Низкотемпературная транспортировка и хранение аминоэфирных растворов для обработки газа

Авторы патента:

ДААЖ Мишель (US)

ФЕДИЧ Роберт Б. (US)

СИСКИН Майкл (US)

B01D53/14 - абсорбцией

Владельцы патента RU 2614955:

ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани (US)

Жидкий аминоэфирный абсорбент кислого газа, который замерзает в холодной климатической зоне, через которую аминоэфир необходимо транспортировать, приводят в стойкое к замерзанию состояние путем смешивания аминоэфира с водой перед транспортировкой через холодную климатическую зону; при этом смесь аминоэфира и воды обычно содержит от 10 до 40 масс.% воды по отношению к массе аминоэфира. Изобретение позволяет хранить смесь аминоэфира и воды в холодной климатической зоне без необходимости внешнего поддержания температуры, которая выше температуры замерзания аминоэфира. 8 з.п. ф-лы.

Область техники

Настоящее изобретение относится к абсорбции кислых газов из смешанных газовых потоков, содержащих кислые и некислые компоненты.

Уровень техники

Обработка газов и жидкостей, содержащих кислые газы, такие как CO₂, H₂S, CS₂, HCN, COS и серные производные С₁-С₄ углеводородов, с помощью аминовых растворов для удаления этих кислых газов хорошо известна. Амин обычно приводят в контакт с кислыми газами и жидкостями в форме содержащего амин водного раствора в абсорбционной колонне с прохождением водного раствора амина противотоком к кислой текучей среде. В обычных случаях используют обычные аминовые сорбенты, такие как моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА), диизопропиламин (ДИПА) или гидроксиэтоксиэтиламин (ГЭЭА). Поток жидкого амина, содержащий сорбированный кислый газ, обычно регенерируют путем десорбции сорбированных газов в отдельной колонне, причем регенерированный амин и десорбированные газы выходят из колонны в виде отдельных потоков. Различные имеющиеся в распоряжении способы очистки газов описаны, например, в Gas Purification, Fifth Ed., Kohl and Neilsen, Gulf Publishing Company, 1997, ISBN-13: 978-0-88415-220-0.

Обработка смесей кислых газов, содержащих CO₂ и H₂S, аминовыми растворами обычно приводит к одновременному удалению существенного количества как CO₂, так и H₂S. Однако часто требуется обработать смесь кислых газов, содержащих как CO₂, так и H₂S, таким образом, чтобы селективно удалить H₂S из смеси, при этом минимизируя удаление CO₂. Селективное удаление H₂S приводит к относительно высокому отношению H₂S/CO₂ в отделенном кислом газе, что упрощает превращение H₂S в элементарную серу с использованием процесса Клауса. Селективное удаление H₂S применимо во множестве операций по обработке газа, включая обработку газообразных углеводородов, полученных путем пиролиза нефтеносных песков, угля и сланцев, нефтезаводского газа и природного газа, имеющего низкое отношение H₂S/СО₂, и оно особенно требуется при обработке газов, когда парциальное давление H₂S является относительно низким по сравнению с парциальным давлением СО₂, потому что способность амина абсорбировать H₂S из последнего типа газов является очень низкой. Примеры газов с относительно низкими парциальными давлениями H₂S включают синтетические газы, полученные путем газификации угля, хвостовые газы установок по производству/извлечению серы и топливные газы с низким содержанием энергии, встречающиеся на нефтеперерабатывающих заводах, когда тяжелые остатки нефти термически превращают в жидкости и газы с более низкой молекулярной массой.

Хотя первичные и вторичные амины, такие как МЭА, ДЭА, ДПА и ГЭЭА, абсорбируют как газообразный H₂S, так и газообразный CO₂, не было доказано, что они являются особенно удовлетворительными для предпочтительной абсорбции H₂S с исключением СО₂, так как в водном растворе эти амины подвержены более селективной реакции с CO₂ с образованием карбаматов. Сообщали, что третичный амин, МДЭА, имеет высокую степень селективности абсорбции H₂S по сравнению с CO₂ (Frazier and Kohl, Ind. and Eng. Chem., 42, 2288 (1950)), однако его промышленная применимость ограничена из-за его ограниченной емкости по H₂S и его ограниченной способности уменьшать содержание СО₂ в газе. Аналогично, диизопропиламин (ДИПА) является относительно специфическим среди вторичных аминоспиртов, в том смысле, что сообщали о его использовании, самого по себе или с физическим растворителем, таким как сульфолан, для селективного удаления H₂S из газов, содержащих H₂S и CO₂.

В патентной публикации UK 2017524-А (Shell) описано, что водные растворы диалкилмоноалканоламинов, особенно N,N-диэтилмоноэтаноламина (ДЭЭА), обладают более высокой селективностью и емкостью для удаления H₂S при высоких уровнях содержания H₂S, чем растворы МДЭА. Тем не менее, даже ДЭЭА не является очень эффективным при низком содержании H₂S, часто встречающемся в промышленности. Также ДЭЭА имеет температуру кипения 161°С и, как таковой, он является аминоспиртом с низкой температурой кипения и относительно высокой летучестью. Такие высокие летучести при большинстве условий газоочистки приводят к большим потерям материала с последующими потерями экономических преимуществ.

