[发明专利]用于捕获并电解CO2

说明书

本公开公开了一种用于捕获并电解CO₂的组合物以及方法。该组合物按质量百分比计包括：2wt％‑60wt％的氨基醇类化合物和40wt％‑98wt％的醇类溶剂，其中，基于所述组合物的总重量，所述组合物还包括50ppm‑500ppm的螯合剂。根据本公开的用于捕获并电解CO₂的组合物既能够捕获CO₂也能够作为电解质使CO₂电解。此外，本公开的非水体系的组合物能够大大提高CO法拉第效率。此外，根据本发明的于捕获并电解CO₂的方法能够降低控制二氧化碳排放的成本。

技术领域

本发明涉及一种用于捕获并电解CO₂的组合物，更具体地，涉及一种用于捕获并电解CO₂的组合物及一种捕获并电解CO₂的方法。

背景技术

减少碳排放量是全球范围内的挑战性问题，但同时也带来了巨大的市场机会。2013年，全球二氧化碳排放总量超过320亿吨，其中28％来自中国。作为制造业中最大的能源消耗行业，钢铁行业排放的二氧化碳超过总排放量的5％(约4.5亿吨CO₂)。例如，在典型的基于高炉路线的钢厂中，产生一吨钢需要排放大约两吨CO₂。

使用现有的气液吸收技术从废气或高炉煤气中分离CO₂会在CO₂捕集与封存(CCS)工艺或CO₂捕集与利用(CCU)工艺中带来巨大的经济成本和能源损失。捕获和存储解决方案需要合适的地质储层来存储CO₂，并且储层必须靠近生产现场从而使成本最少化。具有现场捕集CO₂并直接转化为其它化学品的CCU工艺有潜力提供低成本、有效的方式来抵消生产工厂减少CO₂排放的部分成本。关键的挑战是开发一种既可以捕获CO₂又可以用作CO₂电解的电解质的溶剂。

发明内容

本公开的目的在于提供一种既可以捕获CO₂又可以用作CO₂电解的电解质的组合物。

本公开的目的在于提供一种降低碳密集制造过程和/或动力或热产生过程的CO₂排放的技术。

根据本公开的一方面，提供一种用于捕获并电解CO₂的组合物，所述组合物按质量百分比计包括：2wt％-60wt％的氨基醇类化合物和40wt％-98wt％的醇类溶剂，

其中，基于所述组合物的总重量，所述组合物还包括50ppm-500ppm的螯合剂。

根据本公开的实施例，氨基醇类化合物可以包括乙醇胺类化合物和氨基环醇类化合物中的至少一种。

根据本公开的实施例，乙醇胺类化合物可以包括单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种。

根据本公开的实施例，氨基环醇类化合物可以包括氨基环戊醇、氨基环己醇和氨基环庚醇中的至少一种。

根据本公开的实施例，乙醇胺类化合物可以为单乙醇胺，单乙醇胺的纯度可以为99.5wt％-98wt％。

根据本公开的实施例，醇类溶剂可以包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的至少一种。

根据本公开的实施例，螯合剂可以包括乙二胺四乙酸。

根据本公开的实施例，基于组合物的总重量，组合物还可以包括1ppm-10000ppm的哌嗪。

根据本公开的实施例，组合物还可以包括碳酸亚丙酯、二甲醚、聚乙二醇、乙腈和二甲基甲酰胺中的至少一种。