降低胺组合物的亚硝胺含量的制作方法

降低胺组合物的亚硝胺含量的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于降低被一种或多种亚硝胺污染的胺组合物中亚硝胺含量的策略。本发明分别基于以下认识：用适当流量的电磁能例如紫外线能照射污染的胺组合物，能够相对于胺含量选择性地分解亚硝胺含量。这允许所处理组合物的胺含量得以保持。因此，本发明的原理对于再生胺吸收剂特别有用。如此容易地降低亚硝胺含量还促进胺组合物的清除、进一步处理或其他所需操作。
【专利说明】降低胺组合物的亚硝胺含量发明领域
[0001]本发明涉及纯化胺组合物，尤其是水性胺组合物，其用作从气体混合物例如烟道气、天然气等中去除酸性污染物的吸收剂。更具体地，用电磁能照射水性组合物来相对于胺含量选择性地分解亚硝胺含量，以再生更加纯的胺组合物。
[0002]发明背景
[0003]期望能够从多种流体中去除酸性污染物。例如，天然气包含许多酸性气态组分，例如硫化氢和二氧化碳，以及水蒸汽，期望在所述气体被输送和/或使用之前将其从气体中去除。燃烧气体，例如烟道气，也可以包含二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和/或其他期望去除的酸性污染物。
[0004]如果需要，可以通过使逆流中的气体与气体处理化学物质的水溶液接触来将这些组分从天然气及其他类似的流体中去除，所述气体处理化学物质的水溶液通常是包含一种或多种烷醇胺例如单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)或甲基二乙醇胺；或二醇例如单-、二-或三-乙二醇；或亚硫酸酰(sulfinol)的水溶液。气体处理化学物质的溶液有效地从天然气中吸收酸组分或水。此后，气体处理化学物质的溶液通过将所吸收的酸性材料从溶液中解吸来再生，以使所述溶液可以再循环和再用于处理更多的天然气。这种解吸操作通常通过将溶液逆流通过再生器或解吸装置中的蒸汽来完成。
[0005]在一段时期内，污染物可以增加到如此的程度，以至于去除酸性气态组分的效率降低太多和/或气体处理溶液变得太粘以至于不能有效地泵送。当这发生时，通常用新鲜的水性气体处理化学物质的溶液替换所述溶液。然而，这导致两个缺点。第一，处理掉由此产生的大量废液因为其腐蚀性物质含量而困难和昂贵。第二，新鲜的气体处理化学物质的成本相当高，因此该方法的总体成本效益降低了。由于这些，已经尝试再生用过的吸收剂组合物以使所述组合物可以再使用。
[0006]根据一种常规的再生技术，再生伴有加热用过的吸收剂。因为酸性气体的溶解性在较高温度下降低，所以加热驱散了大部分被吸收剂吸收的酸性气态污染物。
[0007]然而,用过的吸收剂溶液中存在其他种类的污染物,且仅仅加热通常不够有效地将这些从吸收剂中去除。例如，在纯化系统过程中吸收剂的亚硝胺含量可以趋于增加。期望降低吸收剂的亚硝胺含量，因为亚硝胺含量的明显增加可以导致蒸气相或处理气体中亚硝胺的低水平，并且也会使水性胺的处理复杂化。去除亚硝胺可以使其更容易再循环、丢弃、进一步处理，或者以其他方式处理吸收剂流。然而，相对于所需胺选择性地去除亚硝胺是成问题的，因为两种材料极易溶解于彼此以及溶解于水溶液中。
[0008]因此，强烈需要用于纯化胺组合物的策略，其可以相对于胺选择性地去除亚硝胺。
[0009]发明简述
[0010]本发明提供用于降低被一种或多种亚硝胺污染的胺组合物中亚硝胺含量的策略。本发明分别基于以下认识:用适当流量的电磁能例如紫外线能照射污染的胺组合物，能够相对于胺含量选择性地分解亚硝胺含量。这允许所处理组合物的胺含量得以保持。因此，本发明的原理对于再生胺吸收剂特别有用。如此容易地降低亚硝胺含量还促进胺组合物的清除、进一步处理或其他所需操作。