Множество сильно стерически затрудненных аминоэфирных соединений, особенно аминоэфироспиртов, диаминоэфиров и алкоксиаминоэфироспиртов, было разработано для селективного удаления H₂S в присутствии СО₂. В патентах US 4405581, 4405583, 4405585, 4471138 и 4894178 и в патентной публикации US 2010/0037775 описаны эти высокоэффективные стерически затрудненные аминоэфиры, их синтез и применение в способах селективного отделения газа. Конкретные аминоэфиры, описанные в этих патентах, включают бис-(трет-бутиламиноэтокси)-этан (БТБАЭЭ), синтезированный из трет-бутиламина и бис-(2-хлорэтокси)-этана, а также этоксиэтоксиэтанол-трет-бутиламин (ЭЭЭТБА), синтезированный из трет-бутиламина и хлорэтокси-этоксиэтанола. В US 4894178 указано, что смесь БТБАЭЭ и ЭЭЭТБА особенно эффективна для селективного отделения H₂S от CO₂. В US 2010/0037775 описано приготовление алкокси-замещенных эфираминов в качестве селективных сорбентов для отделения H₂S от СО₂. По сравнению с водным раствором МДЭА эти сильно стерически затрудненные амины приводят к значительно более высокой селективности при высоких содержаниях H₂S.

Существенная проблема возникает с некоторыми из этих абсорбирующих материалов в течение их транспортировки от места изготовления к месту применения в холодных климатических условиях; причем эта проблема возникает, когда температура застывания материала является относительно высокой, обычно по меньшей мере -20°С, а климатические условия в месте его применения ниже этого значения или близки к нему. Такие климатические зоны включают, например, области Северного моря Великобритании и Норвегии, Форт Мак-Мюррэй в Альберте, Канада и Биллингс, Монтана. В таких зонах, как эти, существует опасность, что жидкость замерзнет до твердого состояния или станет нетекучей до такой степени, что ее нельзя легко или удобно переместить или использовать до тех пор, пока она не оттает, однако это требует времени и затрат на размораживание и наличия складских сооружений, особенно на морских платформах, где пространство может быть очень ограниченным. Поэтому существует большая потребность в транспортировке сорбентов без их затвердевания при температурах, вероятно встречающихся в ходе транспортировки от одного места к другому.

Краткое описание изобретения

Заявитель обнаружил, что жидкие аминоэфирные сорбенты с высокой температурой застывания можно транспортировать в холодных климатических условиях без значительной опасности замерзания с помощью добавления воды в разумных количествах. Хотя как сами аминоэфиры, так и вода должны замерзать при этих условиях, их смеси устойчивы к замерзанию. Хотя можно было бы ожидать, что другие добавки, понижающие температуру застывания, также являются эффективными, использование воды является особенно привлекательным, так как амины обычно используют в форме водного раствора; поэтому транспортировка с добавленной водой позволяет избежать использования добавок, которые могут оказывать влияние на технологический процесс. Кроме того, использование воды является экономичным и позволяет избежать использования возможно дорогих химикатов. На морских платформах добавление воды перед транспортировкой также уменьшает количество воды, требуемой для добавления в месте применения на морской платформе, где поставка пресной воды может быть ограничена.

Поэтому, согласно настоящему изобретению, жидкий сильно стерически затрудненный аминоэфирный абсорбент кислого газа, который подвержен замерзанию в холодной климатической зоне из-за температуры застывания, составляющей -20°С или выше (ASTM D-97 или эквивалентный метод, например, Autopour), приводят в стойкое к замерзанию состояние путем предварительного смешивания аминоэфира с водой, при этом смесь аминоэфира с водой обычно содержит от 10 до 80, предпочтительно от 10 до 50 масс.% воды по отношению к массе аминоэфира, хотя точные пропорции можно регулировать в зависимости от самого абсорбента и предполагаемых температур в течение транспортировки, хранения и применения. Количество необходимой воды может составлять от 10 до 20% для подходящего понижения температуры застывания. Смесь аминоэфира и воды можно транспортировать через или в холодные климатические зоны с пониженной опасностью замерзания и можно хранить там, не поддерживая при температуре выше температуры замерзания аминоэфира. Поэтому обработанные аминоэфирные абсорбенты в форме водной смеси можно транспортировать из первого места расположения во второе место расположения в холодной климатической зоне для применения в способе обработки кислого газа с повышенным удобством.

В обычных случаях смесь аминоэфира и воды транспортируют из первой, относительно более теплой климатической зоны, в которой при температуре окружающей среды аминоэфир остается незамороженным, во вторую климатическую зону, более холодную по отношению к первой зоне, и в которой температура окружающей среды ниже температуры замерзания самого аминоэфира; при этом концентрацию воды в смеси аминоэфира и воды регулируют таким образом, чтобы она была достаточной для уменьшения температуры замерзания смеси до температуры ниже температуры окружающей среды второй климатической зоны. Смесь аминоэфира и воды можно хранить в месте, расположенном во второй климатической зоне, при температуре ниже температуры замерзания самого аминоэфира, например, в неотапливаемом складском помещении.

Подробное описание изобретения

Аминоэфирные абсорбенты

Хотя предложенная схема транспортировки применима для широкого класса жидких аминов, которые можно использовать для абсорбции кислых газов, таких как H₂S и СО₂, из газовых потоков, таких как природный газ, синтез-газ и т.п., предпочтительными аминовыми сорбентами являются сорбенты, которые можно использовать для селективной абсорбции H₂S из потоков кислых газов, которые представляют собой смеси H₂S с CO₂ и другими кислыми газами, такими как CS₂, HCN, COS и серные производные С₁-С₄ углеводородов. Предпочтительный класс аминоэфиров представлен производными диэтиленгликоля или полиэтиленгликолей, которые содержат сильно стерически затрудненные аминогруппы, а также их соответствующими производными, дериватизированными по спиртовой группе с образованием соответствующих простых эфирных или сложноэфирных производных, и их соответствующие сульфонатные и фосфонатные соли. Вообще, предпочтительные производные сильно стерически затрудненных аминоэфиров имеют значение суммарного E_s (постоянная Тафта стерического затруднения) более 1,75 (см. ниже для дополнительного объяснения этой постоянной и ее вычисления).

Предпочтительные примеры этих аминоэфиров описаны в патентах US 4405583, 4405585, 4471138, 4894178 и в патентной публикации US 2010/0037775, в которых дано полное описание этих веществ, их синтеза и их применения в способах селективного отделения кислых газов. Их описания кратко изложены ниже для удобства.

