FR2933007A1 - Solution absorbante contenant un inhibiteur de degradation organique multisoufre et methode pour limiter la degradation d'une solution absorbante - Google Patents
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Abstract
La dégradation d'une solution absorbante comportant des composés organiques munis d'une fonction amine en solution aqueuse est sensiblement réduite en présence d'une faible quantité d'agents inhibiteurs de dégradation multisoufrés définis par la formule générale : g id="ID2933007-8" he="" wi="" file="" img-format="tif"/> > La solution absorbante est mise en oeuvre pour désacidifier un effluent gazeux.
Description
La présente invention concerne le domaine de la désacidification d'un effluent gazeux. Plus précisément la présente invention propose des agents pour réduire la dégradation d'une solution absorbante mise en oeuvre pour absorber les composés acides contenus dans un effluent gazeux, la solution absorbante comportant des amines en solution aqueuse.
La désacidification des effluents gazeux, tels que par exemple le gaz naturel et les fumées de combustion, est généralement réalisée par lavage par une solution absorbante. La solution absorbante permet d'absorber les composés acides présents dans l'effluent gazeux (H2S, mercaptans, CO2, COS, SO2, CS2). La désacidification de ces effluents, notamment la décarbonatation et la désulfuration, impose des contraintes spécifiques à la solution absorbante, en particulier une stabilité thermique et chimique notamment face aux impuretés de l'effluent, à savoir essentiellement l'oxygène, les SOx et les NOx.
Les solutions absorbantes les plus utilisées aujourd'hui sont les solutions aqueuses d'alcanolamines. On peut citer le document FR 2 820 430 qui propose des procédés de désacidification d'effluents gazeux. Toutefois, il est bien connu de l'homme de l'art que ces amines présentent l'inconvénient de se dégrader dans les conditions de mise en oeuvre.
En particulier, les amines peuvent être dégradées par l'oxygène formant des acides tels que par exemple l'acide formique, l'acide acétique ou encore l'acide oxalique dans les solutions d'amines. Ces acides réagissent avec les amines suivant une réaction acide base pour former des sels, appelés Heat Stable Salt (HSS) ou Heat Stable Amine Salt (HSAS). Ces acides sont des acides plus forts que l'acide carbonique (formé par la réaction du CO2 avec l'eau). Les sels qu'ils forment par réaction avec les amines ne sont donc pas régénérés dans la colonne de régénération dans les conditions normales de fonctionnement des unités, et s'accumulent dans l'unité.
Dans le cas du captage du CO2 dans les fumées issues d'unités industrielles ou de production d'électricité ou d'énergie en général, les phénomènes de dégradation de la solution absorbante aux amines sont accrus par la présence d'une quantité massive d'oxygène dans la charge à traiter pouvant aller jusqu'à 5% en volume en général. Dans le cas de fumées issues de cycle combiné au gaz naturel, la teneur volumique d'oxygène dans les fumées peut atteindre 15%. La solution dégradée se caractérise par : une baisse de l'absorption des composés acides de la charge par rapport à une solution fraîche d'amine, une augmentation de la densité de la solution absorbante, ainsi que de sa 10 viscosité, pouvant entraîner une perte de performance, la formation d'amines plus volatiles polluant le gaz traité et le gaz acide issu de l'étape de régénération : ammoniac, méthylamine, diméthylamine et triméthylamine par exemple selon la nature de l'amine utilisée, une accumulation de produits de dégradation dans la solution absorbante 15 qui peut entraîner la nécessité d'un traitement de la solution dégradée, d'éventuels problèmes de moussage dus aux produits de dégradation. La dégradation de la solution absorbante pénalise donc les performances et le bon fonctionnement des unités de désacidification des gaz.
