[发明专利]用于酸性气体分离的兼具抗氧化降解及降粘的相变吸收剂

说明书

本发明属于气体净化技术，涉及一种能抑制相变吸收剂在脱除酸性气体过程中溶液降解和载体相粘度大的新方法，通过在主体吸收剂（有机胺和聚醚）中添加的加入一定比例的醇或水达到抗氧化及降解的效果，当相变吸收剂为均相时，添加剂能较好地溶解其中，起到保护作用，当相变吸收剂脱除酸性气体后，溶液形成了载体相和有机相，该添加剂仍可以以相平衡的方式分别溶解在两相溶液中，对有机相和载体相都起到很好的保护作用。

技术领域

本发明涉及一种用于脱除酸性气体的兼具抗氧化降解及降粘的相变吸收剂，属于气体分离或净化等领域。该方法将在化学工程、材料修饰、废水处理、石油开采、气体净化或分离等化工领域展现出良好的应用前景。

背景技术

化学吸收法用于脱除酸性气体技术是目前最为成熟的方法之一，但面临的一个普遍问题就是能耗较高。针对此问题，目前主要从新吸收剂开发和工艺改进或新工艺研究两方面来开展工作。对新的吸收剂的研究思路主要为开发新型的化学吸收剂。

近年来一些研究者转换思维方式，开始研究转极性吸收剂用于脱除酸性气体过程，以此来解决再生能耗较高的问题。该法与传统的化学吸收法相比，在相同的处理效果下，该工艺可以减少进入解吸塔的液量，从而降低再生能耗。但吸收剂的氧化降解和热降解问题较为显著，导致系统溶液在进行酸性气体脱除后不久就变色，且颜色越来越深，同时，相变吸收剂的吸收效果变差，溶液在吸收酸性气体后发生相变的能力越来越差，导致降低再生能耗的性能不显著。

目前，在气体净化领域需要开发一种基于工业应用的、可操作性强的相变吸收剂对气体进行净化。

发明内容

本发明涉及的相变吸收剂是由有机胺、聚醚类物质以及既能溶解在有机相又能溶解在载体相的添加剂三部分所组成。其中，有机胺为溶质，聚醚为溶剂，两者组成吸收剂的主体，在脱除酸性气体的过程中，溶液会形成有机相和载体相，其中，有机相为聚醚类，载体相有机胺与酸性气体反应后生成的盐类；同时，加入一定比例的醇或水，可抑制主体吸收剂在脱除酸性气体过程中的降解问题以及解决主体吸收剂中载体相的粘度问题。

本发明涉及一种兼具抗氧化降解及降粘的相变吸收剂，该吸收剂中的添加剂为醇或水。当相变吸收剂为均相时，添加剂能较好地溶解其中，起到抗氧化降解和降粘的作用，当相变吸收剂脱除酸性气体后，溶液形成了载体相和有机相，该添加剂仍可以以相平衡的方式分别溶解在两相溶液中，对有机相和载体相都起到很好的保护作用，可极大程度地解决该类吸收剂降解和降粘的问题，提高载体相的再生效果，维持相变吸收剂的吸收性能，同时，提高工艺操作的稳定性，延长吸收剂的使用寿命。

本发明的关键技术是针对目前相变吸收剂降解损耗大、粘度大导致工艺操作困难的问题，通过试验研究得到一类兼具抗氧化降解及降粘的相变吸收剂添加剂，并将其应用于相变吸收剂中，对相变吸收剂在脱除酸性气体的整个过程中都起保护作用，为系统装置的平稳运行提供了关键性的技术保障。

其中，酸性气体为二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、硫醇以及有机硫等。

所述吸收剂中有机胺为醇胺类，如：一乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，3-丙醇胺，一异丙醇胺，二异丙醇胺，三异丙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，N,N-二乙基乙醇胺等中的一种或几种，醇为C4-C12醇的一种或几种；含量为1%-60%（wt%），优选含量为10%-50%。

所述聚醚类物质为聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇单甲醚中的一种或几种，含量为10%-99%（wt%），优选含量为40%-80%。

所述添加剂为C1-C5醇类物质或者是水，含量为1%-50%（wt%），优选含量为10%-40%。

所述的相变吸收剂中有机相为溶剂相，主要为聚醚类物质，载体相为相变吸收剂中的胺类物质吸收酸性气体后生成的盐。

有益效果：

（1）相变吸收剂用于脱除酸性气体，可大大降低溶液的再生能耗。