[发明专利]一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂

说明书

技术领域

本发明涉及气体吸收及分离工程技术领域，具体涉及一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂。

背景技术

CO₂是温室气体中的一种，是造成全球温室效应，导致气候变化的主要因素。CO₂捕集技术是目前世界公认的缓解温室效应、应对气候变化的有效途径之一。从混合气体中捕集CO₂就是其中一种很重要的方法，这些混合气体包括燃煤电厂、炼油厂、化工厂等企业排放的烟道气、合成气等，这些混合气体中一般含有3%～55%的CO₂，其它气体成分根据工艺的不同而有所不同，主要有N₂、CO₂、O₂、CO、H₂、CH₄、SO₂、H₂S等。

化学吸收法适合于烟道气CO₂分压较低、净化度要求高的情况。目前比较常用的化学吸收剂主要有：一乙醇胺（MEA）、及N-甲基二乙醇胺（MDEA）、二乙醇胺（DEA）等溶剂或其混合物，但这些溶剂再生热能耗较大、易降解。为了降低能耗，减少吸收溶剂的降解，出现了不少改进的醇胺溶剂，采用在有机胺溶液及加入活化剂等措施来提高醇胺吸收能力。20世纪70年代德国巴斯夫（BASF）公司在一乙醇胺（MEA）中加入N-甲基二乙醇胺（MDEA），开发了一种相对具有较好吸收性能和解吸性能的溶液，但没有解决再生能耗高和胺降解及对设备腐蚀性强的问题。

国内00126925.9、CN1546207等专利公开了以N-甲基二乙醇胺（MDEA）或一乙醇胺（MEA）为主要成分，在其中添加二乙醇胺（DMEA）、哌嗪（PZ）、空间位阻胺或两种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二氧化碳。这类以N-甲基二乙醇胺（MDEA）或一乙醇胺（MEA）为主要成分的吸收剂在用于烟捕集道气或合成气等低分压气体中捕集二氧化碳时，存在能耗高、吸收剂易降解等缺点。

因此开发适合烟道气或合成气的二氧化碳捕集的高吸收容量、低能耗的吸收剂具有特别重要的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂，具有高吸收容量、低能耗、低溶剂消耗的特点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂，包括以下质量百分数的组分：2-（甲氨基）乙醇：5～25wt%；胺：5～25wt%；水：60%～90%，其中上述组分以吸收剂的总量计，其中所述胺选自伯胺、仲胺或叔胺中的一种或多种，为混合物时，比例任意。

伯胺选自一乙醇胺（MEA）和2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）中的一种或多种，为混合物时，比例任意。

所述仲胺选自二乙醇胺（DEA）和哌嗪（PZ）中的一种或多种，为混合物时，比例任意。

所述叔胺选自N-甲基二乙醇胺（MDEA）和N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）中的一种或多种，为混合物时，比例任意。

所述胺优选为一乙醇胺（MEA）、哌嗪（PZ）、或N-甲基二乙醇胺（MDEA）。

所述2-（甲氨基）乙醇的用量优选为8～20wt%，更优选为10～15wt%。

所述胺的用量优选为8～20wt%，更优选为10～15wt%。

本发明最优选的吸收剂选自如下组合：

（1）一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂，组分为：2-（甲氨基）乙醇，N-甲基二乙醇胺，哌嗪和水；其中组分及含量优选为2-（甲氨基）乙醇20wt%，N-甲基二乙醇胺8.33wt%，哌嗪1.67wt%，水70wt%。

（2）一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂，组分为：2-（甲氨基）乙醇，N-甲基二乙醇胺，哌嗪和水；优选的组分及含量为2-（甲氨基）乙醇15wt%，N-甲基二乙醇胺12.5wt%，哌嗪2.5wt%，水70wt%。

（3）一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂，组分为：2-（甲氨基）乙醇，一乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，二乙醇胺和水；优选的组分及含量为2-（甲氨基）乙醇5wt%，一乙醇胺15wt%，N-甲基二乙醇胺5wt%，二乙醇胺5wt%，水70%。