20 Pour pallier le problème de dégradation, à défaut de pouvoir limiter ou supprimer la présence d'oxygène dans la solution absorbante, on ajoute, dans la solution absorbante, des composés dont le rôle est de prévenir ou limiter les phénomènes de dégradation des composés amines, notamment la dégradation engendrée par les phénomènes d'oxydation. Ces composés sont couramment 25 nommés agents inhibiteurs de dégradation. Les principaux modes d'action connus des agents inhibiteurs de dégradation consistent selon leur nature en une réaction de type réduction et/ou en un captage, un piégeage et/ou une stabilisation des radicaux formés dans la solution absorbante afin de limiter ou empêcher ou interrompre les réactions, notamment les réactions en chaîne, de dégradation. 30 Les brevets US 5686016 et US 7056482 citent des additifs utilisés pour limiter la dégradation de solutions absorbantes utilisées respectivement pour la désacidification du gaz naturel et pour le captage du CO2.
De manière générale, la présente invention propose une famille d'agents inhibiteurs de dégradation qui permet notamment de réduire la dégradation d'une solution absorbante mise en oeuvre pour l'absorption de composés acides contenus dans un effluent gazeux, la solution absorbante comportant des composés amines en solution aqueuse.
Selon l'invention, la solution absorbante pour absorber les composés acides d'un effluent gazeux, comporte : a) au moins une amine, b) de l'eau, c) au moins un composé inhibiteur de dégradation pour limiter la dégradation de ladite amine, le composé ayant pour formule générale : R3 _ R5 R7 C C R8 R2 ù ùp suivants RI, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 est : Sy m R1 1 Sx Ç _z choisi R4 indépendamment R6 des radicaux dans n chacun les éléments laquelle parmi 1) un atome d'hydrogène, 2) un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, 3) un groupement de formule générale ùV-W dans laquelle V est un atome d'oxygène ou un atome de soufre, et W est choisi parmi • un atome d'hydrogène, • un groupement ù(R9-0)q-R10 avec R9 étant un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, avec q 5 10 compris entre 0 et 10, et avec Rio étant choisi parmi un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, et un groupement R11-S-T dans lequel R11 est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et dans lequel T est choisi parmi un atome d'hydrogène, un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium, • un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent, et un ammonium, ùN /R12 4) un groupement amine : \ R13 dans lequel R12 et R13 sont choisis indifféremment parmi le groupe contenant: • un atome d'hydrogène, 15 • un groupement -(R9-0)q-Rio, 5) un groupement nitrile, 6) un groupement nitro,
x étant compris entre 1 et 4, 20 y étant compris entre 1 et 4, n étant compris entre 1 et 10, m étant compris entre 1 et 10, p est compris entre 1 et 10, z est compris entre 1 et 10. 25 Selon l'invention, au moins un des radicaux RI, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 peut être un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et incluant au moins un hétéroatome.
Au moins deux desdits radicaux RI, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R10, R12, R13 et W peuvent être liés pour former un cycle constitué de 5 à 8 atomes, ledit cycle comportant au plus trois atomes de soufre. Les deux radicaux liés peuvent former une liaison covalente.
La solution absorbante peut comporter entre 10% et 80% poids d'amine, entre 10% et 90% d'eau et entre 5 ppm et 5% poids de composé inhibiteur de dégradation. Le composé inhibiteur de dégradation peut être choisi parmi le groupe contenant : le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane. L'amine peut être choisie parmi le groupe contenant : la N,N,N',N',N"-pentaméthyléthylènetriamine, la pipérazine, la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la méthyldiéthanolamine, la diisopropanolamine, la diglycolamine, un sel de la glycine et un sel de la taurine. Dans le cas où l'amine est la monoéthanolamine, le composé inhibiteur de dégradation peut être le 3,6-dithia-1,8-octanediol.