US 4405583: Описанные в этом патенте стерически затрудненные диаминоэфиры определены формулой:

где каждый из R¹ и R⁸ является С₁-С₈ алкильной и С₂-С₈гидроксиалкильной группами, каждый из R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ является водородом, С₁-С₄ алкильной и гидроксиалкильной группами, с определенными условиями для определения надлежащим образом стерически затрудненной молекулы, и m, n и р являются целыми числами от 2 до 4, а О является 0 или целым числом от 1 до 10. Обычный диаминоэфир этого типа представляет собой 1,2-бис(трет-бутиламиноэтокси)этан, диаминовое производное триэтиленгликоля.

US 4405585: Описанные в этом патенте стерически затрудненные аминоэфироспирты определены формулой:

где R¹ является C₁-C₈ первичным алкилом и первичным С₂-С₈ гидроксиалкилом, С₃-C₈ алкилом с разветвленной цепью и гидроксиалкилом с разветвленной цепью и С₃-C₈ циклоалкилом и гидроксициклоалкилом, каждый из R², R³, R⁴ и R⁵ является водородом, С₁-С₄ алкильными и С₁-С₄ гидроксиалкильными радикалами, с условием, что когда R¹ является первичным алкильным или гидроксиалкильным радикалом, оба R² и R³, связанные с атомом углерода, непосредственно связанным с атомом азота, являются алкильными или гидроксиалкильными радикалами, и что когда атом углерода в R¹, непосредственно связанный с атомом азота, является вторичным, по меньшей мере один из R² и R³, связанных с атомом углерода, непосредственно связанным с атомом азота, является алкильным или гидроксиалкильным радикалом, каждый из x и y является положительным целым числом от 2 до 4, a z является целым числом от 1 до 4. Примеры соединений этого типа включают аминоэфироспирт трет-бутиламиноэтоксиэтанол, производное диэтиленгликоля.

US 4471138: В этом патенте описано желательное применение сочетания диаминоэфира и аминоэфироспирта. Эти два соединения представлены соответствующими формулами:

где х является целым числом от 2 до 6. Эту смесь можно приготовить в новом одностадийном синтезе путем каталитического трет-бутиламинирования полиалкенилэфиргликоля, НО-(CH₂CH₂O)_x-СН₂СН₂-ОН, или галоалкоксиалканола. Например, смесь бис-(трет-бутиламиноэтокси)этана (БТБАЭЭ) и этоксиэтоксиэтанол-трет-бутиламина (ЭЭЭТБА) можно получить путем каталитического трет-бутиламинирования триэтиленгликоля. Смесь сильно стерически затрудненных аминов, например, БТБАЭЭ/ЭЭЭТБА, в водном растворе можно использовать для селективного удаления H₂S в присутствии CO₂ и для удаления H₂S из газовых потоков, в которых H₂S является единственным кислым компонентом, как часто бывает в случае нефтеперерабатывающих заводов.

US 4894178: Конкретное сочетание диаминоэфира и аминоспирта, представленных соответствующими формулами:

где х является целым числом от 2 до 6; причем массовое отношение первого амина к второму амину составляет от 0,23:1 до 2,3:1, предпочтительно от 0,43:1 до 2,3:1. Эту смесь можно приготовить в одностадийном синтезе путем каталитического трет-бутиламинирования соответствующего полиалкенилэфиргликоля, например, путем каталитического трет-бутиламинирования триэтиленгликоля. Эта смесь является одним из предпочтительных абсорбентов для использования в обработке газа на морских платформах.

US 2010/0037775: Реакцию полиалкенилэфиргликоля со стерически затрудненным амином, таким как трет-бутиламин, с образованием подходящих аминоэфирных абсорбентов улучшают путем применения блокированного алкоксигруппами гликоля, чтобы предотвратить образование нежелательного циклического побочного продукта, трет-бутилморфолина (ТБМ). Предпочтительный блокированный гликоль представляет собой метокситриэтиленгликоль, хотя также можно использовать этокси-, пропокси- и бутокси-гомологи. Показано, что в реакции триэтиленгликоля и трет-бутиламина получают смесь бис-(трет-бутиламиноэтокси)этана и трет-бутиламиноэтоксиэтоксиэтанола в массовом соотношении, составляющем приблизительно 65-67%:33%; полный выход этой смеси составляет приблизительно 95% при протекании реакции в течение длительного времени, при этом в реакции с блокированным алкоксигруппами гликолем получают моноаминовый продукт реакции со сравнимым выходом после значительно более короткого времени реакции.

Аминоэфирные соединения можно использовать в сочетании с другими смежными материалами, такими как аминная соль, как описано в патенте US 4618481. Сильно стерически затрудненное аминовое соединение может представлять собой вторичный аминоэфироспирт или двувторичный аминоэфир. Аминная соль может представлять собой продукт реакции сильно стерически затрудненного аминового соединения, третичного аминового соединения, такого как третичный алканоламин или триэтаноламин, с сильной кислотой или термически разлагаемой солью сильной кислоты, то есть аммониевой солью, или компонентом, способным к образованию сильной кислоты.

Аналогично, в патенте US 4892674 описан способ селективного удаления H₂S из газовых потоков с использованием абсорбирующей композиции, включающей стерически незатрудненный амин и добавку соли сильно стерически затрудненного амина и/или сильно стерически затрудненной аминокислоты. Аминная соль является продуктом реакции щелочного сильно стерически затрудненного аминового соединения и сильной кислоты или термически разлагаемой соли сильной кислоты, то есть аммониевой соли.

