醇胺与硫化氢、二氧化碳的主要化学反应.docx

1、醇胺与硫化氢、二氧化碳的主要化学反应醇胺化合物分子结构特点是其中至少有一个羟基和一个胺基。羟基可降低化合物的蒸气压，并能增加化合物在水中的溶解度，因而可配制成水溶液；而胺基则使化合物水溶液呈碱性，以促进其对酸性组分的吸收。化学吸收法中常用的醇胺化合物有伯醇胺(例如 MEA、DGA，含有伯胺基-NH2)、仲醇胺(例如 DEA、DIPA，含有仲胺基=NH)和叔醇胺(例如 MDEA，含有叔胺基N)三类，可分别以 RNH2、R2NH及 R2RN(或 R3N)表示。作为有机碱，上述三类醇胺均可与 H2S 发生以下反应：然而，这三类醇胺与 C02的反应则有所不同。伯醇胺和仲醇胺可与 CO2发生以下两种反应

2、：公式(2-2)是主要反应，反应生成氨基甲酸盐；公式(2-3)是次要反应，反应生成碳酸盐。由于叔胺的N 上没有活泼氢原子，故仅能生成碳酸盐，而不能生成氨基甲酸盐：以上这些反应均是可逆反应，在高压和低温下反应将向右进行，而在低压和高温下反应则向左进行。这正是醇胺作为主要脱硫脱碳溶剂的化学基础。上述各反应式表示的只是反应的最终结果。实际上，整个化学吸收过程包括了 H2S 和 CO2由气体向溶液中的扩散(溶解)、反应(中间反应及最终反应)等过程。例如，反应(2-1)的实质是醇胺与 H2S 离解产生的质子发生的反应，反应(2-2)的实质是 CO2 与醇胺中活泼氢原子发生的反应，反应(2-4)的实质是酸

3、碱反应，它们都经历了中间反应的历程。此外，无论伯醇胺、仲醇胺或叔醇胺，它们与 H2S 的反应都可认为是瞬时反应，而醇胺与 CO2的反应则因情况不同而有区别。其中，伯醇胺、仲醇胺与 CO2按公式(2-2)发生的反应很快，而叔醇胺与 C02按公式(2-4)发生的酸碱反应，由于 CO2在溶液中的溶解和生成中间产物碳酸氢胺的时间较长而很缓慢，这也许是叔醇胺在 H2S 和 C02同时存在下对 H2S 具有很强选择性的原因。醇胺除与气体中的 H2S 和 CO2反应外，还会与气体中存在的其他硫化物(如 COS、CS2、RSH)以及一些杂质发生反应。其中，醇胺与 CO2、漏入系统中空气的 O2等还会发生降解反应(严格地说是变质反应，因为降解系指复杂有机化合物分解为简单化合物的反应，而此处醇胺发生的不少反应却是生成更大分子的变质反应)。醇胺的降解不仅造成溶液损失，使醇胺溶液的有效浓度降低，增加了溶剂消耗，而且许多降解产物使溶液腐蚀性增强，容易起泡，以及增加了溶液的黏度。