[发明专利]吡啶类有机胺及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种在二氧化碳回收过程中减少CO₂及吸附溶剂对设备腐蚀的方法，将吡啶类有机胺加入到乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或其他醇胺复配溶液中，使其浓度为2×10^‑6~1×10^‑3mol/L，目的在于解决存在于二氧化碳吸附过程中对设备的腐蚀问题，此药剂对溶剂吸收液吸附二氧化碳性能增强，同时具有良好的金属设备缓蚀效果，且具有用量少，可以用于多种吸收液添加剂的特点。

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，具体涉及气体分离中吸收液对设备腐蚀的抑制方法。

背景技术

减少二氧化碳排放量是当今社会的重要目标，应运而生的是二氧化碳捕集，不仅能够减少温室气体排放，且能促进资源利用。CO₂经过催化剂催化转化成有用的甲酸、甲烷或其他石化产品。目前，绝大部分商业CO₂脱除技术是基于液体吸收法、固体吸附法、膜分离法原理而开发的，其中化学吸附分离法技术成熟、应用广泛，但是溶液吸收法总是不可避免的引起对工艺设备的腐蚀。

碳钢在二氧化碳捕集过程过的腐蚀包括主要三种情况，其反应方程式如下。

（1）碳钢的氧腐蚀

O₂+H₂O+4e=4OH^-

Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂

（2）碳钢在二氧化碳溶液中会腐蚀

Fe²⁺+CO₃^2-=FeCO₃

Fe²⁺+2HCO₃^-=Fe(HCO₃)₂

Fe(HCO₃)₂=FeCO₃+CO₂+H₂O

（3）胺与二氧化碳的反应液对碳钢的腐蚀

R₁R₂R₃N+CO₂+H₂O=R₁R₂R₃NH⁺+HCO₃^-

Fe²⁺+2HCO₃^-=Fe(HCO₃)₂。

溶液吸收法中常用溶剂为乙醇胺，由于乙醇胺相比较于其他的有机胺类更具有以下的优点，对二氧化碳吸收能力高，吸收速率高，解吸较彻底。因此乙醇胺在二氧化碳吸收过程中溶液的循环量较低，动力消耗也相对较少，是工业系统捕集二氧化碳常用的吸收剂。然而吸收了二氧化碳的乙醇胺溶液对设备的腐蚀相当严重，这不仅会导致生产的中断，还会增加生产损失，因此能够开发抑制设备腐蚀方法变得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于：针对二氧化碳捕集过程中，吸附剂溶液对碳钢腐蚀严重的问题，提出加入适量的新型吡啶类有机胺，在不影响原有二氧化碳捕集效率的基础上改善设备腐蚀情况的应用。本发明制备的吡啶类有机胺分子对抑制乙醇胺及其他复配类二氧化碳吸附剂环境中碳钢设备腐蚀具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：吡啶类有机胺，其特征在于所述吡啶类有机胺为4-氨基-N，N-二-（2-吡啶基甲基）苯胺，其结构式为：

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