背景技术：
聚亚烷基二醇的二烷基醚在气体处理领域中众所周知作为溶剂用于酸性气体，如二氧化碳(co2)、硫化氢(h2s)、羰基硫化物(cos)、氰化氢(hcn)、二硫化碳(cs2)、硫醇等等。所属领域中此类溶剂的许多公开的典型尤其是usp3,737,392；3,824,766；3,837,143；4,044,100；4,581,154；4,741,745；4,946,620；6,602,443以及6,592,779。
根据此类参考文献，众所周知，聚亚烷基二醇的二烷基醚(并且尤其出于本发明目的，二甲醚)包含通常范围介于3到约9个环氧乙烷源性部分单元-(c2h4o)-的聚亚烷基产物混合物。usp4,581,154尤其为此提供信息。所述参考文献公开-(c2h4o)-同系物的钟形曲线分布，其中具有峰值为50重量％的3-同系物和最大含量为40重量％的4-同系物。所述参考文献进一步传授，至少对于低温使用，最优选组合物的分布为3-同系物和4-同系物各自33重量％。然而，usp6,592,779公开，4同系物具有极佳特性，而3同系物具有不合期望的挥发性，而5和更大的同系物具有不合期望的粘度。所述参考文献进一步公开，纯4同系物将是最佳的，但“众所周知的制备方法并不产生纯产物，因此出于经济便利性，可以容许一定量的其它同系物”。所述参考文献进一步传授，最优选组合物的分布为在大体上不存在3-同系物的情况下，大于80重量％的4-同系物。
虽然现有技术的组合物一般对于其预期目的有效，但其不是最佳的。更具体来说，期望的是具有低温性能改进的气体处理组合物，其提供对所处理气体至少一种关键酸性组分的有效去除。本发明对所述需要做出响应。
技术实现要素：
本发明是一种用于从天然气、烃气或合成气物流中去除酸性气体杂质的溶剂组合物和其使用方法，其中所述组合物基本上由式ch3o(c2h4o)xch3的聚乙二醇二甲醚混合物组成，其中x是3到9，并且其中x等于4的量为二甲醚混合物的总重量的60到84重量％，并且x等于3、x等于5和x等于6的组合是16到40重量％，优选地，x等于3以1到5重量％的量存在，x等于5以7到18重量％的量存在，并且x等于6以1到12重量％的量存在，其中重量百分比是按二甲醚混合物的总重量计。
在本文上文所公开的本发明组合物的另一个实施例中，x等于4以总二甲醚的70到82重量％的量存在，并且x等于3、x等于5和x等于6的组合以二甲醚总重量的18到30重量％的量存在，优选地按二甲醚混合物的总重量计，x等于3为2到4重量％，x等于5为8到15重量％，并且x等于6为2到9重量％。
本发明的另一个实施例是一种用于从气体物流中去除酸性气体杂质的方法，包含使所述物流与基本上由本文上文所公开的聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂组合物接触。
在本发明方法的另一个实施例中，将所述溶剂组合物添加到已经用于处理酸性气体的溶剂组合物中。
具体实施方式
如本文所使用，术语“气体”、“酸性气体”等等打算是指天然气、烃气、合成气、蒸汽重整器型气体以及含有待通过用溶剂处理来去除的酸性气态组分的任何其它气体。
本发明是一种用于从天然气、烃气或合成气物流中去除酸性气体杂质(即，co2、h2s、cos、hcn、cs2、硫醇等等中的一种或多种)的溶剂组合物和其使用方法，其中所述组合物基本上由下式的聚乙二醇二甲醚混合物组成：
ch3o(c2h4o)xch3
其中x是3到9。各种聚乙二醇二甲醚同系物由各自包含的乙氧基化物(也由-(c2h4o)-表示)数目描述。具体同系物有时被称为“x-摩尔乙氧基化物”，例如当x等于4时，所述同系物可以被称为4-摩尔乙氧基化物或仅4-摩尔，当x等于5时，所述同系物可以被称为5-摩尔乙氧基化物或仅5-摩尔，等。任选地，不同同系物可以由x等于的值描述，例如x等于3，x等于4，x等于5，x等于6，x等于7，x等于8或x等于9。
本发明通过指定在由3-摩尔到9-摩尔乙氧基化物组成的二甲醚混合物所组成的溶剂中所存在的4-摩尔乙氧基化物二甲醚的重量百分比来提供其相对于现有技术的改进，所述溶剂用于从气体物流中去除一种或多种酸性气体，尤其从天然气物流中去除如二氧化碳的酸性气体。如将在下文实例中所说明的，已经出乎意料地发现，当4-摩尔乙氧基化物二甲醚以等于或大于60重量％和等于或小于84重量％的量存在时，溶液的凝固点出乎意料地与具有小于60重量％的4-摩尔的二甲醚混合物或具有大于84重量％的4-摩尔的混合物相比降低。因此，本发明尤其适用于其中遇到低温的商业操作。
已知由具有高含量(例如大于84重量％)4-摩尔乙氧基化物二甲醚(即，四乙二醇二甲醚)的聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂具有用于从甲烷、天然气、合成气和一般烃气中去除酸性气体(尤其co2)的极佳特性。其对酸性气体的极佳亲和力、低粘度和低蒸气压的组合使其优于用于酸性气体处理中的系列中其它同系物中的任一种。然而，由高含量的4-摩尔乙氧基化物二甲醚组成的所述溶剂并不始终展现良好凝固点保护。此外，还已知由具有较低含量(例如小于60重量％)4-摩尔乙氧基化物二甲醚的聚乙二醇二甲醚组成的溶剂对于从甲烷、天然气、合成气和一般烃气中去除酸性气体(尤其co2)有效，并且具有与具有较高4-摩尔含量(例如大于84重量％)的溶剂相比类似的凝固点保护。