[0011]一方面，本发明涉及降低包含至少一种亚硝胺和一种或多种胺的组合物中亚硝胺含量的方法，包括以下步骤:
[0012](a)提供所述组合物，其中所述组合物具有初始的亚硝胺含量和初始的胺含量；
[0013](b)在有效引起至少一部分初始的亚硝胺含量相对于初始的胺含量选择性分解的条件下用电磁能流量照射所述组合物。
[0014]另一方面，本发明涉及从气体混合物去除污染物的方法，包括以下步骤:
[0015](a)使用水性胺组合物去除包含在气体混合物中一种或多种污染物的至少一部分，其中所述使用步骤提供具有降低的污染物含量的纯化气体混合物和包含一种或多种污染物和一种或多种副产物亚硝胺的水性富胺组合物；
[0016](b)在有效提供贫胺组合物的条件下处理富胺组合物，所述处理包括:
[0017](i)从所述富胺溶液中去除至少一部分污染物；和
[0018](ii)在有效引起至少一部分初始的亚硝胺含量相对于初始的胺含量选择性分解的条件下用电磁能流量照射所述富胺组合物；和
[0019](c)再循环所述贫胺组合物以使步骤(a)所使用的水性组合物的至少一部分包括再循环的贫胺溶液。
[0020]另一方面，本发明涉及用于从污染的流体流中去除至少一种酸性污染物的纯化系统，所述系统包括:
[0021]a)吸收剂，包含至少一种胺；
[0022]b)纯化阶段，其在一种或多种处理单元中进行，在其中在以下条件下使所述吸收剂流接触污染的流体流:使得一种或多种酸性气体污染物的至少一部分从流体流中去除并合并入所述吸收剂流，以使得离开纯化阶段的下游吸收剂流相对于引入纯化阶段的吸收剂流而言是富酸的，且其中离开纯化阶段的所述下游吸收剂流还包含亚硝胺含量；
[0023]c)再生阶段，包括:
[0024](i)第一部分，在其中离开纯化阶段的所述下游吸收剂流的至少一部分在以下条件下进行处理:从吸收剂流有效去除至少一部分酸性污染物，以使得离开再生阶段的吸收剂流相对于进入再生阶段的吸收剂流而言是贫酸的；和
[0025](ii)第二部分，包含至少一种电磁能源，所述电磁能源以有效方式操作性地合并入所述第二部分，以使从所述能源放射的电磁能流量照射离开纯化阶段的所述下游吸收剂流的至少一部分，以引起所述下游流中亚硝胺含量的至少一部分的分解；和
[0026]d) 一个或多个流体通道，其以以下方式将所述再生阶段与所述纯化阶段连接起来:允许所述再生阶段的第一和第二部分中处理的吸收剂再循环，以用作用于在纯化阶段中接触污染流体流的吸收剂流的至少一部分。
[0027]附图简要说明
[0028]通过参考以下本发明实施方式的描述结合附图，本发明的以上提及的和其他的优点，和获得它们的方式将变得更加明显，且本发明本身将被更好地理解，其中:
[0029]图1是结合本发明原理的纯化系统的示意图，其中吸收剂例如胺溶液用于从污染流体例如烟道气中去除酸性污染物，例如co2、SO2和/或类似物，且其中照射策略用于帮助再生所述吸收剂；和
[0030]图2是表明被亚硝胺污染并在下列实施例中处理的胺组合物中胺和亚硝胺含量相对于紫外线曝露时间的函数关系图。
[0031]本发明优选实施方式的详细说明
[0032]如下描述的本发明的实施方式不是穷举性的或将本发明限制于以下详细说明中公开的精确形式。相反，选择并描述这些实施方式是使本领域其他技术人员可以了解并理解本发明的原理和操作。
[0033]本发明提供降低包含至少一种胺和至少一种亚硝胺的组合物中亚硝胺含量的策略。所述策略用于在以下意义上相对于胺含量选择性地降低亚硝胺含量:亚硝胺含量的降低百分比大于胺含量的降低百分比。