L'invention propose également une méthode pour limiter la dégradation d'une amine contenue dans une solution aqueuse mise en oeuvre pour absorber des composés acides contenus dans un effluent gazeux, dans laquelle on ajoute dans ladite solution aqueuse une quantité déterminée de composés inhibiteurs de dégradation ayant pour formule : R6 ù ùm Sx n z dans laquelle chacun des radicaux RI, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R5 est choisi indépendamment parmi les éléments suivants : 1) un atome d'hydrogène, 2) un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, 3) un groupement de formule générale ûV-W dans laquelle V est un atome d'oxygène ou un atome de soufre, et W est choisi parmi • un atome d'hydrogène, • un groupement û(R9-0)q-Rio avec R9 étant un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, avec q compris entre 0 et 10, et avec Rio étant choisi parmi un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, et un groupement R11-S-T dans lequel R11 est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et dans lequel T est choisi parmi un atome d'hydrogène, un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium, • un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent, et un ammonium, ùN 4) un groupement amine : \ R13 dans lequel R12 et R13 sont choisis 20 indifféremment parmi le groupe contenant : • un atome d'hydrogène, • un groupement un groupe û(R9-0)q-Rio, 5) un groupement nitrile, 6) un groupement nitro, 25 x étant compris entre 1 et 4, y étant compris entre 1 et 4, n étant compris entre 1 et 10, m étant compris entre 1 et 10, 10 15 /R12 p est compris entre 1 et 10, z est compris entre 1 et 10.
Dans la méthode selon l'invention, la solution aqueuse peut être mise en oeuvre pour absorber des composés acides contenus dans l'un des effluents gazeux du groupe contenant le gaz naturel, les fumées de combustion, les gaz de synthèse, les gaz de raffinerie, les gaz obtenus en queue du procédé Claus, les gaz de fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie et les fumées d'incinérateur.
On peut ajouter dans la solution aqueuse une quantité déterminée de composés inhibiteurs de dégradation choisi parmi le groupe contenant : le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane, le 3,6-dithia-1,8-octanediol et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane.
Pour limiter la dégradation de la monoéthanolamine en solution aqueuse mise en oeuvre pour capter le CO2 des fumées de combustion, on peut ajouter une quantité déterminée de 3,6-dithia-1,8-octanediol.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris 20 et apparaîtront clairement à la lecture de la description faite ci-après.
Afin de réduire la dégradation d'une solution absorbante, les inventeurs ont montré que la dégradation d'une solution absorbante comportant des composés organiques munis d'une fonction amine en solution aqueuse est 25 sensiblement réduite en présence d'une faible quantité d'agents inhibiteurs de dégradation décrits ci-après.
Les agents inhibiteurs de dégradation selon l'invention sont des composés organiques multisoufrés définis par la formule générale : 7 30 R8 p R6 ù ùm R3 C R4 R1 SX n z
dans laquelle chacun des radicaux RI, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et Rs est choisi indépendamment parmi les éléments suivants : 1) un atome d'hydrogène, 2) un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, de préférence 1 à 6, et incluant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes, 3) un groupement de formule générale ùV-W dans laquelle V est un atome d'oxygène ou un atome de soufre, et W est choisi parmi • un atome d'hydrogène. • un groupement ù(R9-0)q-Rio avec R9 un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et de préférence de 1 à 6 atomes de carbone, avec q pris de 0 à 10 et de préférence de 0 à 6 (lorsque q est supérieur à 1, le motif R9-O est répété q fois, le groupe R9 pouvant être identique ou différent d'un motif à l'autre), et avec Rio étant un atome d'hydrogène, ou un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et de préférence de 1 à 6 atomes de carbone, ou un groupement Ru I-S-T dans lequel Ri l est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et de préférence de 1 à 6 atomes de carbone, et T est un atome d'hydrogène, un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium défini au sens large comme le produit 20 25 de la protonation ou de la quaternisation d'une molécule contenant au moins un atome d'azote. • un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium défini au sens large comme le produit de la protonation ou de la quaternisation d'une molécule contenant au moins un atome d'azote. /R12 ùN 4) un groupement amine : R13 dans lequel R12 et R13 sont choisis indifféremment parmi le groupe contenant : io • un atome d'hydrogène. • un groupement û(R9-0)q-Rio avec q, R9 et Rio correspondant aux définitions mentionnées précédemment. 5) un groupement nitrile. 6) un groupement nitro. 15 x est compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 2, y est compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 2, n est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 4 et de façon plus R3 ùC préférée entre 1 et 3. Lorsque n est supérieur à 1, le motif R4 est répété n 20 fois, les radicaux R3 et R4 pouvant être identiques ou différents d'un motif à l'autre. m est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 4, et de façon plus préférée entre 1 et 3, une excellente valeur de m étant égale à 1 ou à 2. Lorsque R5 ùCù 1 m est supérieur à 1, le motif R6 est répété m fois, les radicaux R5 et R6 25 pouvant être identiques ou différents d'un motif à l'autre. p est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 4. Une excellente valeur de p étant comprise entre 1 et 3. Lorsque p est supérieur à 1, le motif R7 ùC R8 est répété p fois, les radicaux R7 et R8 pouvant être identiques ou différents d'un motif à l'autre. z est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 4. Une excellente valeur de z étant égale à 1 ou 2. Lorsque z est supérieur à 1, le motif R5 C SyùR6 ù ù m est répété z fois, les valeurs de m et y pouvant être identiques ou différentes d'un motif à l'autre.
