НОВЫЕ ПОЛИАМИНЫ, СПОСОБ ИХ СИНТЕЗА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО УДАЛЕНИЯ H2S ИЗ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ, СОДЕРЖАЩИХ CO2

2
2
2
2
1. Способ селективного по отношению к CO удаления HS из газового потока, содержащего HS и CO, в котором осуществляют стадию абсорбции кислых соединений путем контактирования газового потока с абсорбирующим раствором, содержащим:
(a) воду,
(b) по меньшей мере одно основное азотсодержащее соединение, содержащее по меньшей мере одну третичную аминогруппу или вторичную аминогруппу, содержащую два вторичных атома углерода в положении α и α' атома азота или по меньшей мере один третичный атом углерода в положении α или β атома азота, и
(c) по меньшей мере одно дополнительное азотсодержащее соединение, относящееся к семейству полиаминов, полученное по реакции между пиперазином и эпигалогидрином или 1,3-дигало-2-пропанолом, отвечающее следующей общей формуле (I):
1
в которой n составляет от 2 до 100, каждый радикал R независимо означает атом водорода или алкильный радикал, содержащий от 1 до 8 атомов углерода, или гидроксиалкильный радикал, отвечающий следующей общей формуле (II):
2
2
2
в которой каждый радикал R независимо означает атом водорода или алкильный радикал, содержащий от 1 до 6 атомов углерода, два радикала R могут быть соединены между собой ковалентной связью, образуя цикл, когда указанные два радикала R представляют собой алкильные радикалы, содержащие от 1 до 6 атомов углерода.
2
2
1
2. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по п. 1, причем все радикалы R являются атомами водорода.
2
2
1
2
(II)
3. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по п. 1, причем все радикалы R являются гидроксиалкильными радикалами, отвечающими общей формуле , и причем по меньшей мере три радикала R представляют собой атомы водорода.
2
2
1
(III)
(IV)
(XI)
V
4. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из пп. 1-3, причем дополнительное азотсодержащее соединение получено способом синтеза, включающим реакцию поликонденсации между пиперазином формулы  и эпигалогидрином общей формулы  или 1,3-дигало-2-пропанолом общей формулы  с получением по меньшей мере одного соединения общей формулы (I), в которой радикал R означает атом водорода (формула )
(IV)
(XI)
,
причем в общих формулах  и X означает атом галогена предпочтительно атом хлора или брома, еще более предпочтительно атом хлора.
2
2
(IV)
(XI)
5. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по п. 4, причем эпигалогидрин общей формулы  представляет собой эпихлоргидрин, а 1,3-дигало-2-пропанол общей формулы  представляет собой 1,3-дихлоро-2-пропанол.
2
2
(IV)
(XI)
6. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из пп. 4 и 5, в котором основание, предпочтительно гидроксид натрия или калия, более предпочтительно гидроксид натрия, используют для нейтрализации галогеноводородной кислоты, образующейся при реакции поликонденсации между пиперазином и эпигалогидрином общей формулы  или 1,3-дигало-2-пропанолом общей формулы , с образованием соли, причем указанную соль предпочтительно удаляют промывкой или фильтрацией.
2
2
7. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из пп. 4-6, причем реакцию поликонденсации проводят при температуре в интервале от температуры окружающей среды до 140°C.
2
2
8. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из пп. 4-7, причем реакцию поликонденсации проводят в присутствии растворителя или смеси растворителей, причем указанный растворитель выбран из группы, состоящей из воды, спирта и простого эфира, и указанный спирт предпочтительно представляет собой метанол, этанол или изопропанол, а указанный простой эфир предпочтительно является тетрагидрофураном, 1,4-диоксаном или диглимом.
