[发明专利]一种捕集或分离二氧化碳的混合吸收剂

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料和气体分离技术领域，具体涉及一种从 气体混合物中捕集或分离二氧化碳(CO₂)的混合吸收剂。

背景技术

CO₂等温室气体的排放是造成气候变化的一个主要因素，如何从 富含CO₂的气体混合物中，捕集或分离CO₂就显得极为重要。这些 气体混合物包括烟道气、炼厂气、天然气、合成气、变换气和制氢气 等等。这些气体混合物中一般含有5％～50％的CO₂，其它主要气体 组成包括N₂、O₂、CO、H₂、CH₄、C₂H₆、SO₂、H₂S以及有机硫CH₃S、 COS等；气体的压力变化范围大(50～9000kPa)，适合采用化学吸 收或化学物理复合吸收法捕集分离CO₂组分。

目前国内外工业上较为成熟的化学吸收法捕集分离CO₂的工艺 有单乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、二异丙醇胺法(DIPA) 和甲基二乙醇胺法(MDEA)。为了提高吸收溶液对CO₂的吸收速度， 所以针对二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等吸收速度 较慢的溶剂，加入吸收速度较快的溶剂如单乙醇胺(MEA)和哌嗪 (PZ)等，形成一些改良型的吸收分离方法。

为了进一步降低能耗，由于其对CO₂溶解度高、解吸效果较好， 吸收解吸的循环负荷较高，2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)位阻胺法 也得到了一些应用。但由于这些位阻胺的特殊结构，导致在使用过程 中的降解比较多，使用成本仍较高。

因此，有必要提出一种吸收效果优良的捕集或分离二氧化碳的吸 收剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种从气体混合物中捕集或分离二氧化碳 的混合吸收剂。

本发明的另一目的是提供上述吸收剂的使用方法。

本发明所述的吸收剂包括以下重量百分数的组分：

3-二甲基氨基-1-丙醇(简称为DMAP)：10wt％～50wt％；

伯胺和/或仲胺：5wt％～10wt％；

水：余量。

其中，所述伯胺为单乙醇胺(MEA)和正丙醇胺中的一种或两种；

所述仲胺为甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、二乙醇胺和哌嗪(PZ)中 的一种或多种。

另外，本发明所述吸收剂还可以包括物理溶剂、无机盐、助剂中 的一种或多种，其重量百分比为2wt％～30wt％。

所述物理溶剂为环丁砜、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或 多种。

所述无机盐为K₂CO₃、Na₂CO₃中的一种或两种。

所述助剂为腐蚀抑制剂、抗氧化剂和消泡剂中的一种或多种。

所述腐蚀抑制剂、抗氧化剂和消泡剂可选择水处理领域常用的药 剂，如腐蚀抑制剂可选择五氧化二矾等；抗氧化剂可选择亚硫酸钠等； 消泡剂可选择有机硅烷等；

将上述成分直接混合，就可以得到本发明所述的吸收剂。

本发明还提供上述吸收剂的使用方法。

本发明所述吸收剂可用于捕集或分离各种气体混合物，包括烟道 气、炼厂气、天然气、合成气、变换气和制氢气等等中的CO₂，可将 使用所述吸收剂水剂的吸收塔设置于常规的吸收、闪蒸、换热、解吸 的脱碳工艺，或是从解吸塔中段采出半贫液经换热后进入吸收塔中段 的工艺，或是多段吸收多段解吸的工艺，或是用于同时吸收分离二氧 化硫、硫化氢以及羰基硫和甲硫醇等有机硫的工艺。

实验证明，利用本发明所述吸收剂捕集或分离CO₂的工艺条件 为：吸收剂水剂进吸收塔的温度为30～80℃；再生塔底贫液的温度 为80～150℃；再生塔底的压力为50～500kPa。