Selon l'invention, l'agent inhibiteur de dégradation peut comporter au moins deux radicaux, choisis parmi lesdits radicaux R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rio, R12, R13 et W, qui sont liés pour former un cycle constitué de 5 à 8 atomes. Dans ce cas, lesdits deux radicaux, choisis parmi Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rio, Rie, R13 et W, peuvent représenter une liaison covalente. Le cycle est formé d'atomes de carbone et peut, en outre, contenir des hétéroatomes. Dans ce cas, le cycle contient au maximum 3 atomes de soufre. Ledit cycle respecte les règles générales de la chimie organique.
Chacun des radicaux R1 à R8 sont définis de manière à ce qu'un même 20 atome de carbone, respectivement relié à R3 et R4 ou à R5 et R6 ou à R7 et R8, de /R12 N ladite formule générale ne porte pas plus d'un groupement amine \ R13 Chacun des radicaux R1 à R8 sont définis de manière à ce qu'un même atome de carbone, respectivement relié à R3 et R4 ou à R5 et R6 ou à R7 et R8, de ladite formule générale ne porte pas plus d'un groupement nitrile.
Chacun des radicaux R1 à R8 sont définis de manière à ce qu'un même atome de carbone, respectivement relié à R3 et R4 ou à R5 et R6 ou à R7 et R8, de ladite formule générale ne porte pas plus d'un groupement nitro.
Les solutions absorbantes selon l'invention peuvent être mises en oeuvre pour désacidifier les effluents gazeux suivants : le gaz naturel, les gaz de synthèse, les fumées de combustion, les gaz de raffinerie, les gaz obtenus en queue du procédé Claus, les gaz de fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie, les fumées d'incinérateur. Ces effluents gazeux contiennent un ou plusieurs des composés acides suivants : le CO2, l'H2S, des mercaptans, du COS, du SO2, du NO2, du CS2. Les fumées de combustion sont produites notamment par la combustion d'hydrocarbures, de biogaz, de charbon dans une chaudière ou pour une turbine à gaz de combustion, par exemple dans le but de produire de l'électricité. Ces fumées peuvent comporter entre 50 % et 80 % d'azote, entre 5 0/0 et 20 % de dioxyde de carbone, entre 1 % et 10 % d'oxygène.
La mise en oeuvre d'une solution absorbante pour désacidifier un effluent gazeux est généralement réalisée en effectuant une étape d'absorption suivie d'une étape de régénération. L'étape d'absorption consiste à mettre en contact l'effluent gazeux avec la solution absorbante. Lors du contact, les composés organiques munis d'une fonction amine de la solution absorbante réagissent avec les composés acides contenus dans l'effluent de manière à obtenir un effluent gazeux appauvri en composés acides et une solution absorbante enrichie en composés acides. L'étape de régénération consiste notamment à chauffer et, éventuellement à détendre, la solution absorbante enrichie en composés acides afin de libérer les composés acides sous forme gazeuse. La solution absorbante régénérée, c'est-à-dire appauvrie en composés acides, est recyclée à l'étape d'absorption.