Предпочтительный класс аминоэфиров для применения на морской платформе определяется формулой

где R¹ является вторичной или третичной алкильной группой, содержащей от 3 до 8 атомов углерода, предпочтительно третичной группой, содержащей от 4 до 8 атомов углерода, Y является Н или алкилом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, n является положительным целым числом от 3 до 8, а x является положительным целым числом от 3 до 6. Предпочтительная группа R¹ представляет собой трет-бутил, а наиболее предпочтительными аминоэфирами являются аминоэфиры, полученные из триэтиленгликоля (n=2, x=3). Когда Y является Н, аминоэфир является аминоэфироспиртом, таким как трет-бутиламиноэтоксиэтоксиэтанол, полученный из триэтиленгликоля; когда Y является алкилом, предпочтительно метилом, аминоэфир является алкоксиаминоэфиром, предпочтительно трет-бутиламинометокси-этоксиэтоксиэтанолом. Моноаминоэфиры можно использовать в смесях с диаминоэфирами, в которых конечная ОН-группа эфироспирта или конечная алкоксигруппа алкоксиаминоэфира замещена на дополнительную стерически затрудненную аминогруппу, как выражено в формуле

где R¹, n и x являются такими, как определено выше, a R², который может быть таким же, как R¹, или отличным от него, является вторичной или третичной алкильной группой, содержащей от 3 до 8 атомов углерода. Предпочтительный диаминоэфир этого типа представляет собой бис-(трет-бутиламиноэтокси)этан, который можно удобным образом использовать в виде смеси с трет-бутиламинометокси-этоксиэтоксиэтанолом в массовом отношении, составляющем приблизительно 65-67 масс.%:33-35 масс.%.

Вышеупомянутый сильно стерически затрудненный вторичный аминоэфир отличается ациклическими или циклическими фрагментами, присоединенными к атому(атомам) азота аминогрупп(ы). Термин «сильно стерически затрудненный» означает, что атом азота аминогруппы присоединен к одной или более объемным углеродным группам. Обычно, сильно стерически затрудненные аминоэфироспирты имеют такую степень стерической затрудненности, что суммарное значение E_s (постоянная Тафта стерического затруднения) больше 1,75, как вычислено из значений, приведенных для первичных аминов в таблице V в публикации D.F. DeTar, Journal of Organic Chemistry, 45, 5147 (1980), на которую ссылаются для описания этого параметра.

Другое средство для определения, является ли вторичное аминовое соединение «сильно стерически затрудненным», состоит в измерении его химического сдвига ядерного магнитного резонанса 15N (ЯМР 15N). Было обнаружено, что стерически затрудненные вторичные аминовые соединения обладают химическим сдвигом ЯМР 15N более примерно δ+40 ppm (частей на млн.), когда 90 масс.% раствора амина в 10 масс.% D₂O при 35°С измеряют с помощью спектрометра с использованием жидкого (чистого) аммиака при 25°С в качестве нулевой эталонной величины. При этих условиях третичное аминовое соединение, используемое для сравнения, метилдиэтаноламин, имеет измеренное значение химического сдвига ЯМР 15N, составляющее δ27,4. Например, 2-(2-трет-бутиламино)-пропоксиэтанол, 3-(трет-бутиламино)-1-пропанол, 2-(2-изопропиламино)-пропоксиэтанол и трет-бутиламиноэтоксиэтанол имели измеренные значения химического сдвига ЯМР 15N, составляющие δ+74,3, δ+65,9, δ+65,7 и δ+60,5 ppm, соответственно, в то время как обычный стерически затрудненный амин, втор-бутиламиноэтоксиэтанол, и стерически незатрудненный амин, н-бутиламиноэтоксиэтанол, имели измеренные значения химического сдвига ЯМР 15N, составляющие δ+48,9 и δ35,8 ppm, соответственно. Когда строят график зависимости суммарных значений E_s от химического сдвига ЯМР 15N вышеупомянутых аминовых соединений, получается прямая линия. Аминовые соединения, имеющие значения химического сдвига ЯМР 15N более δ+50 ppm при этих условиях испытания, имели более высокую селективность по H₂S, чем аминовые соединения, имеющие химический сдвиг ЯМР 15N менее δ+50 ррm.

Стерически затрудненными аминоэфирными абсорбентами, которые требуют особого внимания в течение хранения, транспортировки и применения в холодных условиях, являются те, которые имеют температуру застывания (ASTM D-97 или эквивалентный метод), составляющую -20°С или выше. Абсорбенты с более низкими температурами застывания обычно не вызывают никаких проблем и, соответственно, обычно их не нужно смешивать с водой перед транспортировкой из места изготовления. Смеси аминоэфирных абсорбентов могут требовать обработки водой, если их температуры замерзания изменяются ниже температур замерзания отдельных компонентов смесей, имеющих соответствующие низкие температуры замерзания/застывания.

Смешивание, транспортировка и хранение аминоэфиров

Аминоэфирный абсорбент или смесь аминоэфирных абсорбентов смешивают с водой для придания требуемой стойкости к замерзанию в течение транспортировки и хранения. Хотя применение других подходящих депрессантов, понижающих температуру застывания, было бы также эффективным, применение воды является особенно привлекательным, так как амины обычно используют в форме водного раствора, поэтому при транспортировке с добавленной водой избегают использования других возможно дорогих добавок.

Примерные температуры замерзания для стерически затрудненных аминоэфирных абсорбентов селективных к H₂S являются следующими:

Примечания:

1. Метоксиэтоксиэтоксиэтанол-трет-бутиламин (МЭЭЭТБА) 97,8% чистоты с метокситриэтиленгликолем (МТЭГ), 2,2 масс.%.

2. Бис-(трет-бутиламино)триэтиленгликоль (Бис-ТБАТЭГ) 91,6 масс.% чистоты с триэтиленгликолем (ТЭГ) 0,5 масс.%, триэтиленгликоль-трет-бутиламин (ТЭГТБА) 5,75 масс.%.

