专利名称：除去硫化氢的改进方法
除去硫化氢的改进方法
相关申请的交叉引用
无。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
不适用。
背景技术：
本发明大体上涉及处理酸气和液态烃以除去或减少其中的硫化氢的水平。烃流中的硫化氢的毒性是工业中熟知的，且每年耗费相当大的费用和努力来将其含量降低至安全水平。
在大生产设施中，安装用于处理酸气流的再生系统通常是更经济的。这些系统通常采用在吸收塔中使用的化合物来接触所产生的流体并选择性地吸收硫化氢和可能的其他有毒物质例如二氧化碳和硫醇。然后将吸收化合物再生并在系统中再次使用。典型的硫化氢吸收材料包括链烷醇胺、PEG、受阻胺和可以被再生的其他物质。
用于小工厂硫化氢除去的不可再生清除剂分成四个一般种类1)基于醛的，2)基于金属氧化物的，3)基于苛性碱的，和4)其他工艺。在通过不可再生化合物除去硫化氢中， 清除剂与硫化氢反应以形成无毒化合物或可以从烃除去的化合物。例如，当甲醛与硫化氢反应时，形成已知为甲硫醒(formthional)(例如,三噻烧)的化合物。
先前技术的醛清除剂通常包括低分子量醛类和酮类以及其加合物。低分子量醛类还可以与烷基或链烷醇胺组合，如美国专利4，748，011所公开的。其他醛衍生的清除剂包括低分子量链烷醇胺和醛类的反应产物，如美国专利4，978，512所公开的。PCT申请WO 92/01481公开了使用某些三取代的-六氢-S-三嗪类来减少沼气中的硫化物的方法。德国参考文献DE4027300公开了用于除去H2S和硫醇的再生溶剂。美国专利5，347，004公开了 1，3，5烷氧基亚甲基六氢三嗪类的用途。PCT申请WO 91 US 5232公开了羟基烷基三嗪清除剂，尤其是N，N'，N"-三(2-羟基乙基)六氢-S-三嗪。美国专利5，774，024公开了烷基三嗪清除剂和季铵盐的组合，其中季铵盐增强烷基-三嗪的效率。
因此，对从烃流体清除硫化氢的改进方法存在明显需求和实用性。在该部分所描述的技术不意图构成对本文所提及的任何专利、出版物或其他信息是关于本发明的“先前技术”的承认，除非特别地指定为如此。此外，该部分不应被解释为意指，已经做出检索或不存在如37CFR §1. 56(a)所定义的其他有关信息。
发明简述
本发明的至少一个实施方案涉及用于从烃流体除去硫化氢的方法。该方法包括使流体与有效量的与硝基氧促进剂一起配制的硫化物清除剂接触。与清除剂在没有硝基氧促进剂的情况下的清除作用相比，硝基氧促进剂的量足以加速清除剂的清除作用。
发明详细描述
为了本申请的目的，这些术语的定义如下
“烷基-三嗪”意指根据下式的分子
R3 V R2
其中R1' R2、R3是烧基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基等，或是取代的烧基， 例如CH2CH2OH,且Rp R2, R3可以全部是相同的基团或一个或多个不同的基团。烷基-三嗪类包括但不限于，美国专利5，744，024中所公开的三嗪类。
“烃流体”意指主要包含有机物质的液体或气体，包括但不限于煤油、原油、馏出燃料、燃料油、取暖用油、柴油、汽油、喷气式发动机燃料、船用锅炉燃料油和其任何组合。
“甲基三嗪”意指其中Rp RjPR3全部是甲基的烷基-三嗪。
“硝基氧(nitroxide) ”意指根据下式的物质的组合物
— N-O
其中％、R2和R3是包含1-30个碳原子的任何烷基且包括环状化合物。
“不可再生的清除剂”意指被清除工艺消耗的清除剂。
“再生的清除剂”意指不会被清除工艺消耗的清除剂。
“促进剂”意指本身不会清除，但当与已知的清除剂组合时，显著地增加清除剂的效率的物质的组分。
“盐”意指通常在溶液中电离的包含阴离子和阳离子的化合物。
“清除剂”意指可用于减少流体介质中的一些其他物质组分(例如但不限于硫化氢)的量的物质组分，例如但不限于烷基三嗪类。
