[发明专利]用于捕获二氧化碳的工艺和系统

权利要求书

1.一种用于从包含二氧化碳的气流中吸收二氧化碳的工艺，所述工艺包括使所述气流与包含含水组合物的吸收剂接触，所述含水组合物包含被取代的杂芳族化合物和至少10wt％水，其中所述被取代的杂芳族化合物选自式Ia、式Ib、式Ic、式Id及其两种或更多种的混合物：

其中

R¹是亚甲基；

R⁴是任选的羟基或选自由以下组成的组的任选的碳取代基：C₁至C₄烷基、羟基-C₁至C₄烷基、C₁至C₄烷氧基、C₁至C₄烷氧基-(C₁至C₄烷基)；并且

n是0、1或2。

2.如权利要求1所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物具有式Ia：

其中

R¹是亚甲基；

R⁴是任选的羟基或选自由以下组成的组的任选的碳取代基：C₁至C₄烷基、羟基-C₁至C₄烷基、C₁至C₄烷氧基、C₁至C₄烷氧基-(C₁至C₄烷基)；并且

n是0、1或2。

3.如权利要求1所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物选自由以下组成的组：

2-(氨基甲基)吡啶、

3-(氨基甲基)吡啶以及

4-(氨基甲基)吡啶。

4.如权利要求1所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物是3-(氨基甲基)吡啶。

5.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中被取代的杂芳族化合物的浓度是所述含水组合物的1wt％至80wt％。

6.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物以所述含水组合物的水含量的至少20wt％的量溶解在所述含水组合物中。

7.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物的浓度是所述含水组合物的10wt％至80wt％。

8.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述含水组合物包含选自叔胺、空间位阻胺及其混合物的另外的胺，所述另外的胺具有大于所述被取代的杂芳族化合物的pKa的pKa，所述空间位阻胺包含至少一个附接到仲碳原子或叔碳原子的伯氨基或仲氨基基团。

9.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述含水组合物还包含在25℃具有至少8.85的pKa的叔胺、空间位阻胺或其混合物，所述空间位阻胺包含至少一个附接到仲碳原子或叔碳原子的伯氨基或仲氨基基团。

10.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述含水组合物还包含二氧化碳吸收剂，所述二氧化碳吸收剂选自由咪唑和N-官能化的咪唑组成的组。

11.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述含水组合物包含另外的吸收剂和以所述含水组合物的10wt％至80wt％的量的所述被取代的杂芳族化合物，其中所述被取代的杂芳族化合物与另外的吸收剂的重量比是从1:10至10:1。

12.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述含水组合物的水含量是至少15wt％。