醇胺与硫化氢、二氧化碳的主要化学反应(通用版)

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醇胺与硫化氢、二氧化碳的主要

化学反应(通用版)

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醇胺与硫化氢、二氧化碳的主要化学反应

(通用版)

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

、R2

NH及R2

R’N(或R3

N)表示。

作为有机碱，上述三类醇胺均可与H2

S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：

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H2

S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H2

S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H2

S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H2

S和C02

同时存在下对H2

S具有很强选择性的原因。

醇胺除与气体中的H2

S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。

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