2
2
1
(III)
(IV)
(XI)
(I),
V
9. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из пп. 1-3, причем дополнительное азотсодержащее соединение получено способом синтеза, включающим следующие реакции: первую реакцию поликонденсации между пиперазином формулы  и эпигалогидрином общей формулы  или 1,3-дигало-2-пропанолом общей формулы  для получения по меньшей мере одного соединения общей формулы в которой радикал R является атомом водорода (формула ),
(IV)
(XI)
(V)
(I),
(II)
1
причем X в общих формулах  и означает атом галогена, предпочтительно атом хлора или брома и еще более предпочтительно атом хлора, вторую реакцию присоединения или конденсации соединения общей формулы  с третьим реагентом для получения соединения общей формулы  в которой радикал R является алкильным радикалом, содержащим от 1 до 8 атомов углерода, или гидроксиалкильным радикалом общей формулы .
2
2
1
(V)
(I),
(II).
10. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по п. 9, причем вторую реакцию проводят между соединением общей формулы  и эпоксидом с получением соединения общей формулы  в которой радикал R является гидроксиалкильным радикалом, отвечающим общей формуле
2
2
1
(V)
(I),
11. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по п. 9, причем вторая реакция является реакцией конденсации или присоединения, позволяющей осуществить N-алкилирование соединения общей формулы  для получения соединения общей формулы  в которой радикал R является алкильным радикалом, содержащим от 1 до 8 атомов углерода.
2
2
(IV)
(XI).
12. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по любому из пп.4-11, причем пиперазин находится в молярном избытке по отношению к эпигалогидрину общей формулы  или 1,3-дигало-2-пропанолу общей формулы
2
2
(IV)
(XI)
(XII)
13. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по любому из пп.4-8, причем эпигалогидрин общей формулы  или указанный 1,3-дигало-2-пропанол формулы находится в молярном избытке по отношению к пиперазину, и причем, кроме того, реакцию поликонденсации проводят в присутствии моно-N-замещенного производного пиперазина общей формулы
причем система, состоящая из пиперазина и моно-N-замещенного производного пиперазина, находится в молярном избытке по отношению к эпигалогидрину или 1,3-дигало-2-пропанолу.
2
2
14. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из предыдущих пунктов, причем абсорбирующий раствор имеет: массовую долю воды от 3,5 до 94,5 вес. % абсорбирующего раствора, предпочтительно от 39,5 до 79,5 вес. %, массовую долю основного азотсодержащего соединения от 5 до 95 вес. % абсорбирующего раствора, предпочтительно от 20 до 60 вес. %, массовую долю азотсодержащего соединения от 0,5 до 25 вес. % абсорбирующего раствора, предпочтительно от 1 до 10 вес. %, причем массовая доля основного азотсодержащего соединения больше, чем массовая доля дополнительного азотсодержащего соединения.
2
2
15. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из предыдущих пунктов, причем основное азотсодержащее соединение выбрано из группы следующих соединений:
- N-метилдиэтаноламин;
- триэтаноламин;
- диэтилмоноэтаноламин;
- диметилмоноэтаноламин;
- этилдиэтаноламин;
- третичные моноалканоламины из семейства 3-алкоксипропиламинов из списка, состоящего из N-метил-N-(3-метоксипропил)-2-аминоэтанола, N-метил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-пропанола, N-метил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-бутанола, N-этил-N-(3-метоксипропил)-2-аминоэтанола, N-этил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-пропанола, N-этил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-бутанола, N-изопропил-N-(3-метоксипропил)-2-аминоэтанола, N-изопропил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-пропанола и N-изопропил-N-(3-метоксипропил)-1-амино-2-бутанола;
- диамины из списка, состоящего из 1,2-бис(2-диметиламиноэтокси)этана, 1,2-бис(2-диэтиламиноэтокси)этана и 1,2-бис(2-пиролидиноэтокси)этана;
