[发明专利]一种脱除沼气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂

说明书

技术领域

本发明涉及脱碳溶剂，特别涉及一种脱除沼气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂。

背景技术

总所周知，从含有二氧化碳的气体中脱除二氧化碳是一种工业上广泛应用的技术，例如在天然气、石油气、城市煤气和沼气处理过程中，都需要脱除二氧化碳，此外，二氧化碳本身也是一种重要的工业原料，可用于制造尿素和有机合成原料。

随着国内外对可再生能源的需求，农村沼气利用研究的推进，以及城市餐厨垃圾制沼气工程的迅速发展，沼气净化提纯技术显得更为重要。用于混合气体净化提纯的技术主要有：变压吸附分离技术（PSA）、化学吸收、水洗、膜分离等。这些技术作为气体分离的有效手段，在化学工业上有较多的应用，但在沼气的净化提纯方面的应用实例并不多见。

现有的脱碳溶剂在使用过程中存在以下缺点：现有的脱碳溶剂在吸收二氧化碳、氧气和沼气中的其它酸性杂质后，将对脱碳系统设备和管道产生均匀腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、冲蚀和气蚀等腐蚀。同时，脱碳溶液中产生的副产物、悬浮的固体颗粒、原料气中携带来的游离烃等，都将引起脱碳溶液起泡，造成脱碳效果降低、溶液损失增大等缺点，甚至造成脱碳系统停工。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种脱除沼气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂，其有效的提高了与沼气中二氧化碳的反应速度，增大吸附量，对二氧化碳的吸收容量大、净化度高，减小了脱碳溶液的循环量，降低了能耗；同时，也提高了脱碳溶液的抗腐蚀性能和抗发泡性能。

为达上述目的，本发明提供的一种脱除沼气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂，采用以下的技术方案：一种脱除沼气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂，由下述质量百分比的成分构成：

   软水：                       70～80%

碳酸钾：                     15～25%

缓蚀剂：                     0.6%～0.9％

活化剂：                     2.5～7.5％

消泡剂：                     0.05～0.2%

以上各个成分含量的百分数之和为100% 。

进一步地，所述缓蚀剂选自偏钒酸钾                                                或五氧化二钒中的一种。

进一步地，所述活化剂为二乙醇胺、N-羟乙基吗啉和哌嗪中的一种、两种或三种的混合物；当配方中选择二乙醇胺、N-羟乙基吗啉或哌嗪按比例组合使用时，质量百分比为：二乙醇胺：哌嗪：N-羟乙基吗啉=1～80%： 1～80% ： 1～50%，或三种选择其中两种按比例组合使用时，其质量百分比为：二乙醇胺：哌嗪=1～80%：1～80%。

进一步地，所述的消泡剂选自硅酮类、聚醚类或高级醇类中的一种。

进一步地，通过对含有不同组分的活化剂的脱碳溶剂对二氧化碳吸收能力实验所得，以二乙醇胺、N-羟乙基吗啉和哌嗪三种组分的混合物所制得的活化剂的活性远高于二乙醇胺、N-羟乙基吗啉和哌嗪中的一种或者两种的混合物构成的二元活化剂。以二乙醇胺、N-羟乙基吗啉和哌嗪的混合物所制得最优活化剂，其中复配型脱碳溶剂中原料的质量百分比为：软水为70%~75%、碳酸钾为15%~25%、二乙醇胺为2%~2.5%、N-羟乙基吗啉为1%~1.5%、哌嗪为2%~2.5%、五氧化二钒缓蚀剂为0.6%~0.9%、硅酮类消泡剂为0.05%~0.2%。

本发明中，对比脱碳溶液中碳酸钾的质量百分比为25%，活化剂的质量百分比为5%，溶液的吸收温度为50~60℃，吸收时间为30分钟，对比不同组分活化剂的脱碳溶液对二氧化碳的吸收能力。下表格是不同组分的活化剂对二氧化碳吸收能力结果表：