[发明专利]用二胺的水溶液从气体混合物中吸收CO2的方法

说明书

本发明涉及一种从气体混合物中吸收CO₂的方法。

在许多工业和化学方法中都存在具有不适宜含量的CO₂的气流，为了进一步处理、输送或避免CO₂排放，必须降低其CO₂含量。

在工业规模上，通常使用烷醇胺的水溶液作为吸收介质从气体混合物中吸收CO₂。通过加热、减压到较低的压力或汽提使载荷的吸收介质再生，解吸出二氧化碳。在再生过程之后，该吸收介质能够再次使用。这些方法描述在例如Rolker，J.；Arlt，W.；“AbtrennungvonKohlendioxidausRauchgasenmittelsAbsorption”，ChemieIngenieurTechnik2006，78第416-424页以及Kohl，A.L.；Nielsen，R.B.，“GasPurification”，第5版，GulfPublishing，Houston1997中。

然而，这些方法具有以下缺点：通过吸收和随后的解吸去除CO₂需要相对较高的能量，且该吸收介质的基于质量的CO₂容量较低。

现有技术中已经提出了用二胺、低聚胺和聚胺代替烷醇胺。

WO2004/082809描述了使用式为(R¹)₂N(CR²R³)_nN(R¹)₂的二胺的浓水溶液从气流中吸收CO₂，其中R¹能够为C₁-C₄烷基，且R²、R³能够各自彼此独立地为氢或C₁-C₄烷基。在n＝3的情况中，明确公开了二胺N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丙二胺和N，N，N’，N’-四乙基-1，3-丙二胺。该具有两个叔氨基的二胺具有以下缺点：CO₂的吸收仅缓慢进行。

JP2005-296897描述了使用吸收介质吸收CO₂或H₂S，该吸收介质包含烷醇胺或氨基酸与二胺或三胺的组合。明确公开了2-乙基氨基乙醇与N，N’-二甲基-1，3-丙二胺的组合。

WO2010/012883描述了使用N，N，N’，N’-四甲基-1，6-己二胺的水溶液从气流中吸收CO₂。为了避免在吸收过程中相分离为两个液相，必须在该吸收介质中另外添加伯胺或仲胺。

WO2011/009195描述了使用聚胺的水溶液吸收CO₂或H₂S，该聚胺优选包含仲氨基。尤其明确公开了二胺1，3-丙二胺、N，N’-二甲基-1，3-丙二胺和N，N’-二异丙基-1，3-丙二胺。

WO2011/080405描述了使用式为R¹R²N(CR⁴R⁵)(CR⁶R⁷)_aNHR³的二胺的水溶液从气流中吸收CO₂，其中R¹、R²能够各自彼此独立地为C₁-C₁₂烷基或C₁-C₁₂烷氧基，R³-R⁷能够各自彼此独立地为氢、C₁-C₁₂烷基或C₁-C₁₂烷氧基，a＝1-11且R³与R¹和R²不同。在a＝2的情况中，明确公开了二胺[N，N-二甲基-N’-(2-丁基)]-1，3-丙二胺、[N，N-二甲基-N’-丁基]-1，3-丙二胺、[N，N-二甲基-N’-(甲基-2-丙基)]-1，3-丙二胺和[N，N-二甲基-N’-叔丁基)]-1，3-丙二胺。