- диамины из семейства 1,3-диамино-2-пропанола из списка, состоящего из 1,3-бис(диметиламино)-2-пропанола, (1-диметиламино-3-трет-бутиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(трет-бутиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(диэтиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(метиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(этилметиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(н-пропиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(изопропиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(н-бутиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(изобутиламино)-2-пропанола, 1,3-бис(пиперидино)-2-пропанола, 1,3-бис(пирролидино)-2-пропанола, N, N,N'-триметил-N’-гидроксиэтил-1,3-диамино-2-пропанола;
- дигидроксиалкиламины из списка, состоящего из N-(2'-гидроксиэтил)-2-амино-2-метил-1-пропанола, N-(2'-гидроксипропил)-2-амино-2-метил-1-пропанола, N-(2'-гидроксибутил)-2-амино-2-метил-1-пропанола, (N-метил-N-гидроксиэтил)-3-амино-2-бутанола;
- диамины из семейства простого бис(амино-3-пропилового) эфира или простых амино-2-этил-амино-3-пропиловых эфиров из списка, состоящего из бис(диметиламино-3-пропилового) эфира, бис(диэтиламино-3-пропилового) эфира, диметиламино-2-этил-диметиламино-3-пропилового эфира, диэтиламино-2-этил-диметиламино-3-пропилового эфира, диметиламино-2-этил-диэтиламино-3-пропилового эфира, диэтиламино-2-этил-диэтиламино-3-пропилового эфира;
- бета-гидроксилированные третичные диамины из списка, состоящего из 1-диметиламино-3-(2-диметиламиноэтокси)-2-пропанола, 1,1'-оксибис[3-(диметиламино)-2-ропанола], N, N,N',N'-(тетраметил)-1,6-диамино-2,5-гександиола, N, N,N',N'-(тетраметил)-1,7-диамино-2,6-гептандиола, N, N,N',N'-(тетраметил)-1,8-диамино-2,7-октандиола, N, N,N',N'-(тетраметил)-1,9-диамино-2,8-нонандиола, N, N,N',N'-(тетраметил)-1,10-диамино-2,9-декандиола;
- ди-(2-гидроксиалкил)-моноамины из списка, состоящего из 1-[(2-гидроксиэтил)метиламино]-2-метил-2-пропанола, 1,1'-(метилимино)-бис-[2-метил-2-пропанола], 2-[(2-гидрокси-2-метилпропил)амино]-2-метил-1-пропанола, 2-[(2-гидрокси-2-метилпропил)амино]-1-бутанола, бис(2-гидрокси-2-метилпропил)амина;
- стерически затрудненные третичные 4-(аминоэтил)-морфолины из списка, состоящего из 1-(4-морфолино)-2-(метилизопропиламино)-этана, 1-(4-морфолино)-2-(метилтрет-бутиламино)-этана, 1-(4-морфолино)-2-(диизопропиламино)-этана, 1-(4-морфолино)-2-(1-пиперидинил)-этана;
- диамины из списка, состоящего из (N-морфолиноэтил)-изопропиламина, (N-пиперидиноэтил)изопропиламина, (N-морфолиноэтил)-трет-бутиламина;
- амины из семейства N-алкил-3-гидроксипиперидинов и N-алкил-4-гидроксипиперидинов из списка, состоящего из N-метил-4-гидроксипиперидина, N-этил-3-гидроксипиперидина, N-метил-3-гидроксипиперидина;
- алкиламинопиперазины, которые представляют собой 1-метил-4-(3-диметиламинопропил)-пиперазин, 1-этил-4-(диэтиламиноэтил)-пиперазин.
2
2
16. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из предыдущих пунктов, причем абсорбирующий раствор содержит также физический растворитель, выбранный из группы, состоящей из метанола, этанола, 2-этоксиэтанола, бензилового спирта, простого диметилового эфира триэтиленгликоля, простого диметилового эфира тетраэтиленгликоля, простого диметилового эфира пентаэтиленгликоля, простого диметилового эфира гексаэтиленгликоля, простого диметилового эфира гептаэтиленгликоля, простого диметилового эфира октаэтиленгликоля, бутоксиацетата диэтиленгликоля, триацетата глицерина, сульфолана, N-метилпирролидона, N-метилморфолин-3-она, N, N-диметилформамида, N-формилморфолина, N, N-диметил-имидазолидин-2-она, N-метилимидазола, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, тиодигликоля, трибутилфосфата, пропиленкарбоната.
2
2
17. Способ селективного, по отношению к CO, удаления HS, по одному из предыдущих пунктов, причем газовый поток выбран из природного газа, синтез-газа, газа нефтепереработки, кислых газов с установки аминной очистки, газов с установки восстановления хвостовых газов процесса Клауса, газов с ферментации биомассы.