La solution absorbante selon l'invention comporte des composés organiques en solution aqueuse. De manière générale, les composés organiques sont des amines, c'est-à-dire qu'ils comportent au moins une fonction amine. Les composés organiques peuvent être en concentration variable par exemple compris entre 10% et 80% poids, de préférence entre 20% et 60% poids, dans la solution aqueuse. La solution absorbante peut contenir entre 10% et 90% d'eau. Par exemples les composés organiques sont des amines tels que la N,N,N',N',N"-pentaméthyléthylènetriamine ou la pipérazine. Par exemple la pipérazine est utilisée pour le traitement du gaz naturel et pour la décarbonatation des fumées de combustion. Les composés organiques peuvent également être des alcanolamines telles que la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la méthyldiéthanolamine (MDEA), la diisopropanolamine (DIPA) ou la diglycolamine. De préférence, la MDEA et la DEA sont couramment utilisées pour la désacidification du gaz naturel. La MEA est plus particulièrement utilisée pour la décarbonatation des fumées de combustion. Les composés organiques peuvent également être des sels d'acides aminés tels que les sels de la glycine ou de la taurine qui sont notamment mise en oeuvre pour le captage du CO2 dans les fumées de combustion.
En outre, la solution absorbante selon l'invention peut contenir des composés qui absorbent physiquement les composés acides. Par exemple la solution absorbante peut comporter entre 5% et 50% poids de composés absorbants à caractère physique tel que du méthanol, du sulfolane, de la N-formyl morpholine.
Parmi l'ensemble des molécules correspondant à la formule générale décrite ci-dessus, on utilise de préférence les agents inhibiteurs de dégradation suivants : le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 30 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane.
Dans le cadre du captage du CO2 contenu dans des fumées de combustion au moyen d'une solution aqueuse d'amine, on met en oeuvre, de préférence, les agents inhibiteurs de dégradation suivants : Le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane, le 3,6-dithia-1,8-octanediol et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane.
Pour limiter la dégradation d'une solution absorbante composée d'alcanolamine, en particulier la monoéthanolamine (MEA), en solution aqueuse pour capter le CO2 des fumées de combustion, on peut utiliser de préférence le composé suivant : le 3,6-dithia-1,8-octanediol.
La solution absorbante selon l'invention comporte une quantité d'agents inhibiteurs de dégradation définis par la formule générale décrite ci-dessus. La solution absorbante peut comporter un ou plusieurs agents inhibiteurs de dégradation différents correspondant à ladite formule générale. De plus, dans la solution absorbante, les agents inhibiteurs de dégradation selon l'invention peuvent être associés à d'autres composés inhibiteurs de dégradation de familles chimiques différentes. Selon l'invention, la solution absorbante comporte entre 5 ppm et 5% poids d'agents inhibiteurs de dégradation selon l'invention, de préférence de 50 ppm à 2% poids, et une excellente teneur en agents inhibiteurs de dégradation dans la solution étant comprise entre 100 ppm et 1% poids.
Les exemples présentés ci-après permettent de comparer et d'illustrer les performances des agents inhibiteurs de dégradation selon l'invention, en terme de réduction de la dégradation des amines en solution aqueuse.
Les essais de dégradation d'une amine en solution aqueuse sont effectués selon le mode opératoire suivant. 100mI de solution d'amine 30% poids dans l'eau désionisée sont placés dans un réacteur en verre surmonté d'un condenseur pour éviter l'évaporation de l'eau. Selon les essais, on fait varier l'agent inhibiteur de dégradation incorporé dans la solution aqueuse d'amine. Le réacteur est chauffé à 80°C dans un bloc chauffant électrique. La solution est agitée à 1200 tours par minute par un barreau aimanté. La présence de contre-pales empêche la formation d'un vortex.