[0034]根据一种代表性的实施模式，提供了包含至少一种胺并且还包含至少一种作为污染物的亚硝胺(也称为N-亚硝胺)的胺组合物。如本文所使用，术语“胺”是指包含至少一个胺部分，优选至少两个胺部分，更优选至少三个胺部分，并且甚至更优选至少四个胺部分的有机化合物。为了本发明的目的，亚硝胺将不会被认为是胺。包含两个或多个胺部分的胺在本文中是指聚胺。如本文所使用，有机化合物是指包含至少一个碳原子和与碳原子共价结合或共价结合到与碳原子共价结合的氧原子上的至少一个氢原子的化合物。胺化合物可以是直链、支链、环状或非环状、饱和、不饱和、脂族和/或芳族的。胺部分可以是伯胺、仲胺和/或叔胺。除胺官能团之外，这种化合物也可以包含其他的官能团例如OH、CO2H或其盐、SO3H或其盐、PO3H2或其盐、卤基、烷氧基、硫醇基、酯基、酮基、铵、尿烷、尿素、酰胺、醛、这些的组合等。
[0035]胺官能团可以是空间位阻或非位阻的。空间位阻的胺在结构上定义为其中氨基被叔碳取代的伯胺或其中氨基被仲碳或叔碳取代的仲胺。
[0036]示例性的胺类别包括烃基胺。这种类型的胺包含至少一个烃基部分和至少两个胺部分。术语“烃基”是指其中C和H原子构成至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少80重量％，并且甚至更优选100重量％的部分。除C和H之外，这种部分可以包含其他原子例如O、共价结合的卤素例如溴原子、P、S、这些的组合等。羟基官能的烷基或亚烷基部分是包含一个或多个O原子的烃基部分的实例。烃基部分可以独立地是非环状或环状的；支链或直链的；饱和或不饱和的；脂族或芳族的；或这些的组合。
[0037]优选的烃基部分独立地是I到50、优选I到20、更优选I到10、并且甚至更优选2到6个碳原子的二价、三价、四价、五价和/或六价的亚烷基部分。如果其他种类的原子存在于亚烷基部分中，理想地这些原子合并入相对于本发明纯化方法中使用的工艺条件而言基本上惰性的部分中。
[0038]胺的具体实例包括单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、乙二胺(EDA)U, 3-丙二胺(1，3-DAP)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)、哌嗪(PIP)、氨基乙基哌嗪(AEP)、h_哌嗪(h_PIP)、氨基乙基乙醇胺(AEEA)、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、这些的组合等。
[0039]包含至少一种胺和至少一种亚硝胺的胺组合物可以从多种来源获得。一种示例性的来源是用作纯化系统中的吸收剂的胺组合物。通常，当所述吸收剂和另一种流体彼此接触时，流体胺组合物具有从另一种流体吸收(也称为解吸)酸性污染物的能力。大量污染流体可使用胺吸收剂纯化。可被纯化的流体的实例包括氢、碳氢化合物、烟道气和其他由燃料燃烧、废物燃烧等产生的气体。酸性污染物包括一种或多种物质例如二氧化碳、SO2, so3、H2S、硫醇、NO、NO2、这些的组合等。一些酸性污染物本身具有工业用途并且如果需要可以在从污染流体中去除之后回收备用。
[0040]从待纯化的污染流体进料中吸收污染物后，产生具有降低的酸性污染物含量的纯化流体。吸收了那些酸性污染物的吸收剂变得相对富含从此刻纯化的流体中解吸的酸性气体。另外，纯化处理还引起胺吸收剂组合物中亚硝胺含量的增加。不希望被束缚，据信当胺组合物的一种或多种仲胺成分与待纯化流体的氧化氮成分反应时，亚硝胺可作为副产物产生。本发明的原理对于降低亚硝胺含量作为再生策略的一部分而言特别有用，以使再生的胺组合物可以被进一步处理、清除或更优选地再循环以进行污染流体进料的进一步纯化。