3. Этоксиэтанол-трет-бутиламин.

Хотя температуры замерзания Бис-ТБАТЭГ и МЭЭЭТБА являются достаточно низкими, чтобы обычно не ожидать никаких проблем в условиях земной окружающей среды, ЭЭТБА и смесь аминоэфиров имеют достаточно высокие температуры застывания/замерзания, так что можно ожидать их замерзания при обычных зимних условиях в высоких широтах. Однако при добавлении воды температуру замерзания можно понизить до подходящей степени, облегчая транспортировку и хранение в суровых климатических условиях, как показывают следующие данные, в которых приведены температуры застывания, достигнутые путем добавления воды в эти вещества.

Воду в количестве приблизительно 10-50 масс.%, предпочтительно 20-40 масс.% по отношению к массе амина просто смешивают с жидким аминоэфиром, используя стандартные технологии смешивания, например бак с мешалкой. Смешанные воду и аминоэфир затем подготавливают для транспортировки, например, загружая в 200-литровые барабаны, контейнеры для жидкости согласно ISO, резервуары для жидкости, мягкую тару, автоцистерны, железнодорожные цистерны и т.п. Смешанную жидкость затем транспортируют в место с холодным климатом, используя стандартные средства, без необходимости поддерживать ее при температурах выше температуры замерзания. По прибытии в место с холодным климатом смесь аминоэфира и воды можно разбавить, если это необходимо, до конечной требуемой концентрации, обычно 5-30 об.%, и использовать в способе абсорбции. Альтернативно, ее можно хранить в необогреваемом месте до тех пор, пока ее не потребуется использовать.

Представленная схема транспортировки подходит, когда аминоэфир необходимо транспортировать через климатическую зону, в которой преобладают температуры ниже температуры замерзания аминоэфира, обычно ниже приблизительно 0°С. Это особенно полезно при транспортировке через зону, в которой ожидается температура, которая более чем на приблизительно 10°С ниже температуры замерзания аминоэфира, особенно, когда ожидается температура, которая более чем на приблизительно 20°С ниже температуры замерзания аминоэфира.

Количество воды, требуемое для придания стойкости к замерзанию, зависит от природы аминоэфира. Как отмечено выше, обычно является достаточным количество от 10 до 45 масс.%, причем его можно менять в пределах указанного диапазона в зависимости от температуры замерзания неразбавленного аминоэфира.

1. Способ хранения жидкого аминоэфирного абсорбента кислого газа для применения в способе обработки кислого газа в холодной климатической зоне, имеющей температуру окружающей среды ниже температуры замерзания самого аминоэфира, включающий смешивание аминоэфирного абсорбента с водой перед хранением в холодной климатической зоне с образованием смеси аминоэфира и воды, содержащей приблизительно от 10 до 45 масс. % воды по отношению к массе аминоэфира, в котором аминоэфир включает соединение этиленгликоля или полиэтиленгликоля, содержащее сильно стерически затрудненную аминогруппу и имеющее значение E_s (постоянная Тафта), составляющее по меньшей мере 1,75.

2. Способ по п. 1, в котором смесь аминоэфира и воды транспортируют из первой, относительно более теплой климатической зоны, в холодную климатическую зону, причем первая климатическая зона имеет температуру окружающей среды, при которой аминоэфир остается незамороженным, причем концентрация воды в смеси аминоэфира и воды является достаточной для уменьшения температуры замерзания смеси до температуры ниже температуры окружающей среды холодной климатической зоны.

3. Способ по п. 2, в котором смесь аминоэфира и воды транспортируют из первой климатической зоны в место в холодной климатической зоне при температуре ниже температуры замерзания самого аминоэфира.

4. Способ по п. 1, в котором аминоэфир включает трет-алкиламинодиэтиленгликоль или трет-алкиламинотриэтиленгликоль.

5. Способ по п. 4, в котором аминоэфир включает моно-трет-алкиламинодиэтиленгликоль, моно-трет-алкиламинотриэтиленгликоль, бис-(трет-алкиламино)-диэтиленгликоль или моно-трет-алкиламинотриэтиленгликоль.

6. Способ по п. 5, в котором трет-алкиламиногруппа представляет собой трет-бутиламиногруппу.

7. Способ по п. 5, в котором аминоэфир включает смесь бис-(трет-бутиламиноэтокси)-этана (БТБАЭЭ) и этоксиэтоксиэтанол-трет-бутиламина (ЭЭЭТБА).

8. Способ по п. 5, в котором аминоэфир включает смесь, в которой массовое отношение диаминового соединения к моноамину в смеси составляет от 0,23:1 до 2,3:1.

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором аминоэфир включает алкокси-трет-алкиламиноэфир.

Изобретение относится к способам для обработки углеводородов, содержащих углеводороды геологических материалов. Способ обработки углеводородов, полученных из углеводородного месторождения, содержит: (a) получение смеси жидких углеводородов и газообразных компонентов, полученных из углеводородного месторождения, в котором газообразные компоненты содержат сероводород и меркаптаны; (b) выделение жидких углеводородов из газообразных компонентов; (c) контакт газообразных компонентов с отбензиненным абсорбционным маслом, в результате чего меркаптаны поглощаются отбензиненным абсорбционным маслом и формируют насыщенное абсорбционное масло; (d) выделение газообразного продукта, содержащего сероводород, из насыщенного абсорбционного масла; (e) обработку газообразного продукта для удаления сероводорода с получением обедненного топливного газа и (f) обработку жидких углеводородов, полученных на стадии (b), путем смешивания с отбензиненным абсорбционным маслом, насыщенным абсорбционным маслом, смесью насыщенного и тощего абсорбционного масла, эквивалентным углеводородом или с эквивалентным углеводородом, способным разбавлять жидкие углеводороды, и насыщенным абсорбционным маслом, полученным на стадии (d), для снижения вязкости перед транспортировкой на нефтеперерабатывающий завод для переработки.