7NI/h d'air atmosphérique, c'est-à-dire de l'air ambiant non purifié, sont mis en contact avec la solution à l'aide d'un tube plongeant pendant 7 jours à pression atmosphérique. Une analyse par chromatographie ionique de la solution ainsi dégradée est alors réalisée. La méthode analytique utilise une colonne échangeuse d'anions, un éluant à la potasse et une détection conductimétrique. Cette analyse permet de quantifier les ions acétate, oxalate et formiate qui sont les espèces généralement suivies par l'homme de l'art car elles témoignent du taux de dégradation de l'amine. Les teneurs en ppm de ces différents anions sont données dans le tableau ci-dessous dans le cas d'une solution de aqueuse de monoéthanolamine (MEA) 30% poids sans inhibiteur de dégradation, avec 1% poids d'un inhibiteur de dégradation classique (l'hydroquinone) et 0,1% poids d'un inhibiteur de dégradation selon l'invention (le 3,6-dithia-1,8-octanediol). Acetate Formiate Oxalate ppm ppm ppm MEA 30% poids sans inhibiteur de 51 3910 197 dégradation MEA 30% poids + hydroquinone 1 % 189 17063 3450 poids MEA 30% poids + le 3,6-dithia-1,8- ND 880 ND octanediol 0,1 % poids ND : valeur non déterminée car inférieure à la limite de détection de la méthode d'analyse pour une dilution donnée de l'échantillon analysé. Cet exemple comparatif montre que l'utilisation d'un inhibiteur de dégradation classique, l'hydroquinone, aggrave la dégradation de la MEA alors que l'utilisation du 3,6-dithia-1,8-octanediol, à une concentration faible (seulement 0,1% poids), selon l'invention permet de limiter fortement la dégradation de la MEA dans les conditions de l'exemple.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1) Solution absorbante pour absorber les composés acides d'un effluent gazeux, ladite solution comportant : a) au moins une amine, b) de l'eau, c) au moins un composé inhibiteur de dégradation pour limiter la dégradation de ladite amine, le composé ayant pour formule générale : _ R3_ _ R5_ R7 Ri C SX C Sy C R2 R4 R6 R8 ùn ù ùm ù ùp z dans laquelle chacun des radicaux Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 est choisi indépendamment parmi les éléments suivants : 1) un atome d'hydrogène,
- 2) un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone,
- 3) un groupement de formule générale ùV-W dans laquelle V est un atome d'oxygène ou un atome de soufre, et W est choisi parmi • un atome d'hydrogène, • un groupement ù(R9-0)q-Rio avec R9 étant un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, avec q compris entre 0 et 10, et avec Rio étant choisi parmi un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, et un groupement Ri i-S-T dans lequel Ri i est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et dans lequel T est choisi parmi un atome d'hydrogène, un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un 5métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium, • un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent, et un ammonium, ùN /R12
- 4) un groupement amine : ' R13 dans lequel R12 et R13 sont choisis indifféremment parmi le groupe contenant: • un atome d'hydrogène, • un groupement -(Ro-O)q-R1o, 10
- 5) un groupement nitrile,
- 6) un groupement nitro, x étant compris entre 1 et 4, y étant compris entre 1 et 4, 15 n étant compris entre 1 et 10, m étant compris entre 1 et 10, p est compris entre 1 et 10, z est compris entre 1 et 10. 20 2) Solution absorbante selon la revendication 1, dans laquelle au moins un des radicaux Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et incluant au moins un hétéroatome. 3) Solution absorbante selon l'une des revendications précédentes, dans 25 laquelle au moins deux desdits radicaux Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rio, R12, R13 et W sont liés pour former un cycle constitué de 5 à 8 atomes, ledit cycle comportant au plus trois atomes de soufre.4) Solution absorbante selon la revendication 3, dans laquelle lesdits deux radicaux liés forment une liaison covalente. 5) Solution absorbante selon l'une des revendications précédente, dans 5 laquelle la solution comporte entre 10% et 80% poids d'amine, entre 10% et 90% d'eau et entre 5 ppm et 5% poids de composé inhibiteur de dégradation. 6) Solution absorbante selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le composé inhibiteur de dégradation est choisi parmi le groupe 10 contenant : le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane.