[0041]亚硝胺是胺的衍生物化合物，其中亚硝基部分(-N=O)与胺的氮结合。不希望被束缚，据信当仲胺与作为亚硝基化剂的氧化氮反应时，亚硝胺形成。示例性的亚硝胺具有下式:
[0042]

R\

N——N^=O

R/
[0043]其中各R1是一价部分或与其他R1基团一起作为环状结构的共成员，所述其他R1基团可以是直链、支链、环状、多环、稠环等的芳基或非芳基部分。R1可以是饱和或不饱和的。R1可以是取代或未取代的。如果被任选取代，示例性的取代基可以包括一种或多种卤基、烷氧基、羟基、硫醇基、酯基、酮基、羧酸基或其盐、硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、膦酸盐、胺、尿烷、尿素、酰胺、这些的组合等。如果R1具有包含I或更多个C原子的主链或垂悬部分，主链或这种部分可以独立地包含一个或多个杂原子。
[0044]在其他的实施方式中，亚硝胺可以包含超过一个的与亚硝基结合的氮原子，例如下式:
[0045]

0




1
NRi
1/
N-—N
r/\、..…....\
[0046]其中R1独立地是如上所定义的部分，且其中各R2独立地是二价连接基，所述二价连接基可以是直链、支链、环状、多环、稠环等的芳基或非芳基部分。R1可以是饱和或不饱和的。R2可以是取代或未取代的。如果被任选取代，示例性的取代基可以包括一种或多种卤基、烧氧基、轻基、硫醇基、酷基、丽基、竣酸基或其盐、硫酸盐、横酸盐、憐酸盐、勝酸盐、胺、尿烷、尿素、酰胺、这些的组合等。如果R2具有包含I或更多个C原子的主链或垂悬部分，主链或这种部分可以独立地包含一个或多个杂原子。
[0047]胺组合物任选可以包含一种或多种溶剂。在许多情况下，溶剂包含水，且胺组合物是水性溶液或分散体，优选水性的胺溶液。除水之外，这种水性溶液任选可以包含一种或多种共溶剂例如乙醇等。包含一种或多种烷醇胺的水性溶液是更优选的。在典型的实施模式中，水性的胺溶液包括基于所述组合物总重量的10-70重量％、优选30-60重量％、更优选40-55重量％的胺。如果包含额外的共溶剂，水与共溶剂的重量比可以是2-25，优选2.8-10，更优选3-8。在用作纯化污染的气体混合物的吸收剂后，胺组合物通常可以包含
0.002-0.04，有时0.04-0.1，并且甚至有时0.1-0.2重量份的亚硝胺/100重量份所述胺组合物中包含的所有胺。
[0048]除了一种或多种胺、一种或多种亚硝胺和任选的溶剂之外，本发明的胺组合物任选可以包含一种或多种额外成分。这些成分包括来自胺或烷醇胺氧化的有机阴离子、来自烟道气污染物的无机离子、来自煤炭燃烧的金属杂质和热稳定的胺盐。
[0049]为了相对于胺含量降低亚硝胺含量，在有效引起亚硝胺含量相对于胺含量选择性分解的条件下用电磁能流量照射胺组合物。之前，例如已知紫外线能可以引起亚硝胺化合物分解。意外的是照射包含亚硝胺材料和胺材料两者的组合物可以以相对于胺含量选择性地分解亚硝胺含量的方式进行。这种发现允许将照射用作再循环胺吸收剂组合物的再生策略的一部分。
[0050]如本发明所使用，“分解”是指将一种物质转化为平均分子量低于起始物质的一种或多种物质。在本发明的实践中，分解涵盖键断裂、形成新键、两种或多种物质之间的反应、物质内反应、这些的组合等。