Способ каталитического крекинга, объединенного с установкой обработки аминами, с улучшенным балансом co2 // 2610868

Изобретение относится к интегрированному способу улавливания CO2, выбрасываемого отходящими газами, выходящими из зоны регенерации установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC), на которой обрабатывают углеводородную фракцию типа вакуумного дистиллята или остатка от атмосферной перегонки, в котором используют установку обработки аминами (AMN) отходящих газов для удаления CO2 и в котором пар HP получают при охлаждении отходящих газов, выходящих из зоны регенерации, и применяют по меньшей мере в одной турбине с противодавлением, которая приводит в движение не исключительным образом: a) либо воздуходувку подачи воздуха регенерации (MAB) установки FCC; b) либо компрессор крекинг-газов (WGC); причем образующийся пар BP используют для обеспечения регенерации амина на установке обработки аминами (AMN), а избыток пара HP и BP пересчитывают в снижение выбросов CO2.

Способ удаления эфира из парообразной смеси // 2610759

Изобретение относится к способу удаления сложного эфира (3') из парообразной смеси (5'), содержащей сложный эфир (3'), путем приведения парообразной смеси (5') в контакт с водным раствором (6'), содержащим кислоту (4'), соответствующую сложному эфиру (3'), при этом часть сложного эфира (3') растворяется или иным образом переходит в водный раствор (6'), и водный раствор (6') после контакта поступает в контур циркуляции (73), при этом в контуре циркуляции (73) водный раствор (6') подвергают обработке, включающей: стадию нагревания (240), стадию реакции (250), причем время пребывания на стадии реакции (250) составляет от 0,10 до 30 мин, а температура на стадии реакции (250) составляет от 10 до 95°С, стадию охлаждения (260), при этом стадия нагревания (240) предшествует стадии реакции (250), стадия реакции (250) предшествует стадии охлаждения (260), а время пребывания и температура на стадии реакции (250) достаточны для существенного уменьшения содержания сложного эфира (3') в водном растворе (6'), причем сложный эфир (3') является циклическим диэфиром альфа-гидроксикарбоновой кислоты со структурной формулой I: где R выбран из группы, состоящей из водорода и линейных или разветвленных алифатических радикалов, включающих от 1 до 6 атомов углерода, при этом кислота (4') является альфа-гидроксикарбоновой кислотой со структурной формулой II, соответствующей диэфиру со структурной формулой I: Кроме того, изобретение относится к устройству (1), предназначенному для осуществления указанного способа.

Способ подготовки углеводородного газа // 2609172

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано для подготовки попутного нефтяного газа в нефтяной промышленности.

Способ подготовки попутного нефтяного газа // 2609171

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано для подготовки попутного нефтяного газа в нефтяной промышленности.

Способ промывки газа из гидропереработанного выходящего потока и относящиеся к нему установка и сепаратор // 2609013

Изобретение относится к способу промывки газа из гидропереработанного выходящего потока из зоны гидропереработки. Согласно предлагаемому способу добавляют первую часть потока промывочной воды в гидропереработанный выходящий поток с образованием объединенного потока и конденсируют объединенный поток.

Способ и устройство для извлечения газа из газовой смеси с использованием эжектора вентури // 2605978

Способ извлечения газа из газовой смеси, включающий проведение стадии очистки, в которой первый сорбент приводится в контакт с газовой смесью для извлечения этого газа из газовой смеси, при этом образуется обогащенный первый сорбент, в котором, по меньшей мере, частично сорбирован газ; проведение стадии регенерации, в ходе которой второй сорбент приводится в контакт с обогащенным первым сорбентом для извлечения газа из обогащенного жидкого первого сорбента; при этом для осуществления контакта на стадии очистки и/или на стадии регенерации используется отдельный эжектор Вентури (12, 22).

Способ и устройство для отвода легколетучих продуктов деградации из имеющегося в технологическом процессе отделения двуокиси углерода co2 контура с абсорбирующим веществом // 2605132

Изобретение относится к способу отвода легколетучих продуктов деградации из имеющегося в технологическом процессе отделения двуокиси углерода контура с абсорбирующим веществом.

Способ удаления soх из топочных газов из парового котла // 2604746

Изобретение относится к способу удаления SOx из топочных газов. Способ удаления SOx из топочных газов из парового котла содержит следующие стадии: (a) нагрев топочного газа перед каталитическим реактором по ходу потока; (b) окисление SO2 в топочном газе до SO3 в каталитическом реакторе по меньшей мере с одним пропусканием катализатора, действующего при температурах в диапазоне 350-450°C; (c) охлаждение окисленного, обогащенного SO3 топочного газа со стадии (b) до температуры выше точки росы H2SO4 топочного газа; (d) дальнейшее охлаждение обогащенного SO3 топочного газа со стадии (с) в охлаждаемом воздухом конденсаторе, посредством этого конденсируется SO3 в виде H2SO4 и производится горячий воздух и очищенный топочный газ; (e) извлечение конденсированной H2SO4 из конденсатора.

Система контроля загрязнения воздуха // 2604233

Изобретение относится к системе контроля загрязнения воздуха. Система содержит узел извлечения СО2, в состав которого входят абсорбер СО2, в котором удаляется СО2, содержащийся в дымовом газе, выходящем из котла, с помощью аминового абсорбента, и регенератор абсорбента, в котором осуществляется регенерация абсорбента, при этом абсорбер СО2 оборудован секцией абсорбции СО2, в которой осуществляется абсорбция СО2, содержащегося в дымовом газе, с помощью аминового абсорбента, и секцией фильтров из водоотталкивающего материала, которая размещена со стороны ниже по ходу движения дымового газа от секции абсорбции СО2 и улавливает туманообразный аминовый абсорбент, захваченный дымовым газом, не содержащим СО2, при этом секция фильтров из водоотталкивающего материала содержит корпус для фильтров, содержащий камеру для ввода газа, в которую из секции абсорбции СО2 поднимаются дымовые газы, не содержащие CO2, и множество фильтров из водоотталкивающего материала, установленных на боковой поверхности корпуса фильтров, чтобы обеспечить прохождение вводимого дымового газа, не содержащего СО2, через указанные фильтры в направлении ортогональном направлению течения газа.

