--個)包含具有--個或者多個能夠在含水組合物中形成氨鍵的原子的官能 團,其中所述形成氨鍵原子與節(jié)胺基團被至少一個碳原子隔開。
[0068] 優(yōu)選地,取代的予胺在予胺對位(式(1)中的R4)包含取代基。
[0069] 優(yōu)選地,在吸收劑為取代的節(jié)胺的情況下,Ri至R5中的不超過一個為烷基胺。在 --種實施方案中,R哇R咱不是烷基胺。優(yōu)選地,R嗜R5均不是烷基芳基。R哇R5中的優(yōu) 選不超過Η個,更優(yōu)選不超過兩個并且甚至更優(yōu)選不超過一個包含取代的或者未取代的。 至[2。烷基。在另一實施方案中,R1至R5中的不超過立個,更優(yōu)選不超過兩個并且甚至更優(yōu) 選不超過一個包含取代的或者未取代的。至C。烷基。取代的C1至C。烷基的實例包括用選 自羥基、琉基、氨基、烷氧基和錢基的取代基取代。
[0070] 基團取代的或者未取代的艱基可為醜基如姪基-艱基,其中所述姪基可選自芳 基、Cl至C2。烷基、C2至C20帰基和C2至C20訣基。
[0071] 基團取代的或者未取代的駿基可為綾基或者姪基氧基毅基,其中所述姪基選自芳 基、Cl至C2。烷基、C2至C2(1帰基和C2至C2(1烘基。
[0072] 基團取代的或者未取代的醋可為醜基氧基,其中所述醜基為姪基-毅基,其中所 述姪基可選自芳基、Cl至C2。烷基、C2至C2。帰基和C2至C2。訣基。
[0073] 更優(yōu)選地,Ri至R5中的至少一個為能夠形成氮鍵的基團,其選自搔基產(chǎn)C4焼 基(例如居基甲基、2-居基乙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基),錢基,氨基甲醜基,(C產(chǎn)C4焼 基)氨基甲醜基(例如N-甲基氨基甲醜基和N-乙基氨基甲醜基),.r.-(Ci至C4烷基)氨 基甲醜基(例如N,N?二甲基氨基甲醜基和N,N?二己基氨基甲醜基),(。至C4烷氧基)艱 基(例如甲氧基艱基和己氧基艱基)和。至C4燒醜基如乙醜基,取代有選自駿基、氨基甲醜 基、(C'l至C4烷基)氨基甲醜基(例如N-甲基氨基甲醜基和N-乙基氨基甲醜基)、二-(Cl 至C4烷基)氨基甲醜基(例如化N--Γ-甲基氨基甲醜基和化N--Γ-己基氨基甲醜基)、(C雖 。烷氧基)穀基(例如甲氧基艱基和乙氧基穀基)和Cl至C4燒醜基(例如乙醜基)的取 代基的。至C4烷基(如甲基、乙基或者丙基)。在一種實施方案中,R1至R5中的一個基團 為所述能夠形成氨鍵的基團,W及Ri至R5中的其它基團獨立地選自氨和C1至C4烷基。
[0074] 當(dāng)予胺被具有能夠形成氨鍵的基團的取代烷基對位取代時,取代的予胺對于在水 溶液中吸收酸性氣體特別有用。因此,在式(1)化合物中,優(yōu)選的是,基團於選自駿基、(Cl 至Q烷氧基)艱基、C1至C4焼酷基、氨基甲醜基、(C1至C4烷基)氨基甲醜基、二?(C1至C4 烷基)氨基甲醜基和取代的C'l至C4烷基,其中在所述取代的C1至C4烷基中的取代基選自 羥基、琉基、。至C4婉氧基、Ci至C4婉基硫基、氨基、C|_至C4婉基氨基、-(C|.至C4烷基) 氨基、駿基、(Cl至C4烷氧基)艱基、Cl至C4焼醜基、氨基甲醜基、(Cl至C4烷基)氨基甲醜 基和二-咕至C4烷基)氨基甲酯基。
[0075] 具有能夠形成氨鍵的極性取代基的式(1)的節(jié)胺和/或取代的節(jié)胺化合物的具體 實例為予胺和下面列舉的取代的予胺:
[0076] ω(4-(氨基甲基)苯基)甲醇(化合物1);
[0077] (ii)2-(4-(氨基甲基)苯基)己-1-醇(化合物2);
[0078] (iii) 3-(4(氨基甲基)苯基)丙-1-醇(化合物3);
[0079] (iv) (3-氨基甲基)苯基)甲醇(化合物4);
[0080] (V) (2-(氨基甲基苯基)甲醇(化合物5);
[0081] (Vi)4-(氨基甲基)-N,N-二甲基節(jié)醜胺(化合物巧;
[0082] (vU)2-(4-(氨基甲基)苯基)-N,N--Γ-甲基己醜胺(化合物7);