[0051]用于本发明实践的电磁能可以是在合理时间期间内在所需温度和压力条件下引起亚硝胺含量相对于胺含量选择性分解的任何电磁能。紫外线能是最优选的，因为其提供亚硝胺相对于胺的分解的优异的选择性。紫外线能包括UV-A范围(400nm-315nm) ,UV-B范围(314.99nm-280nm)和 UV-C 范围(270.99nm_100nm)的能量。UV-A 和 UV-C 范围是较优选的。在一个实验中，发现UV-C范围中具有254纳米的最大强度的紫外线能是适合的。在另一个实施例中，发现UV-A范围中具有365纳米的最大强度的紫外线能是适合的。也适合使用宽带光源例如在UV-A、UV-B和/或UV-C区域的两种或更多种中包括最大值、优选在至少UV-A和UV-C区域中包括最大值的那些。
[0052]电磁能流量是指每单位面积(例如，以m2、cm2等单位表示)照射的能量的量(以瓦特、毫瓦特等单位表示)。适合的电磁能流量可选自宽范围。然而，如果流量太低，则所述处理可能不分解亚硝胺和/或所需分解度发生得太慢。另一方面，如果强度太高，可能亚硝胺分解的选择性会过度受损。平衡这些因素，示例性的紫外线能流量将在254nm处具有I微W/cm2-30，000微W/cm2的最大强度。在特定实施方式中，2微W/cm2和200微W/Cm2将是适合的。
[0053]照射处理通常进行相对于胺含量有效地选择性分解至少一部分亚硝胺含量的时间段。通常，15秒-50小时、优选30秒-5小时、更优选地I分钟-30分钟的时间段将是适合的。
[0054]照射处理理想地在相对于胺含量有效地选择性分解至少一部分亚硝胺含量的温度下发生。如果温度太低，则溶液粘度可能增加。另一方面，如果温度太高，则胺的分解速率可能增加。理想地，在紫外线处理之前不需要额外的加热或冷却装置。平衡这些考虑，200C -90°C、优选25°C -70°C、更优选地30°C _60°C的温度将是适合的。
[0055]照射处理理想地在相对于胺含量有效地选择性分解至少一部分亚硝胺含量的压力下发生。在许多实施方式中，所述处理理想地在环境压力或略低于环境压力的压力，例如，80%-99%，优选85%-98%，更优选90%_97%的环境压力下发生。
[0056]在一些实施模式中，照射可以发生在单个阶段中，其中待处理的胺组合物流流过电磁能流量。对于较长的停留时间，可以使用两个或更多个照射阶段。作为另一种方法，离开照射单元的一部分胺组合物再循环回照射单元的入口。使用这样的再循环的回路，将平均体积部分再循环通过照射流量一次或多次，然后运送到进一步的下游用于进一步的处理、清除、再循环到吸收单元，其中再生的组合物可再用于纯化、销售或其他所需的操作。
[0057]本发明可用于降低其中期望降低亚硝胺含量同时保持胺含量的任何种类的胺组合物中的亚硝胺。当合并入使用胺组合物作为吸收剂以帮助纯化污染流体的纯化系统时，本发明是特别有用的。例如，图1用示意图阐明了结合本发明原理的示例性纯化系统10。
[0058]系统10通常包括纯化阶段，其中胺组合物作为具有吸收污染流体中的一种或多种酸性污染物的活性的贫吸收剂。如本发明所理解，许多这种吸收剂也可能倾向于从污染流体中吸收氧和/或氮的氧化物。此外，这种吸收剂也可以从纯化阶段的周围环境中吸收氧和/或氮的氧化物。
[0059]为了说明和方便目的，现在将描述系统10，其中所述吸收剂是包含至少作为溶剂的水和一种或多种溶于溶剂中的胺的水性溶液，且该吸收剂正用于从污染烟道气中去除酸性气体例如二氧化碳等。应理解这种说明也适用于其他吸收剂和污染流体。水性的胺溶液形式的吸收剂通常包含基于所述溶液总重量的约10-60重量％的胺。
