[发明专利]脱出尾气中CO2的复合吸收剂

说明书

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种脱出尾气中CO₂的复合吸收剂。

背景技术

CO₂是造成全球温室效应及导致气候变化最主要的温室气体，燃煤电厂、燃气电厂及炼厂是中国排放CO₂的主要源头，电厂或炼厂尾气中能够含有5％～25％(体积分数)的CO₂。目前化学溶剂吸收法捕集废气中CO₂技术是目前世界公认的缓解温室效应、并最适合工业化运行的有效途径之一。

化学溶剂吸收法的特点是混合气中CO₂分压较低，并且净化度较高。脱碳效率高及吸收量大，因此被广泛应用在工业生产上。工业上最先使用的是三乙醇胺，但由于CO₂吸收效率低和溶剂的稳定性差，逐渐被一乙醇胺、二乙醇胺和N-甲基二乙醇胺或其混合物取代。20世纪70年代，德国BASF公司在一乙醇胺中加入N-甲基二乙醇胺，研发了一种吸收性能和解析性能相对较好的混合溶剂。但是这些溶剂均面临共性问题：在气源含氧的情况下易降解，且再生能耗比较大。

为了解决或弥补各吸收剂的劣势，科学家不断开发出了改进的醇胺溶剂。化学溶剂吸收法经过几十年的发展，己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，目前吸收剂的组成组分和含量问题，仍是世界各国学术界的研究热点。

2008年4月30日授权公告的中国专利CN100384511C公开了一种从气体混合物中分离CO₂的溶剂和工艺，采用复合胺从气体中脱除CO₂。以N-甲基二乙醇胺或一乙醇胺为主要成分，在其中添加二乙醇胺、哌嗪、空间位阻胺或两种以上混合物等活化剂，主要应用于捕集或脱除天然气或煤气混合物中的CO₂。

2007年12月26日公开的中国专利CN101091864A公开了一种回收混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液。其主吸收剂为5％～35％的羟乙基乙二胺(AEE)；助吸收剂为2-氨基-2甲基-1-丙醇(AMP)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙醇胺(TEA)，这三种物质可单独或混合使用，总含量为5％～30％；活化组分为一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和哌嗪(PZ)，这三种物质可单独或混合使用，总含量在1％～10％；缓蚀剂为0.05％～1.0％矾酸钠；抗氧化剂为0.05～1.0％的亚硫酸钠和醋酸铜；余量为水。此专利是用于在较低压力下回收二氧化碳含量为3％～70％的混合气体。

2010年5月5日公开的中国专利CN101700454A公开了一种绿色二氧化碳吸收剂，该吸收剂是碱性离子液体和有机胺复配的水溶液，碱性离子液体和有机胺的质量比为0.2:1～1:1，配制成的水溶液的溶质总质量浓度为20～40％。

2010年8月18日公开的中国专利CN101804286A公开了一种从气体混合物中捕集或分离CO₂的混合吸收剂，主要包括10wt％～50wt％的3-二甲基氨基-1-丙醇、5wt％～10wt％的伯胺和/或仲胺，其余组分为水。

2011年10月19日公开的中国专利CN102218254公开了一种捕集二氧化碳气体的复合胺，，其由一乙醇胺和活化剂组成，所述活化剂为分子中含有两个或者两个以上的氨基/亚氨基的多胺，所述一乙醇胺和所述活化剂的摩尔比为4～1:1。

2012年7月11日公开的中国专利CN102553395A公开了一种酸性气体吸收剂，其至少含有1种下述通式(1)表示的叔胺化合物，式(1)中，R¹、R²的任一方表示碳数2～5的取代或未取代的烷基，另一方表示碳数1～5的取代或未取代的烷基，R³表示甲基或乙基，R⁴表示羟烷基，R¹、R²可以分别相同或不同，也可以具有这些基团连接而成的环状结构。

2013年8月14日公开的中国专利CN103239970A公开了一种用于催化裂化再生烟气中CO₂捕集的复合吸收剂，其由以下组分组成：(a)10～70重量％空间位阻胺；(b)1～25重量％活性胺；(c)0.05～5重量％的缓蚀剂；(d)0.05～5重量％的抗氧化剂；(e)10～85重量％溶剂。