Способ обработки аминами для селективного отделения кислых газов // 2618829

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при обогащении газов, очистке хвостовых газов для селективного отделения кислых газов из смешанных газовых потоков. Способ селективного отделения сульфида водорода от газовых смесей, содержащих диоксид углерода, включает контактирование газовой смеси с соединением формулы: ,где R3 является С1-С4 алкильной группой, R1 и R2 каждый являются С1-С4 алкильной группой, R4 является ОН или OR5, R5 является -CH2-CR1R2-NHR3 и n является целым числом от 1 до 4. Контактирование газовой смеси осуществляют с водным раствором соединения, или с неводным раствором соединения, или с твердым телом, на которое привито соединение или которое пропитано данным соединением. Предпочтительным соединением является 2-(N-метиламино)-2-метилпропан-1-ол. Изобретение обеспечивает повышение скорости реакции соединения указанной формулы с сульфидом водорода и более селективное отделение сульфида водорода от диоксида углерода в смесях кислых газов. 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.

Способ очистки от паров нефти или нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта, или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом и установка для его осуществления (варианты) // 2620050

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способам, использующим насосно-эжекторные установки в системах очистки от паров нефти или нефтепродукта выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости. Способ очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, включает: подачу насосом абсорбента в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку жидкостно-газовым струйным аппаратом парогазовой среды из наполняемой нефтью или нефтепродуктом емкости или резервуара для хранения нефти или нефтепродукта; сжатие парогазовой среды с поглощением из нее паров нефти или паров нефтепродукта абсорбентом; подачу образованной на выходе жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси в сепаратор, разделение в сепараторе двухфазной смеси на газообразную фазу, частично очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и газообразной фазы во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, подачу вторым насосом абсорбента во второй жидкостно-газовый струйный аппарат и сжатие в нем газообразной фазы с поглощением абсорбентом паров нефти или паров нефтепродукта, содержащихся в газообразной фазе; подачу образованной на выходе второго жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси во второй сепаратор, разделение во втором сепараторе двухфазной смеси на газовую среду, очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из второго сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и отвод газовой среды в атмосферу; выделение в вакуумном десорбере из насыщенного абсорбента растворенных в нем паров нефти или паров нефтепродукта путем поддержания в вакуумном десорбере давления ниже атмосферного, подачу из вакуумного десорбера абсорбента на вход насоса и на вход второго насоса, а паров нефти или паров нефтепродукта в устройство создания вакуума в вакуумном десорбере. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ получения средства для селективного удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти и нефтепродуктов // 2620792

Изобретение относится к области органической химии и может быть использовано при получении средства для селективного удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти и нефтепродуктов. Осуществляют диспергирование и смешивание моноэтаноламина, формальдегида или параформа, взятых в мольном соотношении 1:2, в гидродинамическом акустическом аппарате с частотой 7,2 кГц на проток при температуре 15-70°С без катализатора. Обеспечивается повышение абсорбционной емкости, селективности средства по сероводороду и меркаптанам, поглотительной способности, а также сокращение времени процесса и снижение энергозатрат. 4 табл., 1 ил.

Способ абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов // 2621754

Изобретение относится к абсорбционной очистке углеводородного газа от кислых компонентов. Способ включает абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа регенерированным абсорбентом в абсорбере при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, один из которых переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента во время непрерывной работы остальных фильтров системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента по очистке отработанного абсорбента, регенерацию отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре и фильтрацию регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента. Фильтры отработанного абсорбента устанавливают вертикально. Регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осуществляют отфильтрованным регенерированным абсорбентом в две стадии: на первой стадии прямоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом отработанный абсорбент вытесняют из фильтра отработанного абсорбента и отводят в десорбер, на второй стадии противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадок удаляют и отводят в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка. Технический результат: простота и надежность способа, исключение отложения в тепло- и массообменной аппаратуре примесных компонентов, снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Отделитель для диоксида углерода, способ его эксплуатации и отделительный узел // 2621809

Изобретение относится к отделителю для диоксида углерода. Описан отделитель диоксида углерода, содержащегося, в частности, в дымовом газе электростанции на ископаемом топливе, включающий в себя абсорбционный узел, приданный ему десорбционный узел и отделительный узел для отделения солей из промывочного раствора. При этом абсорбционный узел и десорбционный узел сообщены между собой первым трубопроводом для восстановленного промывочного раствора (А) и вторым трубопроводом для насыщенного промывочного раствора (А'). Отделительный узел содержит кристаллизатор для образования кристаллов солей и расположенный на стороне стекающего потока сепарационный узел для отделения кристаллов солей. Также описан соответствующий способ эксплуатации отделителя. Кроме того, описан отделительный узел для отделения солей из промывочного раствора, который содержит кристаллизатор и расположенный на стороне стекающего потока первый сепарационный узел для отделения кристаллов солей. Кристаллизатор содержит кристаллизационную камеру для образования кристаллов солей и противоточный классификатор для разделения кристаллов солей по их размеру. К кристаллизационной камере присоединен первый ответвительный трубопровод, который через второй сепарационный узел заходит в противоточный классификатор. Изобретение позволяет отделить соли из промывочного раствора, предотвратить развитие коррозии и улучшить текучесть промывочного раствора. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка хелатной сероочистки газа // 2622299

