[发明专利]捕集混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液

说明书

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，涉及到从混合气体中捕集二氧化碳气体的新型复合脱碳溶液的研制。 

背景技术

二氧化碳排放引起的温室效应已经使我们的地球受到严重的气候影响。目前包括我国在内的世界多数国家都签订了《京都议定书》，说明控制二氧化碳的排放量，已成为世界各国十分关注的问题。同时二氧化碳作为一种宝贵的碳资源，可以被广泛应用于机械、化工、食品、医药等多种领域，如能有效地将其回收利用，就可减少大气污染，源源不断地为我们提供碳资源。我国二氧化碳的来源非常丰富，但由于回收二氧化碳的措施不利，每年回收再利用的二氧化碳量还不足总排放量的1％，因此，有效解决二氧化碳的回收利用问题已迫在眉睫。而溶剂吸收法捕集回收二氧化碳是目前工业上最主要的方法。 

二氧化碳捕集的方法主要有：溶剂吸收法、物理吸附法、膜分离法、O₂催化燃烧法等。其中化学溶剂法吸收二氧化碳技术广泛应用于天然气、炼厂气、合成气及烟道气等排放气源。为了进一步提高吸收剂的吸收能力、降低腐蚀性、减少因挥发而造成的损耗及再生时的能耗，人们一直致力于开发高效的化学溶液吸收剂，经过多年的研究，已经从开始的单组分高能耗的吸收剂发展为现在的复合组分低能耗的吸收剂，而吸收剂的组成组分和含量问题仍为学者研究的重点。 

1985年中国专利(CN 103855A)公开了一种从气体混合物中除去二氧化碳的方法，其吸收剂为K₂CO₃ 15-30％，二乙醇胺10-30克/升，氨基乙酸10-20克/ 升，硼酸15-30克/升，总钒(以KVO₃计)5-10克/升。其溶液吸收CO₂的能力为21-26NM³ CO₂/M³溶液。 

1999年，美国专利(US09,329,259)公开了一种从原料气中吸收二氧化碳的方法，将来自原料气中的二氧化碳吸收在复合溶液中，优选的复合溶剂含有较小浓度的一种或者多种快反应速率胺(MEA或DEA质量分数为5％～35％)和较高浓度的一种或者多种慢反应速率胺(MDEA质量分数为5％～50％)。 

2001年，美国专利(US 6,290,754 B1)公开了一种从混合气体中脱除二氧化碳的方法，其吸收剂为在MDEA胺溶液中加入活性组分。其中MDEA浓度为1-6mol/L。活性组分为H₂N-C_nH_2n-NH-CH₂-CH₂OH，(1≤n≤4)，其浓度为总胺的摩尔浓度的0.01到0.5之间。 

2002年，中国专利(CN 1340374A)公开了一种脱除气体中二氧化碳的复合脱碳溶液，气胺重量百分比由以下原料组成：A.30～50％的MDEA，B.0.1～1.5％的二甲基乙醇胺，C.0.5～1.5％的甲基乙醇胺，D.1～2％的二氮己环，E.其余为水。其溶液吸收CO₂的能力为22-26NM³ CO₂/M³溶液。 

2007年，中国专利(CN 101053751A)公开了一种回收废气中二氧化碳的复合脱碳溶液，此种复合溶液的成分和质量百分比如下：复合氨水溶液20～60％，其中含有浓度较低的一种或者多种的快反应速率胺和较高浓度的一种或者多种慢反应速率胺；聚醇醚5～10％；防氧化剂1～5％；缓蚀剂1～5％；其余为水。 

2007年，韩国专利(KR 10，2007，0097560)公开了用于分离二氧化碳的混合吸收剂，吸收剂包含100重量份的式1化合物和1～60质量份的在环上至少1个氨基的式2杂环化合物，其中1式所述的化合物分子上含有一个羟基和伯胺基，在临近所述的氨基α碳位上无取代基，并且烷基取代基和醇羟基取代基位于β碳上。 

综上所述，目前主要应用MEA、DEA等为主吸收剂，以MDEA等为助吸收，配合多种吸收能力强的活性组分及防腐剂、缓蚀剂等等组成的脱碳水溶液，虽有其各自的优点，但其综合的脱碳能力普遍较低，再生能耗高，溶剂循环量大，设备腐蚀性强，不能使经济效益达到最优化，因此还有完善的余地。 

发明内容

本发明目的在于，提供捕集混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液，来解决以上脱碳溶液脱碳能力低、再生能耗高等问题，并且能在较低的压力条件下有较好的CO₂回收效率。