[0083] (viii)4-(氨基甲基)苯甲酸鹽(化合物8);
[0084] (ix) 2-(4-(氨基甲基)苯基)己酸鹽(化合物9);
[0085] (x)4-(氨基甲基)苯甲酸甲醋(化合物10);
[0086] (xi)2-(4-(氨基甲基)苯基)乙酸甲醋(化合物11);
[0087] (xii) 1-(4-(氨基甲基)苯基)丙-2-麗(化合物12);和
[0088] (xiii) 1-(4-(氨基甲基)苯基)己-1-麗(化合物13)。
[0089] 本發(fā)明的組合物和方法特別適于使用節(jié)胺,并且我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),共溶劑顯著降低 由Richner公開的體系巧nergyProcedia37(2013)423-430)引起的蒸氣壓問題。
[0090] 有利地,由于芳環(huán)結(jié)構(gòu)賦予的固有化學(xué)穩(wěn)定性,組合物具有比30wt%MEA溶液低 的對熱降解和氧化降解的易感性。優(yōu)選地,所述溶液對于目標氣體的周期吸收容量與叔胺 或者位阻胺溶液對于目標氣體的周期吸收容量相當(dāng),并且目標氣體的吸收速率與30wt% MEA溶液相比相當(dāng)或者更好。
[0091] 優(yōu)選地,所述溶液在吸收酸氣體之前W及在吸收酸氣體之后為單相液體溶液 (即,不析出吸收方法的反應(yīng)物)。吸收劑可溶解或者分散在一種或者多種溶劑中。溶劑 通常為有機溶劑、水或者其組合。有機溶劑優(yōu)選為質(zhì)子溶劑和/或極性非質(zhì)子溶劑??墒?用的適合的溶劑包括但不限于甲醇、己醇、丙稀醇、.r.醇、碳酸醋(例如碳酸亞丙醋)、N-甲 基?2-化咯焼麗、己膳、^甲基亞諷、二嗯燒、環(huán)下諷、^甲基甲醜胺、化巧、丙麗氯甲 燒、甲基麗、氯仿、四氨巧喃、乙酸乙醋、2- 了麗、甲苯。
[0092] 理想地,目標氣體為酸性氣體。優(yōu)選地,目標氣體選自0化、ΝΟχ(其中X為0. 5至 2)、S02、H2S、艱基硫化物(carbonylsulphide)、_r-硫化碳、硫醇或者面素氣體,例如CI2J2、 I2或者化2。更優(yōu)選地,目標氣體為C〇2或者SO2。最優(yōu)選地,目標氣體為C化。在一種實施 方案中,使用本發(fā)明的溶液可將一些目標氣體從氣體流中吸收,所述目標氣體選自α)2、Ν化、 S〇2、或者因素氣體(如化、F2、12或者化2)的各種組合。 陽093] 在更優(yōu)選的實施方案中,目標氣體為C〇2。
[0094] 在一組實施方案中,吸收劑化合物組分和水的總和W重量計構(gòu)成總組合物的至少 40 %,優(yōu)選至少50 %,更優(yōu)選至少60 %,更優(yōu)選至少70 %并且甚至更優(yōu)選至少80 % (例如 至少90% )。
[0095] 優(yōu)選地,所述溶液為水溶液。因為經(jīng)濟和環(huán)境原因,水溶液的使用是有利的。溶劑 也可為任何質(zhì)子溶劑(例如甲醇、正下醇或者^醇)或者極性非質(zhì)子溶劑(例如乙酸乙酷 或者二甲基亞楓),其中酸氣體和胺共同可溶。此外,待從氣體流中吸收的目標氣體需要至 少部分地可溶在溶劑中,使得目標氣體能夠與溶液的各種成分相互作用。許多感興趣的氣 體至少部分地可溶在水中。在一種優(yōu)選實施方案中,溶劑包括水和質(zhì)子溶劑(例如水和醇) 或者水和極性非質(zhì)子溶劑的混合物。選擇共溶劑替代一部分水作為溶劑可受共溶劑的改善 的特征影響,從而導(dǎo)致溶劑混合物具有提島的酸性氣體溶解度、較低的熱容量或者較高的 沸點。 陽096] 在一種實施方案中,Ri至R5各自獨立地選自;H、羥基或者Ci至C1。烷基;R呀日R7獨 立地選自II、甲基或者乙基。更優(yōu)選地,吸收劑化合物為予胺或者予胺衍生物。最優(yōu)選地,吸 收劑化合物為節(jié)胺。
