[发明专利]一种烟气脱碳组合物、其制备方法及烟气脱碳的方法

说明书

本发明提供了一种烟气脱碳组合物，包括：主吸收剂4～50重量份；活化剂0.5～20重量份；抗氧剂0.5～5重量份；水25～95重量份；所述主吸收剂为二氮杂二环辛烷；所述活化剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和三乙烯二胺中的一种或几种。本发明提供的烟气脱碳组合物采用二氮杂二环辛烷为主吸收剂，以二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺或三乙烯二胺为活化剂，并结合抗氧剂等组分，同时结合特定的配比脱除二氧化碳效果好，CO₂吸收速度快、CO₂吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低。

技术领域

本发明涉及气体分离净化技术领域，尤其是涉及一种烟气脱碳组合物及烟气脱碳的方法。

背景技术

近几十年来，由于CO₂的过量排放造成地球表层的气温不断升高，给环境带来了很大的危害，各种自然灾害也愈演愈烈，石油、煤炭和天然气等的利用过程会产生CO₂，化学、生物、能源、冶金等工业中的各种合成器、氢能源制备气、生物炼制驰放气、冶金和发电厂的排放尾气等中也含有不同浓度的CO₂，从生产环节来说脱除CO₂就成为一道必不可少的生产工序，从后处理环节来说减少CO₂的直接排放对人类赖以生存的环境保护意义重大。对排放的CO₂进行回收、固定、利用及再资源化，已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。CO₂减排是当今全球面临的气候变化重大问题，对工业经济尤其能源产业是严峻挑战。

CO₂脱除过程的技术主流大致可分为3大类：溶剂吸收脱碳技术、膜分离脱碳技术、固体吸附剂吸附脱碳技术，其中，溶剂吸收脱碳技术是迄今为止最有吸引力、应用也最为广泛的一种分离技术，当前大规模CO₂捕集仍以在低分压下化学选择性好的有机胺法为主，在胺法捕集CO₂过程中，溶液中的有机胺易与O₂、CO₂、碳化物等发生化学降解，也易发生热降解，尤其与烟道气中O₂的氧化降解居于首位。有机胺降解产物的形成一方面促进胺损耗，另一方面加剧设备的腐蚀以及引起溶液发泡等问题，造成生产不稳定。胺降解问题一直是胺法捕集烟气中CO₂过程中存在的难以解决的技术难题。另外，可再生循环吸收法经过近十多年的发展，从单组分高能耗的吸收剂发展为复合组分的吸收剂，吸收剂的组分和含量问题，仍是世界各国科学界的研究热点。为了进一步提高吸收剂的吸收能力、提高其抗氧化降解的能力、降低腐蚀性、减少因挥发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。

CN102049173A一种从气体混合物中深度脱除CO₂的方法，以一种复合胺水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20％～50％；复合胺包括：主吸收剂为MDEA，含量占总胺浓度的70％～90％；助吸收剂为HEP、DMA2P、DMAE中的两种，助吸收剂占总胺浓度的10％～30％。CA200710011508.1一种回收废气中CO₂用复合脱碳溶液，此种复合溶液的成分和重量百分比如下：复合胺水溶液20～60％，其中含有较低浓度的一种或多种快反应速率胺和较高浓度的一种或多种慢反应速率胺，其中快反应速率胺采用一乙醇胺或二乙醇胺或哌嗪，慢反应速率胺为MEDA或ANMP或TEA，选择性吸收成分为聚醇醚，缓蚀剂为钒酸钠，抗氧化成分为硫酸钠或醋酸铜。CN200410066416.X改良的N-甲基二乙醇胺脱碳溶液，主要由N-甲基二乙醇胺水溶液和活化剂组成，活化剂由吗啉和哌嗪组成，活化剂和N-甲基二乙醇胺的重量比为0.05～0.20。但上述现有的烟道气脱碳吸收剂大都存在CO₂吸收速度慢、解吸率低、解吸能耗高等一系例问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种烟气脱碳组合物，本发明提供的烟气脱碳组合物吸收速度快、CO₂吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低。

本发明提供了一种烟气脱碳组合物，包括：