- 7) Solution absorbante selon l'une des revendications précédentes, dans 15 laquelle l'amine est choisie parmi le groupe contenant : la N,N,N',N',N"-pentaméthyléthylènetriamine, la pipérazine, la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la méthyldiéthanolamine, la diisopropanolamine, la diglycolamine, un sel de la glycine et un sel de la taurine. 20
- 8) Solution absorbante selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'amine est la monoéthanolamine et dans laquelle le composé inhibiteur de dégradation est le 3,6-dithia-1,8-octanediol.
- 9) Méthode pour limiter la dégradation d'une amine contenue dans une 25 solution aqueuse mise en oeuvre pour absorber des composés acides contenus dans un effluent gazeux, dans laquelle on ajoute dans ladite solution aqueuse une quantité déterminée de composés inhibiteurs de dégradation ayant pour formule : 19 R3 R5 R7 R, Ç Sx C Sy C R2 R4 R6 R8 ùn m ù ùp ùz dans laquelle chacun des radicaux Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 est choisi indépendamment parmi les éléments suivants : 1) un atome d'hydrogène, 2) un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, 3) un groupement de formule générale ùV-W dans laquelle V est un atome d'oxygène ou un atome de soufre, et W est choisi parmi • un atome d'hydrogène, ^ un groupement ù(R9-0)q-Rio avec R9 étant un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, avec q compris entre 0 et 10, et avec Rio étant choisi parmi un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone, et un groupement Ri i-S-T dans lequel Ri i est un groupement hydrocarboné renfermant 1 à 20 atomes de carbone et dans lequel T est choisi parmi un atome d'hydrogène, un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent ou un ammonium, • un élément alcalin, un élément alcalino-terreux, un métal monovalent, un métal divalent, un métal trivalent, et un ammonium, ùN R1 2 25 4) un groupement amine : R13 dans lequel R12 et Ria sont choisis indifféremment parmi le groupe contenant : • un atome d'hydrogène,• un groupement un groupe -(R9-0)q-Rio, 5) un groupement nitrile, 6) un groupement nitro, x étant compris entre 1 et 4, y étant compris entre 1 et 4, n étant compris entre 1 et 10, m étant compris entre 1 et 10, p est compris entre 1 et 10, z est compris entre 1 et
- 10. 10) Méthode selon la revendication 9, dans laquelle la solution aqueuse est mise en oeuvre pour absorber des composés acides contenus dans l'un des effluents gazeux du groupe contenant le gaz naturel, les fumées de combustion, les gaz de synthèse, les gaz de raffinerie, les gaz obtenus en queue du procédé Claus, les gaz de fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie et les fumées d'incinérateur.
- 11) Méthode selon l'une des revendications 9 et 10, dans laquelle on ajoute dans la solution aqueuse une quantité déterminée de composés inhibiteurs de dégradation choisi parmi le groupe contenant : le 1,3-dithiane, le 1,4-dithiane, le 1,5-dithiacyclooctan-3-ol, le 1,4,7-trithiacyclononane, le 1,3-dithiaoctane, le Bis(méthylthio)méthane, le Tris(méthylthio)méthane, le 1,3-dithiolane, le 3,6-dithia-1,8-octanediol et le 2,5-Dihydroxy-1,4-dithiane.
- 12) Méthode selon la revendication 9, dans laquelle on ajoute une quantité déterminée de 3,6-dithia-1,8-octanediol pour limiter la dégradation de la monoéthanolamine en solution aqueuse mise en oeuvre pour capter le CO2 des fumées de combustion.
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Citations (3)
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| WO1999010561A1 (fr) * | 1997-08-22 | 1999-03-04 | Betzdearborn Inc. | Inhibiteur de corrosion pour des unites d'alcanolamine |
| EP0962551A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-08 | Betzdearborn Europe, Inc. | Composé thioéther couronné comme inhibiteur de la corrosion pour des systèmes d'alcanolamines |
| US20040076542A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-22 | Zen-Yu Chang | Polythiaether compounds and their use as corrosion inhibitors |
-
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