我们已经发现，通过将二乙基醚混合物中4-摩尔乙氧基化物的量限制在二甲醚混合物的总重量的60到84重量％之间，提供有效酸性气体去除并且使凝固点降低最大化。在本发明的一个实施例中其它同系物(即，3-摩尔、5-摩尔和6-摩尔)的量以16到40重量％的量存在。在任何此类组合中，优选的是其中x等于4的四乙二醇二甲醚以按二甲醚混合物的总重量计等于或大于60重量％，更优选地等于或大于65重量％，并且最优选地等于或大于70重量％的浓度存在。在任何此类组合中，优选的是其中x等于4的四乙二醇二甲醚以按二甲醚混合物的总重量计等于或小于84重量％，更优选地等于或小于83重量％，并且最优选地等于或小于82重量％的浓度存在。
优选的是其中x等于3的三乙二醇二甲醚的量按二甲醚混合物的总重量计等于或大于1重量％，并且更优选等于或大于2重量％。优选的是其中x等于3的三乙二醇二甲醚的量按二甲醚混合物的总重量计等于或小于5重量％，并且更优选等于或小于4重量％。
优选的是其中x等于5的五乙二醇二甲醚的量按二甲醚混合物的总重量计等于或大于7重量％，并且更优选等于或大于8重量％。优选的是其中x等于5的五乙二醇二甲醚的量按二甲醚混合物的总重量计等于或小于18重量％，并且更优选等于或小于15重量％。
优选的是其中x等于6的六乙二醇二甲醚的量按二甲醚混合物的总重量计等于或大于1重量％，并且更优选等于或大于2重量％。优选的是其中x等于6的六乙二醇二甲醚的组合量按二甲醚混合物的总重量计等于或小于12重量％，并且更优选等于或小于9重量％。
在本发明的一个实施例中，优选的二甲醚组合物由60到84重量％的量的x等于4组成，并且x等于3、x等于5和x等于6的混合物以二甲醚混合物的总重量的16到40重量％的量存在，更优选地，x等于3的量为1到5重量％，x等于5的量为7到18重量％，并且x等于6的量为1到12重量％，其中重量百分比是按二甲醚混合物的总重量计。
在本发明的一个实施例中，优选的二甲醚组合物由70到82重量％的量的x等于4组成，并且x等于3、x等于5和x等于6的混合物以二甲醚混合物的总重量的18到30重量％的量存在，更优选地，x等于3的量为2到4重量％，x等于5的量为8到15重量％，并且x等于6的量为2到9重量％，其中重量百分比是按二甲醚混合物的总重量计。
在本发明的一个实施例中，二甲醚组合物不含有任何其它溶剂和/或水(换言之，其被称为纯净的)。
在本发明的一个实施例中，二甲醚组合物是包含15重量％或更少水，优选地10重量％或更少水，并且更优选5重量％或更少水的水性混合物。
本发明的一个实施例是一种用于从气体物流(优选地天然气物流)中去除酸性气体杂质(即，co2、h2s、cos、hcn、cs2、硫醇等等中的一种或多种)的方法，包含使所述物流与由式ch3o(c2h4o)xch3的聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂组合物接触，其中x是3到9，并且其中x等于4的量为二甲醚混合物的总重量的60到84重量％，并且x等于3、x等于5和x等于6的混合物以16到40重量％的量存在，更优选地，x等于3的量为1到5重量％，x等于5的量为7到18重量％，并且x等于6的量为1到12重量％，其中重量百分比是按二甲醚混合物的总重量计。
本发明的一个实施例是一种用于从气体物流中去除一种或多种酸性气体杂质的方法，包含使所述物流与由式ch3o(c2h4o)xch3的聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂组合物接触，其中x是3到9，并且其中x等于4的量为二甲醚混合物的总重量的70到82重量％，并且x等于3、x等于5和x等于6的混合物以18到30重量％的量存在，更优选地，x等于3的量为2到4重量％，x等于5的量为8到15重量％，并且x等于6的量为2到9重量％，其中重量百分比是按二甲醚混合物的总重量计。
在本发明方法的另一个实施例中，由聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂组合物纯净添加(即，无水或其它溶剂)或以水溶液形式添加。
在本发明方法的另一个实施例中，将由聚乙二醇二甲醚混合物组成的溶剂组合物添加到已经用于处理酸性气体的溶剂组合物中。
实例
实例1和2以及比较实例a到e是ch3o(c2h4o)xch3的聚乙二醇二甲醚混合物，其中x是3到9。对于实例1和2以及比较实例a到e，在表1中给出4同系物(其中x＝4)重量百分比和其余3、5和6同系物的组合重量百分比，以及二甲醚同系物以g/mol为单位的分子量(mw)和以℃为单位的凝固点。重量百分比和分子量是按所有二甲醚同系物的总组合重量计。
凝固点通过将溶液小瓶浸渍到冷浴中，同时提供搅动以帮助促进晶体成核来获得。一旦观察到晶体，将样品从浴液中取出，并且在由环境空气略微加热样品的同时使晶体再溶解。重复此循环多次，直到观察到的晶体形成温度和晶体溶液温度相同为止。因为聚乙二醇二甲醚易于超冷却，所以此循环过程是必要的。在整个测量过程中测量样品的温度。
表1
实例3和4以及比较实例f到j是包含5重量％水的式ch3o(c2h4o)xch3的聚乙二醇二甲醚水性混合物，其中x是3到9。对于实例3和4以及比较实例f到j，在表2中给出4同系物(其中x＝4)重量百分比和其余3、5和6同系物的组合重量百分比，以及以g/mol为单位的分子量(mw)和以℃为单位的凝固点。重量百分比和分子量是按所有二甲醚同系物的总组合重量计。
表2