在上述定义或在本申请的其他地方所述的描述与字典中通常使用的或通过引用并入本申请的源中所述的意思(明确的或暗示的)不一致的情况下，本申请和尤其是权利要求术语被理解为根据本申请中的定义或描述来解释，而不是根据普通定义、字典定义或通过引用并入的定义来解释。根据上文，在如果术语由字典解释，如果术语由Kirk-Othmer Encyclopediaof Chemical Technology,第 5 版，(2005)(由 Wiley, John & Sons, Inc.出版)定义，术语可以被唯一地理解的情况下，该定义应控制该术语如何在权利要求中被定义。
在至少一个实施方案中，烃流体中的硫化氢的量通过引入烷基-三嗪清除剂和硝基氧促进剂来减少。促进剂增加烷基-三嗪清除剂的效率。硝基氧优于先前技术季铵盐促进剂，因为硝基氧是单一组分且不包含卤化物例如氯化物。
硝基氧作为促进剂的效用是意外的，因为其是单一中性化合物。在至少一个实施方案中，促进剂是包含清除剂-促进剂的组合物的1_25%。
在至少一个实施方案中，三嗪类的至少一部分根据美国专利5，744，024所描述的工艺来合成。
在至少一个实施方案中，将硝基氧与烷基三嗪溶液混合，其中溶剂可以是水；并将带有硝基氧的溶液引入烃流体中。在至少一个实施方案中，硝基氧引入与烷基-三嗪引入是同时的。硝基氧促进剂的性质是使得其在许多不同的烃流体中是高度有效的。
相比于先前技术清除剂，使用硝基氧促进剂和清除剂的一个优点是硝基氧促进剂不是盐(其不是阴离子和阳离子的组合)且因此缺乏卤化物且尤其是缺乏氯化物。
在至少一个实施方案中，清除制剂用于烃流中。制剂包含溶剂、烷基-三嗪和硝基氧。溶剂选自由水、醇、芳族溶剂、使烷基-三嗪和硝基氧相互溶剂化的溶剂以及其任何组合组成的列表。可以通过机械装置将制剂引入烃流中，机械装置包括但不限于注射泵或美国专利5，744，024和5，840，177所公开的任何机械。在气态烃流体的情形中，气体可以穿过包含清除制剂的吸收塔。
在至少一个实施方案中，烃流体处于液态。在至少一个实施方案中，烃流体处于气态。
实施例
通过参考以下实施例可以更好地理解前述内容，实施例是为了阐明的目的而被呈现且不意图限制本发明的范围。
测试酸烃流(燃料油)样品以确定用促进剂配制的三嗪相对于没有用促进剂配制的三嗪的效率。比较性地，将样品用各种剂量的甲基三嗪清除剂、甲基三嗪清除剂与促进剂处理，并记录各种样品的残余H2S的量。表I比较不同浓度的本发明组合物，表2比较被促进的清除剂和未被促进的清除剂，且表3随时间比较具有和不具有促进剂的甲基三嗪。·
表1:在60°C下在真空瓦斯油中2小时的3种不同浓度的促进剂的比较
权利要求
1.一种减少烃流体中的硫化氢的量的方法，包括使所述流体与有效量的组合物接触，所述组合物包含硫化物清除剂和硝基氧促进剂，其中与所述清除剂在没有所述硝基氧促进齐IJ的情况下的清除作用相比，硝基氧促进剂的量足以加速所述清除剂的清除作用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述清除剂是烷基-三嗪。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述烃流体是液体。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法导致卤化物没有被加入到所述烃流体中。
全文摘要
本发明提供了一种从烃流体除去硫化氢的方法。该方法包括使用硝基氧分子来促进硫化物清除剂例如烷基-三嗪。硝基氧有效地加速清除剂活性。这允许避免将卤化物引入烃流中。
文档编号C10G29/20GK103003395SQ201180034709
公开日2013年3月27日 申请日期2011年7月13日 优先权日2010年7月14日
发明者D·R·康普顿, J·拜伦·斯特里克兰 申请人:纳尔科公司