[0060]系统10典型地包括将贫胺溶液和污染流体引入处理单元12。使胺溶液与污染流体在第一处理单元12中以有效引起酸性污染物从污染流体到胺溶液的质量转移的方式接触。结果胺溶液的酸含量增加，产生所谓的富胺溶液。据信，作为仲胺和氧化氮物质之间反应的结果，胺溶液的亚硝胺含量也趋于增加。此外，由于所述处理产生的反应热，胺溶液的温度趋于增加。在许多实施方式中，第一处理单元12是被称为吸收器的处理单元形式。这种类型的单元也可以称为洗涤单元。
[0061]任选地，在单元12中被处理之前或之后，污染流体可以以一种或多种方式预处理。例如，可以采用常规实践预处理污染流体以降低或去除烟道气污染物例如飞灰、SO2和
NOx气体。
[0062]图1阐明了包括单个处理单元12的纯化阶段，其中吸收剂用于接触并纯化污染流体。在其他实施模式中，纯化阶段可以包括多个在其中发生这种纯化作用的处理单元。多个单元可以是相同或不同的。在其他实施方式中，除了吸收单元，还可以使用膜，和/或使用膜代替洗涤单元。
[0063]在许多情况下，胺溶液和污染流体之间的接触以如图1所示的逆流方式发生在单元12。贫吸收剂在第一端14经由入口 16进入第一处理单元12。从待处理流体中吸收酸性污染物后，生成的富吸收剂在第二端18经由出口 20离开第一处理单元12。污染流体以相反方向流动通过单元12。经由通道21，污染流体在第二端18进入第一处理单元12并以更纯形式经由通道23从第一端14离开。当纯化流体是气体时，纯化气体可能夹带汽化的溶剂、水蒸汽等。期望将纯化气体与这种夹带组分分离。因此，可以将纯化气体导向冷凝器24，其中冷凝离开单元12的汽化的溶剂或水蒸汽。
[0064]如本文所使用，就吸收剂而言的术语“贫”是指吸收剂中酸性污染物的浓度(以及理想地，氧浓度)足够低，以使当吸收剂和污染流体接触时，将发生酸性污染物(和理想地，氧)从待处理流体向吸收剂的质量转移。在许多实施方式中，贫吸收剂包括已经被处理以从富胺溶液中去除亚硝胺和/或酸含量的再生胺溶液、任选的被引入还没有用于纯化的系统的新鲜吸收剂、和/或这些的组合。“新鲜胺溶液”是指从适合的来源首次引入纯化系统10的胺溶液。新鲜胺溶液也是贫酸性污染物和任选的氧的，以及可以贫亚硝胺的。就吸收剂而言的术语“富”是指在纯化处理期间相对于贫胺溶液酸性污染物增加的胺溶液，或在这种处理期间亚硝胺含量增加的胺溶液。
[0065]富胺溶液离开第一处理单元12后，期望再生所述溶液以使溶液可以再循环回第一处理单元12用于更多的处理循环。因此，第一通道26用于将富胺溶液输送到加热单元28，其中将所述吸收剂加热到适当的温度，然后将其引入再生阶段，其中从富吸收剂中再生贫吸收剂。为说明目的，图1a(和以下图2a)显示再生阶段29，其包括作为第一部分的单个解吸塔30和相应的重沸器50以及作为第二部分的紫外线处理单元64。在其他的实施模式中，再生阶段的第一部分可以包括多个解吸单元和/或重沸单元，在其中发生相应的再生作用。此外，再生阶段的第二部分也可以包括多个紫外线处理单元64。多个单元可以是相同或不同的。如果需要，其他种类的再生设备可用于帮助再生贫胺溶液。例如，闪蒸罐可代替解吸塔使用或甚至与解吸塔30和紫外线处理单元64组合使用。
[0066]如图1所示，第一通道26用于将富胺溶液从加热器28输送到解吸塔30的上部。然后通过使胺溶液与蒸汽或其他的热源接触加热胺溶液来处理解吸塔30中的胺溶液。通常，随着溶液温度增加，溶解的酸性气体以及氧的溶解性趋于降低。因此，加热解吸塔30中的胺溶液带走这些污染物以提供这些污染物更贫化的胺溶液。
[0067]解吸的酸性污染物经由线路32离开解吸塔30的顶部并导向冷凝器36。在冷凝器36中冷凝吸收剂、水蒸汽和可以与解吸的酸性污染物一起离开解吸塔30的顶部的其他化合物。如果需要，解吸的酸性污染物从冷凝器排入线路33，用于进一步的下游处理。冷凝的吸收剂、水蒸汽和/或已经冷凝的其他化合物经由线路40流入储水器38。线路42提供将新鲜水引入系统10的方便的途径。从接收器38经由线路44逆流到解吸塔30的冷凝的水蒸汽用于帮助从待再生的胺溶液中解吸酸性污染物。
