[发明专利]一种用于催化裂化再生烟气中CO2捕集的复合吸收剂

说明书

技术领域

本发明属于以胺(氨)类化合物为基础的CO₂捕集的复合吸收剂，特别涉及一种以空间位阻胺为主要组分的用于催化裂化再生烟气中CO₂捕集的复合吸收剂。

背景技术

近年来国内外对CO₂吸收技术及相应吸收剂的研究越来越多，国外各大公司开发的CO₂捕集技术主要有MEA(单乙醇胺)法、DEA(二乙醇胺)法和K₂CO₃法等。这几种方法的共同特点是工艺较为成熟，但MEA法和K₂CO₃法的能耗高，腐蚀性强，损失大。DEA法的反应性差，吸收速率慢。目前处于试验阶段的氨水吸收剂存在氨气易泄露，氨气与CO₂的分离和吸收产物对管线产生堵塞，以及氨气对环境造成污染等问题。多胺类吸收剂对CO₂的吸收速率快，吸收容量大，解吸能耗低，但吸收剂本身易化学降解，易氧化变质，且成本相对高。中国专利CN1091332A公开了一种脱除气体中二氧化碳及硫化物的复合胺类吸收剂，该吸收剂的主剂为N-甲基二乙醇胺(MDEA)，含量为20～60％，其余的胺类为哌嗪，二乙醇胺和N-甲基一乙醇胺等，该复合胺类吸收剂适用于合成氨原料气、煤气、天然气等混合气体中二氧化碳和硫化物的脱除，能耗相对较低，净化度高，但吸收率低，常压下效果差。中国专利CN1354036A公开了一种回收低分压二氧化碳的复合胺溶剂，其是以一乙醇胺(MEA)水溶液为主体，优选添加了活性胺、抗氧剂和缓蚀剂等，组成了适用于捕集低分压CO₂的复合胺溶剂，但主要用于合成氨尾气、天然气等组成相对单一的体系，难以适用于含NO_X、SO_X、粉尘等组成复杂、杂质多、温度高的催化裂化再生烟气中CO₂的吸收减排。美国专利USP7759285公开了一种CO₂气体净化剂，所述的CO₂复合吸收剂由丝氨酸、丝氨酸盐或丝氨酸酯等组成，此类吸收剂的吸收速率较快，吸收容量较大，但吸收剂的成本高，对设备有一定的腐蚀性。公开号为CN1660469A和CN1660470A的中国专利均是采用空间位阻胺与单乙醇胺的复合物作为吸收剂，两者的摩尔比为1∶1.2～6.5；添加的抗氧剂为酒石酸钾钠、酒石酸锑钾、磷酸钠、钼酸钠等；添加的缓蚀剂为硝酸钠、亚硝酸钠、磷酸钠、亚硫酸钠、钒酸钠、钒酸钾、铬酸钾、钼酸钠、钨酸钠等。

目前国内外研究较多的吸收剂有空间位阻胺、多乙烯多胺、氨水及活性MDEA等，本发明的吸收剂则以空间位阻胺为主剂，其中再加入活化剂仲胺或伯胺，以提高其吸收容量，加快吸收速率。考虑到FCC烟气中含有一定量的氧气以及少量的SO₂与SO₃等强腐蚀性酸性气体，因此需在吸收剂中加入一定量的不同于中国专利CN1660469A和CN1660470A中所述的抗氧剂及缓蚀剂等。

发明内容

本发明是针对现有吸收剂吸收速率慢，或再生能耗高，或对设备腐蚀性强等问题，提出一种新的CO₂捕集吸收剂，该吸收剂具有良好的吸收速率与吸收容量、对设备的腐蚀性小，再生能耗低。

本发明提供一种复合吸收剂，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。

上述百分含量以复合吸收剂总重量计，复合吸收剂中各组分重量百分含量为100重量％。