[发明专利]用固体盐吸收剂从加压混合气中分离二氧化碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体盐吸收剂，尤其是涉及用固体盐吸收剂从加压混合气中分离二氧化碳的 方法。

背景技术

随着现代工业的发展，二氧化碳的排放量日益增加。目前，大气中二氧化碳浓度的不断 增加，已经引起了显著的温室效应，并造成各种气候变化。为了应对这一情况，很多国家及 地区都着手对温室气体减排进行研究，而采用一定技术对排放废气中的二氧化碳进行捕获并 封存(CO₂captureandstorage，简称CCS)是目前国际上公认的最主要的温室气体减排“去碳” 途径。现有的二氧化碳分离和捕获技术主要有：化学和物理吸收法，物理和化学吸附法，低 温蒸馏法，膜分离法、深冷处理法等。这些方法虽然都能在一定程度上降低二氧化碳排放， 并得到了一定的发展，但在实际应用中还存在各种问题，要么成本太高(特别是能耗过高)， 要么规模小、耗碳量少，要么存在较大的安全风险等。

对于合成气中的二氧化碳，目前，低温甲醇洗工艺国外有林德工艺和鲁奇工艺二种流程， 二者技术都很成熟，国内大连理工大学经过近20年的研究，也开发成功了低温甲醇洗工艺软 件包，并获得了国内两项专利，其中CN102078742A公开了低压原料气适用的低温甲醇洗方 法，含H₂S、CO₂和水的低压原料气经预冷至低温，用低温甲醇洗装置气提后的低温半贫液 在预洗塔内洗涤；脱除水分的原料气与低温甲醇洗装置中回收的有效气体，即循环闪蒸气汇 合，复热后进行压缩，或不复热直接进行压缩；压缩到要求压力的原料气进后续的低温甲醇 洗装置脱除酸性气体。该发明解决了低压气化的原料气由于含硫、含水，不能直接用压缩机 压缩，导致低压原料气不能采用低温甲醇洗工艺进行净化的问题。该发明的效果和益处是扩 大了低温甲醇洗工艺的应用范围，而且预洗脱水工艺与常规的低温甲醇洗工艺相结合，能耗 低，节省投资。然而该方法需要低温，设备投资大，需要有害有机溶剂进行循环操作。因此， 开发新的吸收剂，具有重要的意义。离子液体具有极优秀的物理特性(比如，非挥发性，极 性可调)，因此离子液体作为二氧化碳吸收剂近年来是人们研究和开发的热点，然而离子液体 作为二氧化碳的吸附剂虽然有高的溶解度，但其粘度大，解吸能耗大，限制了其工业化应用 进展。

发明内容

本发明目的在于提供一种用固体盐吸收剂从加压混合气中分离二氧化碳的方法。

本发明包括以下步骤：

1)二氧化碳分离步骤：加压混合气进入高压柱的加压混合气入口，固体盐吸收剂对加压 混合气中的二氧化碳进行捕获，高压柱出口气体接入其他气体储罐入口；

2)二氧化碳收集步骤：检测到高压柱出口气体中有二氧化碳时，关闭高压柱的加压混合 气入口，把高压柱出口气体接入二氧化碳储罐入口，释放固体盐吸收剂捕获的二氧化碳后， 关闭二氧化碳储罐入口。

在步骤1)中，所述固体盐吸收剂可采用季铵盐、季磷盐、咪唑盐、季铵盐聚合物、季 磷盐聚合物和咪唑盐聚合物中的至少一种；

所述季铵盐可选自四庚基溴化铵、四庚基碘化铵、四庚基四氟化硼铵等对称戊基到庚基 的铵盐、三甲基到丁基苄基季铵盐和季磷盐以及1-苯乙烯基-3-甲基到丁基咪唑盐；

所述季铵盐聚合物可选自聚三甲基到丁基苄基季铵盐，所述季铵盐聚合物可选自聚三甲 基苄基六氟磷酸铵、聚三甲基苄基六氟磷酸铵、聚三甲基苄基四氟硼酸铵、聚三丁基苄基双 三氟甲烷磺酰亚胺铵等中的一种；

所述季磷盐聚合物可选自聚三甲基到丁基苄基季磷盐，所述季磷盐聚合物可选自聚三甲 基苄基六氟磷酸膦、聚三甲基苄基四氟硼酸膦、聚三丁基苄基双三氟甲烷磺酰亚胺膦等中的 一种；

所述咪唑盐聚合物可选自聚1-苯乙烯基-3-甲基到丁基咪唑盐和聚1-乙烯基-3-甲基到丁 基咪唑盐，所述咪唑盐聚合物可选自聚1-苯乙烯基-3-丁基六氟磷酸咪唑、聚1-苯乙烯基-3- 丁基四氟硼酸咪唑、聚1-苯乙烯基-3-丁基双三氟甲烷磺酰亚胺咪唑、聚1-乙烯基-3-甲基六氟 磷酸咪唑、聚1-乙烯基-3-丁基四氟硼酸咪唑、聚1-乙烯基-3-丁基双三氟甲烷磺酰亚胺咪唑等 中的一种；

所述加压混合气可采用加压煤气，加压煤气含有二氧化碳、一氧化碳和氢气等；