[0097] 在一組實施方案中,予胺和/或取代的予胺化合物在溶液中的總存在量W重量計 為至少1% (例如1%至70% ),基于溶液的總重量。式1化合物的存在量優(yōu)選為Iwt%至 50wt%,優(yōu)選為1. 5wt%至40wt%,甚至更優(yōu)選為%至30wt%,并且甚至更優(yōu)選為5wt% 至20wt%,基于溶液的總重量。在-·個優(yōu)選實施方案中,節(jié)胺和/或取代的節(jié)胺化合物的上 限受導(dǎo)致吸收劑和吸收的酸氣體的反應(yīng)物析出的濃度限制。節(jié)胺和/或取代的節(jié)胺化合物 的上限優(yōu)選為溶液總重量的70wt%,更優(yōu)選為65wt%,甚至更優(yōu)選為60wt%并且甚至還 更優(yōu)選為55wt%。
[0098] 酸性氣體吸收劑化合物(包括節(jié)胺/取代的節(jié)胺化合物)的總濃度優(yōu)選為至少約 10重量%。更優(yōu)選地,該濃度為至少約20重量%。甚至更優(yōu)選地,該濃度為至少約30重 量%。甚至還更優(yōu)選地,該濃度為至少約40重量%。最優(yōu)選地,該濃度為至少約50重量% 或者高于50重量%。
[0099] 有利地,所述溶液具有低粘度和低腐蝕潛能。這允許所述溶液W高濃度含有所述 化合物,同時仍然能夠維持有效的操作條件。該向溶液提供大的目標氣體吸收容量和目標 氣體吸收速率。優(yōu)選地,在4(TC測量的溶液粘度小于3mPa.s。更優(yōu)選地,溶液粘度小于 2. 75mPa.S。甚至更優(yōu)選地,所述粘度小于2. 5raPa.S。
[0100] 溶解在溶劑中的至少--種吸收劑化合物將包含式(1)化合物,其可構(gòu)成全部氣體 吸收劑化合物或者可與其它酸性氣體吸收劑化合物一起存在于溶液中,使得總氣體吸收劑 化合物還包含除了式α)化合物之外的一種或者多種氣體吸收劑化合物。在一種實施方案 中,除了式(1)化合物么外,與氣體流接觸的溶液還包含一種或者多種選自胺和咪哇的吸 收酸性氣體的化合物。所述--種或者多種另外的胺可選自伯胺、仲胺和叔胺。
[0101] 適合的胺的實例包括伯胺,例如單己醇胺、乙.r.胺、2-氨基-2-甲基丙醇、2-氨 基-2-甲基-乙醇胺和予胺;仲胺,例如甲基乙醇胺、脈嗦、脈巧和取代的脈巧乙醇 胺、二甘醇胺和二異丙醇胺;和叔胺,例如甲基二石醇胺,和氨基酸,例如牛橫酸、肌氨酸 和丙氨酸。 陽102] 在一種實施方案中,所述溶液還包含另外的胺化合物,例如叔胺或者位阻胺。另 外的胺化合物幫助避免吸收劑化合物從溶液中析出,該析出可為在吸收劑化合物高重量 載荷時的問題,和/或取決于溶液的化學(xué)環(huán)境。適合的化合物可例如包括:2-氨基-2-甲 基-1-丙醇(AMP)、3-喊巧甲醇、3-脈巧乙醇、2-販巧甲醇、2-脈巧己醇、N-脈巧甲醇、N-喊 巧乙醇、2-甲基氨基己醇、N,N-_r_甲基氨基己醇和3-奎寧醇。在一些實施方案中,優(yōu)選的 是,該化合物不是單己醇胺、一乙醇胺、氨基己基己醇胺、一甘醇胺、脈嗦、N?氨基乙基脈嗦、 (2?超基石基)脈曝和嗎嘟。 陽103] 在另- '實施方案中,所述溶液包含咪哇并且更優(yōu)選N-官能化的咪哇。適合的N-官 能化的味哇可參見US8741246,將其通過引用的方式并入本文。 陽104] 在US8, 741,246中公開的適合的N-官能化的咪哇具有式(2); 陽10引
(2) 陽106] 其中 陽107]R1為取代的或者未取代的C1_20烷基、取代的或者未取代的C2_2。帰基、取代的或者 未取代的C2_。??旎⑷〈幕蛘呶慈〈腃1_2。雜烷基、取代的或者未取代的C。。雜帰基、取 代的或者未取代的C2_2。雜快基、取代的或者未取代的環(huán)烷基、取代的或者未取代的雜環(huán)焼 基、取代的或者未取代的芳基、取代的或者未取代的雜芳基、取代的或者未取代的硫基、取 代的或者未取代的氨基、取代的或者未取代的烷氧基、取代的或者未取代的芳基氧基、甲娃 烷基、甲娃烷氧基、氛基或者硝基;和
[0108]R2、R3和R4各自獨立地選自氨、因素、羥基、取代的或者未取代的Ci_2。烷基、取代的 或者未取代的〔2_2。帰基、取代的或者未取代的〇2_2??旎?、