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая абсорбер, регенератор, устройство для дегазации и осветления насыщенного абсорбента, устройство для промывки суспензии серы, устройство для выделения жидкой серы, состоящее из нагревателя и сепаратора, рекуперационный теплообменник и устройство для осушки очищенного газа. При работе установки очищаемый газ смешивают с отдувом, газом регенерации и промывают в абсорбере регенерированным хелатным абсорбентом с получением очищенного газа и насыщенного абсорбента, который направляют в устройство для дегазации и осветления, из которого выводят отдув, осветленный абсорбент и суспензию серы, которую подают в устройство для промывки водным конденсатом и/или водяным паром с получением промывной воды и промытой суспензии серы, подаваемой через рекуперационный теплообменник и нагреватель в сепаратор, из которого выводят жидкую серу и обессеренную воду. Осветленный абсорбент смешивают с циркулирующим регенерированным абсорбентом и подают в регенератор, где продувают воздухом, отработанный воздух выводят, а регенерированный абсорбент разделяют на циркулирующий и балансовый, который после смешения с промывной и обессеренной водой подают в абсорбер в качестве регенерированного абсорбента. Изобретение позволяет уменьшить потери абсорбента и снизить энергозатраты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Извлечение этилена путем абсорбции // 2623433

Изобретение относится к способу извлечения этилена из потока продуктов полимеризации системы получения полиэтилена. Способ включает: отделение потока легких газов от потока продуктов полимеризации, причем указанный поток легких газов содержит непрореагировавший этилен; приведение в контакт потока легких газов с системой абсорбирующих растворителей, причем указанное приведение в контакт потока легких газов с системой абсорбирующих растворителей происходит при температуре в диапазоне от 4°С (40°F) до 43°С (110°F), причем по меньшей мере часть непрореагировавшего этилена из потока легких газов абсорбируется системой абсорбирующих растворителей; и извлечение непрореагировавшего этилена из системы абсорбирующих растворителей с получением извлеченного этилена. При этом система абсорбирующих растворителей содержит хлорид меди, анилин и N-метилпирролидон. Также изобретение относится к способу получения полиэтилена и трем вариантам системы получения полиэтилена. Предлагаемое изобретение позволяет с высокой эффективностью отделять этилен из потока повторной переработки. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл., 41 пр.

Установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов из нефти // 2624625

Изобретение относится к устройствам для промысловой подготовки к транспорту сероводород- и меркаптансодержащей нефти по показателю "содержание сероводорода и метил- и этилмеркаптанов" и может найти применение в нефтяной промышленности. Описана установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов из нефти, включающая десорбер, оснащенный линиями ввода нагретой нефти и вывода очищенной нефти, линией подачи циркулирующего газового потока и линией вывода газа отдувки, причем на линии вывода газа отдувки расположен блок низкотемпературной хелатной очистки абсорбентом на основе хелатных комплексов железа, оснащенный линиями вывода очищенного газа в качестве циркулирующего газового потока, ввода воздуха, а также вывода отходящего газа и подачи суспензии серы в линию ввода нагретой нефти. Технический результат - снижение энергозатрат и повышение промышленной безопасности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и установка для очистки отходящих газов // 2624706

Изобретение относится к установке для очистки газов дыхания наливных терминалов нефтепродуктов и иных отходящих газов, содержащих летучие органические соединения, пары углеводородов, оксид углерода (II) и другие вещества, опасные в пожарном или токсическом отношении, при утилизации хвостовых и сдувочных газов в процессе нефтедобычи и нефтепереработки, при очистке от растворителей вентиляционных выбросов окрасочных производств, при утилизации побочного метана и т.п. Установка содержит жидкостный абсорбер, выполненный с возможностью удаления органических веществ из обрабатываемых газов за счет абсорбции и конденсации; теплообменник, соединенный с жидкостным абсорбером по жидкой фазе и выполненный с возможностью охлаждения жидкого сорбента, циркулирующего между жидкостным абсорбером и теплообменником; холодильный агрегат, соединенный с теплообменником и выполненный с возможностью подачи в теплообменник хладагента, циркулирующего между холодильным агрегатом и теплообменником, для охлаждения жидкого сорбента; каталитический дожигатель, соединенный с жидкостным абсорбером по газовой фазе и выполненный с возможностью окисления органических веществ в обрабатываемых газах, подаваемых из жидкостного абсорбера; нагнетатель, соединенный по газовой фазе с жидкостным абсорбером и каталитическим дожигателем и выполненный с возможностью нагнетания атмосферного воздуха в поток обрабатываемых газов между жидкостным абсорбером и каталитическим дожигателем для снижения концентрации органических веществ в обрабатываемых газах. Изобретение позволяет расширить диапазон значений объема подаваемых на очистку газов в единицу времени и концентрации органических соединений на входе. 2 н. и 32 з.п. ф-лы, 6 ил.

Установка очистки газа от сероводорода // 2626351

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от сероводорода и может найти применение в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая установку хелатной очистки, термосифонное устройство с паровым нагревателем и узел прямого окисления сероводорода, состоящий из по меньшей мере одного реактора. При работе установки сероводородсодержащий газ нагревают парами теплоносителя, смешивают с воздухом и направляют в каталитический реактор, в котором основную часть сероводорода окисляют с получением товарной серы, выводимой с установки, а газ с парами серы направляют на установку хелатной очистки, где сероводород доокисляют воздухом в присутствии хелатных комплексов железа, газы окисления и очищенный газ выводят с установки, а жидкую серу подают в линию товарной серы. Тепло реакции из каталитического реактора отводят в термосифонное устройство путем циркуляции кипящего теплоносителя, а избыток тепла с установки выводят путем циркуляции балансового теплоносителя. Изобретение позволяет снизить металлоемкость, энергозатраты и повысить чистоту серы. 1 ил.