[0068]经由线路51离开解吸塔底部的吸收剂进入重沸器50，其通过返回线路52连接回解吸塔。循环通过重沸器50和解吸塔30的胺溶液将在这些单元中具有延长的停留时间，直到一部分溶液经由线路56离开重沸器50返回到第一处理单元12。线路56包括紫外线处理单元64，在其中用有效地选择性分解亚硝胺含量的紫外线能流量照射溶液。所述单元可以包括物理装置，例如搅拌叶片，以混合内容物而帮助确保充分暴露于能量下。混合也可以通过将声能导入单元来进行。紫外线光源(未显示)可以在溶液通过其输送的单元51的通道的外部。能量可以通过紫外线透明介质例如石英导入这些通道中。
[0069]任选的再循环线路66再循环离开单元64的溶液的一部分。这具有增加照射溶液的平均停留时间的效果。通常，随着经由线路66再循环的溶液比例增加，单元64中的平均停留时间增加。由于单元64中的处理，溶液变得包含更少的亚硝胺，同时基本上保持了胺含量。
[0070]将冷却单元58从单元64的上游合并入线路56以冷却贫胺溶液，然后将溶液引入单元64。在许多情况下，冷却单元58和加热器28也可以是相同的设备(未显示)，例如，交叉换热器。使用交叉换热器方法，经由线路56离开重沸器50的热溶液加热了待经由线路26运送到解吸塔30的溶液，同时线路26中待输送到解吸塔30中的相对较冷的溶液冷却了线路56中离开重沸器50的热溶液。任选地，线路60提供将新鲜胺溶液引入系统10的方便的位置。胺溶液可以经由排出线路62从系统10排出。
[0071]现在本发明原理将通过以下说明性的实施例来描述。
实施例
[0072]将lOOOppmw的N-亚硝胺加入用于捕获CO2的水性胺溶剂。将所述溶剂送入包含紫外线光源的腔室中。光源在254nm具有30，000mW/cm2的照射度。图2中显示了胺和亚硝胺含量随着紫外线曝露时间的变化。图2显示，根据溶液的GC分析，暴露于紫外线降解了亚硝胺，但对初始胺浓度具有最小的影响。
[0073]本文引用的专利、专利文献和出版物的全部公开内容通过引用全部并入本文，就像每个文件分别并入一样。在不背离本发明的范围和精神情况下，对本发明的多种修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。应理解本发明不意欲被说明性的实施方式和本文所列实施例而过度地限制，以及这种实施例和实施方式仅通过举例方式存在，而本发明的范围意欲仅通过本文所列的如下权利要求来限制。
【权利要求】
1.降低包含至少一种亚硝胺和一种或多种胺的组合物中亚硝胺含量的方法，包括以下步骤: (a)提供所述组合物，其中所述组合物具有初始的亚硝胺含量和初始的胺含量； (b)在有效引起至少一部分初始的亚硝胺含量相对于初始的胺含量选择性分解的条件下用电磁能流量照射所述组合物。
2.从气体混合物中去除污染物的方法，包括以下步骤: (a)使用水性胺组合物去除包含在气体混合物中一种或多种污染物的至少一部分，其中所述使用步骤提供具有降低的污染物含量的纯化气体混合物和包含一种或多种污染物和一种或多种副产物亚硝胺的水性胺组合物； (b)在有效提供贫胺组合物的条件下处理所述胺组合物，所述处理包括: (i)从所述胺组合物中去除至少一部分污染物；和 (ii)在有效引起至少一部分初始的亚硝胺含量相对于初始的胺含量选择性分解的条件下用电磁能流量照射所述胺组合物；和 (C)再循环所述贫胺组合物以使步骤(a)所使用的水性组合物的至少一部分包括再循环的贫胺溶液。
