〜4mol/
のアミノピリジン一層適当には１〜2mol/のアミノ
ピリジンを含む水溶液である。該物理的溶剤は、該吸収
剤組成物の相分離を防止するために加えられる。
ットル）の物理的溶剤例えばスルホラン及び１〜4mol/
のアミノピリジン一層適当には１〜2mol/のアミノ
ピリジンを含む水溶液である。該物理的溶剤は、該吸収
剤組成物の相分離を防止するために加えられる。
硫化水素と二酸化炭素を含有しかつ硫化水素が本発明
による方法で選択的に除去されねばならないガス混合物
の例は、天然ガス又は還元されたクラウス排ガスであ
る。
による方法で選択的に除去されねばならないガス混合物
の例は、天然ガス又は還元されたクラウス排ガスであ
る。
本発明による方法において、接触は、20〜80℃の温
度、約大気圧の圧力にて行われる。必要なら、接触は、
高められた圧力においても行われ得る。
度、約大気圧の圧力にて行われる。必要なら、接触は、
高められた圧力においても行われ得る。
通常、ガス混合物は、気液接触カラム例えばトレイカ
ラム中で吸収剤組成物と向流的に接触される。接触は、
渦巻き管、形状が様々の充填物又は形状が一定の充填物
が装着されている気液接触カラム中においても行われ得
る。
ラム中で吸収剤組成物と向流的に接触される。接触は、
渦巻き管、形状が様々の充填物又は形状が一定の充填物
が装着されている気液接触カラム中においても行われ得
る。
硫化水素を吸収したリッチ吸収剤組成物は、その溶液
を加熱しかつ／あるいは該組成物を不活性ガス例えば水
蒸気でストリッピングすることにより再生される。再生
は、適当には大気圧又は大気圧に近い圧力にて行われ
る。接触が高められた圧力にて行われる場合、天然ガス
又は二酸化炭素の如き吸収されたガスが吸収剤組成物か
ら分離されるように吸収剤組成物が低圧にフラッシュさ
れる１つ又はそれ以上のフラッシュ段階を、再生の前に
行ってもよい。
を加熱しかつ／あるいは該組成物を不活性ガス例えば水
蒸気でストリッピングすることにより再生される。再生
は、適当には大気圧又は大気圧に近い圧力にて行われ
る。接触が高められた圧力にて行われる場合、天然ガス
又は二酸化炭素の如き吸収されたガスが吸収剤組成物か
ら分離されるように吸収剤組成物が低圧にフラッシュさ
れる１つ又はそれ以上のフラッシュ段階を、再生の前に
行ってもよい。
実施例 例１ MDEA、DMAP、DMAPP又はDMAPLを含有する吸収剤組成物
の二酸化炭素吸収速度を測定するために、４つの実験を
行った。各実験において、当該塩基の水溶液95ml（ミリ
リットル）を、容器中30℃の温度にて二酸化炭素と１バ
ールの一定の分圧にて接触させた。充分に明確な気液界
面域を確保するために、接触中吸収剤組成物をゆっくり
かくはんした。平衡状態に達するまで一定間隔で、吸収
剤組成物に吸収された二酸化炭素の量を測定した。これ
らのデータから、初期の二酸化炭素吸収速度を概算した
（気液界面の面積で割ってJ0を得た。）J0はかくはん速
度に無関係であることが判明し、従ってその大きさはCO
2の反応動力学にとって良好な尺度となる。
の二酸化炭素吸収速度を測定するために、４つの実験を
行った。各実験において、当該塩基の水溶液95ml（ミリ
リットル）を、容器中30℃の温度にて二酸化炭素と１バ
ールの一定の分圧にて接触させた。充分に明確な気液界
面域を確保するために、接触中吸収剤組成物をゆっくり
かくはんした。平衡状態に達するまで一定間隔で、吸収
剤組成物に吸収された二酸化炭素の量を測定した。これ
らのデータから、初期の二酸化炭素吸収速度を概算した
（気液界面の面積で割ってJ0を得た。）J0はかくはん速
度に無関係であることが判明し、従ってその大きさはCO
2の反応動力学にとって良好な尺度となる。
下記の表の結果は、DMAP、DMAPP又はDMAPLを含有する
吸収剤組成物はMDEAより強い塩基を含有するけれども、
かかる組成物はMDEAのJ0と同様なJ0を有することを示し
ている。
吸収剤組成物はMDEAより強い塩基を含有するけれども、
かかる組成物はMDEAのJ0と同様なJ0を有することを示し
ている。
MDEA及びDMAPのpKaは「ディー・ディー・ペリン（D.