3.权利要求2的方法，其中所述胺组合物包含至少一种烃基胺，所述烃基胺包含至少两个胺部分和至少一个烃基部分。
4.权利要求3的方法，其中所述胺包含2-8个胺部分、1-6个烃基部分和1-4个羟基部分。
5.权利要求3的方法，其中所述胺选自单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、乙二胺(EDA)、1，3-丙二胺(1，3-DAP)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(ΤΕΡΑ)、五亚乙基六胺(PEHA)、哌嗪(PIP)、氨基乙基哌嗪(AEP)、h_哌嗪(h-PIP)、氨基乙基乙醇胺(AEEA)、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、及这些的组合。
6.权利要求2-5任一项的方法，其中所述气体混合物包含烟道气。
7.权利要求2-6任一项的方法，其中所述亚硝胺具有下式:
R\N——N^=O
R/ 其中各R1是一价部分或与其他R1基团一起作为环状结构的共成员。
8.权利要求2-6任一项的方法，其中所述亚硝胺具有下式:
0
I
NRl17 /
N-R2—N
R/ \、._..—.___________\ 其中各R1独立地是一价部分或与其他R1基团一起作为环状结构的共成员，且其中R2是二价连接基。
9.权利要求2-8任一项的方法，其中所述电磁能包含在UV-A范围中具有最大值的紫外线。
10.权利要求2-8任一项的方法，其中所述电磁能包含在UV-C范围中具有最大值的紫外线。
11.权利要求2-8任一项的方法，其中所述电磁能包含在UV-A范围中具有最大值且在UV-C范围中具有最大值的紫外线。
12.权利要求2-8任一项的方法，其中所述电磁能包含在UV-A范围(400nm-315nm)、UV-B范围(314.99nm-280nm)和UV-C范围(279.99nm_100nm)的至少两个中具有最大值的紫外线。
13.权利要求2-12任一项的方法，其中所述照射发生在环境压力的80%-99%的压力下。
14.用于从污染的流体流中去除至少一种酸性污染物的纯化系统，所述系统包括: a)吸收剂,包含至少一种胺； b)纯化阶段，其在一种或多种处理单元中进行，在其中在以下条件下使所述吸收剂流接触污染的流体流:使得一种或多种酸性气体污染物的至少一部分从流体流中去除并合并入所述吸收剂流，以使得离开纯化阶段的下游吸收剂流相对于引入纯化阶段的吸收剂流而言是富酸的，且其中离开纯化阶段的所述下游吸收剂流还包含亚硝胺含量； c)再生阶段，包括: (i)第一部分，在其中离开纯化阶段的所述下游吸收剂流的至少一部分在以下条件下进行处理:从吸收剂流有效去除至少一部分酸性污染物，以使得离开再生阶段的吸收剂流相对于进入再生阶段的吸收剂流而言是贫酸的；和 (ii)第二部分，包含至少一种电磁能源，所述电磁能源以有效方式操作性地合并入所述第二部分，以使从所述能源放射的电磁能流量照射离开纯化阶段的所述下游吸收剂流的至少一部分，以引起所述下游流中亚硝胺含量的至少一部分的分解；和 d)一个或多个流体通道，其以以下方式将所述再生阶段与所述纯化阶段连接起来:允许所述再生阶段的第一和第二部分中处理的吸收剂再循环，以用作用于在纯化阶段中接触污染流体流的吸收剂流的至少一部分。
【文档编号】B01D53/14GK104144736SQ201280046152
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2011年9月23日
【发明者】E·J·克林科 申请人:陶氏环球技术有限责任公司