D.Perrin）の“水溶液中の有機塩基の解離定数（Dissoc
iation constants of organic bases in aqueous solut
ions）",ロンドン,1965」に記載されており、DMAPPのpK
a及びDMAPLのpKaは別々に測定した。
D.Perrin）の“水溶液中の有機塩基の解離定数（Dissoc
iation constants of organic bases in aqueous solut
ions）",ロンドン,1965」に記載されており、DMAPPのpK
a及びDMAPLのpKaは別々に測定した。
例２ DMAP含有吸収剤組成物、DMAPL含有吸収剤組成物及びM
DEA含有吸収剤組成物の平衡状態におけるH2S吸収容量
（x,塩基１モル当たりのH2Sのモル数にて）を、硫化水
素の分圧（pH2S,バールにて）の関数として実験的に測
定した。
DEA含有吸収剤組成物の平衡状態におけるH2S吸収容量
（x,塩基１モル当たりのH2Sのモル数にて）を、硫化水
素の分圧（pH2S,バールにて）の関数として実験的に測
定した。
水性のDMAP含有吸収剤組成物は1.65モルのDMAP/及
び0.33モルのスルホラン／を含有し、水性のDMAPL含
有吸収剤組成物は1.65モルのDMAPL/及び0.5モルのス
ルホラン／を含有し、そして水性のMDEA含有吸収剤組
成物は1,71モルのMDEA/を含有していた。実験は、30
℃にて行われた。
び0.33モルのスルホラン／を含有し、水性のDMAPL含
有吸収剤組成物は1.65モルのDMAPL/及び0.5モルのス
ルホラン／を含有し、そして水性のMDEA含有吸収剤組
成物は1,71モルのMDEA/を含有していた。実験は、30
℃にて行われた。
結果を下記の表に示す。
上記の表から、低い分圧において特に、水性DMAPのH2
S吸収容量が水性MDEAのH2S吸収容量よりも大きいこと、
並びに水性DMAPLのH2S吸収量が水性DMAPのH2S吸収容量
より大きいことが結論され得る。
S吸収容量が水性MDEAのH2S吸収容量よりも大きいこと、
並びに水性DMAPLのH2S吸収量が水性DMAPのH2S吸収容量
より大きいことが結論され得る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−100180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−95918（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−15556（ＪＰ，Ｂ２) 特表 昭57−501820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/14 - 53/18
Claims (8)
- 【請求項１】硫化水素を含むガス混合物から硫化水素を
除去する方法において、該ガス混合物をアミノピリジン
を含む液状吸収剤組成物と接触させることを特徴とする
上記方法。 - 【請求項２】アミノピリジンが下記に示される構造 〔ここで、 R1及びR2が水素である場合、R3、R4、R5及びR6が水素、
アルキル基及びアルキコシ基を含む群から独立的に選択
され、 R1及びR2がアルキル基である場合、R3及びR4が水素であ
りそしてR5及びR6が水素、アルキル基及びアルコキシ基
を含う群から独立的に選択され、そして R1及びR2が４〜５個の炭素原子を含有するアルキレン基
を形成する場合、R3及びR4が水素でありそしてR5及びR6
が水素、アルキル基及びアルコキシ基を含む群から独立
的に選択される〕 を有する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】アミノピリジンが４−ジメチルアミノピリ
ジンである、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】アミノピリジンが２−メチル−４−ジメチ
ルアミノピリジンである、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】アミノピリジンが2,6−ジメチル−４−ジ
メチルアミノピリジンである、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】吸収剤組成物が、0.3〜2mol/の物理的溶
剤及び１〜4mol/のアミノピリジンを含む水溶液であ
る、請求項１〜５のいずれか一つの記載の方法。 - 【請求項７】吸収剤組成物が１〜2mol/のアミノピリ
ジンを含む、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】ガス混合物が更に二酸化炭素を含む、請求
項１〜７にいずれか一つの項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB888824943A GB8824943D0 (en) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | Removing hydrogen sulphide from gas mixture |
| GB8824943 | 1988-10-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172517A JPH02172517A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2932191B2 true JP2932191B2 (ja) | 1999-08-09 |
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ID=10645740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0366206B1 (ja) |
| JP (1) | JP2932191B2 (ja) |
| KR (1) | KR0139634B1 (ja) |
| AT (1) | ATE84437T1 (ja) |
| AU (1) | AU620161B2 (ja) |
| BR (1) | BR8905377A (ja) |
| CA (1) | CA2000573C (ja) |
| DE (1) | DE68904398T2 (ja) |
| ES (1) | ES2044067T3 (ja) |
| GB (1) | GB8824943D0 (ja) |
| GR (1) | GR3006789T3 (ja) |
| IN (1) | IN173688B (ja) |
| MY (1) | MY105609A (ja) |
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| ATE495813T1 (de) * | 2005-08-09 | 2011-02-15 | Exxonmobil Res & Eng Co | Gehinderte cyclische polyamine und ihre salze für ein säuregaswäscheverfahren |
| US8506913B2 (en) | 2010-03-29 | 2013-08-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Acidic gas absorbent, acidic gas removal device, and acidic gas removal method |
| US8652237B2 (en) * | 2010-12-17 | 2014-02-18 | Battelle Memorial Institute | System and process for capture of H2S from gaseous process streams and process for regeneration of the capture agent |
| JP5659084B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2015-01-28 | 株式会社東芝 | 酸性ガス吸収剤、酸性ガス除去方法および酸性ガス除去装置 |
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| CA2876674A1 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Christophe Laroche | Process for the treatment of liquefied hydrocarbon gas using 3-(amino)propane-1,2-diol compounds |
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| US4541946A (en) * | 1981-03-12 | 1985-09-17 | Standard Oil Company | Corrosion inhibitor for amine gas sweetening systems |
| US4360363A (en) * | 1982-02-16 | 1982-11-23 | Combustion Engineering, Inc. | Physical solvent for gas sweetening |
| US4748011A (en) * | 1983-07-13 | 1988-05-31 | Baize Thomas H | Method and apparatus for sweetening natural gas |
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1988
- 1988-10-25 GB GB888824943A patent/GB8824943D0/en active Pending
-
1989
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- 1989-10-23 AU AU43644/89A patent/AU620161B2/en not_active Ceased
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