專利名稱：一種吸收脫除二氧化碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體的吸收分離方法，更具體地說，涉及一種從混合氣體中吸收脫除二氧化碳的方法。
背景技術(shù)：
近些年，隨著全球平均氣溫的持續(xù)上升，溫室氣體尤其是CO2的回收問題，引起了科學(xué)界和各國政府的高度關(guān)注。據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化工作小組測算，大氣中以CO2為主的溫室氣體濃度已從工業(yè)化初期的2.8X 10_4 (體積分?jǐn)?shù))增加到目前的3.56 X IO-4,并成繼續(xù)上升趨勢。溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致諸多危害，其中一個(gè)重大影響是使海平面上升，據(jù)保守估計(jì)在未來一百年內(nèi)海平面將抬升40-50cm，許多沿海城市的安全都受到威脅。在哥本哈根氣候峰會(huì)上，我國政府作出了 2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40% -45%的鄭重承諾，目前各行業(yè)的減排壓力巨大。CO2的回收技術(shù)多種多樣，根據(jù)工藝原理不同，可分為物理方法、化學(xué)方法等。物理方法是基于壓力條件下CO2溶解于水和溶劑的原理，溶劑從混合氣體中吸收CO2后，再生依靠簡單的減壓閃蒸和氣提放出co2?；瘜W(xué)方法是指在吸收塔內(nèi)化學(xué)溶劑與煙氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成富液；該富液在解吸塔中通過熱作用再分解出CO2，吸收與解吸交替進(jìn)行，從而達(dá)到回收CO2的目的。CN101537340A公開了一種煙氣0)2吸收劑。采用一乙醇胺(MEA)為主要成分，含有N-甲基二乙醇胺(MDEA)、空間位阻胺(AMP、TBE、TBEE或TBPE)或哌嗪(PZ)形成混合溶劑。W09422560公開了一種結(jié)構(gòu)式為R1R2NcH2CH(OH)CH2NHR3的二氧化碳吸收劑，其中H R3SH或烷基組分。CN1354036A公開了一種回收或脫除低分壓CO2的改進(jìn)溶液，該溶液是含有一乙醇胺與活性胺的復(fù)合胺溶液。所述的活性胺為氮原子上帶有一個(gè)或多個(gè)具有空間位阻效應(yīng)的非線性碳鏈醇胺化合物，胺濃度為1.5-7.5mol/L。可用于天然氣、合成氨、煤氣、煙道氣、窯氣、發(fā)酵氣等工藝氣體的CO2分離。CN101053751A公開了一種回收廢氣中二氧化碳用復(fù)合脫碳溶液，此種復(fù)合溶液的成分和重量百分比如下:復(fù)合胺水溶液20-60%，其中含有較低濃度的一種或多種快反應(yīng)速率胺和較高濃度的一種或多種慢反應(yīng)速率胺；聚醇醚5-10% ;防氧化劑1-5% ;緩蝕劑
1-5%;其余為水。其中快反應(yīng)速率胺為MEA或DEA或哌嗪，慢反應(yīng)速率胺可采用AMP或MEDA或TEA，三者可單獨(dú)使用，也可混合使用。上述混合吸收劑及吸收分離二氧化碳的方法，雖然部分改善了吸收性能，但還存在吸收劑吸收速率低、容量小、再生能耗高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述至少一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種吸收速度快、吸收容量大、吸附劑再生能耗低的混合氣體中吸收脫除二氧化碳的方法。本發(fā)明提供的吸收脫除混合氣體中二氧化碳的方法，包括:一種吸收脫除二氧化碳的方法，包括:混合氣體和復(fù)合脫碳吸收劑引入吸收反應(yīng)器中，在較低溫度下充分接觸，反應(yīng)器頂部引出脫碳后的混合氣體；吸收了二氧化碳的待生吸收劑進(jìn)入解吸塔中，在較高溫度下解吸脫除二氧化碳，恢復(fù)吸收活性的吸附劑返回吸收反應(yīng)器中循環(huán)使用；其中，所述的復(fù)合脫碳吸收劑含有一乙醇胺、活化劑和水，含有或不含有式I化合物，所述的活化劑為式2化合物，式I化合物和式2化合物中，R1-R5均為H或者C原子數(shù)為
1-5的直鏈烷基或者環(huán)狀烷基。
權(quán)利要求
1.一種吸收脫除二氧化碳的方法，其特征在于，將混合氣體和復(fù)合脫碳吸收劑引入吸收反應(yīng)器中，在較低溫度下充分接觸，反應(yīng)器頂部引出脫碳后的混合氣體；吸收了二氧化碳的吸收劑進(jìn)入解吸塔中，在較高溫度下解吸脫除二氧化碳，恢復(fù)吸收活性的吸附劑返回吸收反應(yīng)器中循環(huán)使用； 其中，所述的復(fù)合脫碳吸收劑含有一乙醇胺、活化劑和水，含有或不含有式I化合物，所述的活化劑為式2化合物，式I化合物和式2化合物中，R1-R5均為H或者C原子數(shù)為1-5的直鏈烷基或者環(huán)狀烷基。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的吸收反應(yīng)器中的操作條件為:溫度為10 60°C，壓力為0.05 0.3MPa，空速為2 500h'
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述的吸收反應(yīng)器中的操作條件為:溫度為40 50°C，壓力為0.1 0.2MPa，空速為3 601Γ1。
4.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，其特征在于，所述的吸收反應(yīng)器為鼓泡床反應(yīng)器或噴淋塔反應(yīng)器。
5.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，其特征在于，以吸收劑的總重量為基準(zhǔn)，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述的一乙醇胺的含量為12-40wt%，所述式I化合物的含量為0-5wt%，式2化合物的含量為0.l_30wt%，其余為水。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，以吸收劑的總重量為基準(zhǔn)，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述的一乙醇胺的含量為15-26wt%，所述式I化合物的含量為2-4wt%，式2化合物的含量為2-16wt%,其余為水。
7.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，其特征在于，所述的式I化合物選自哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-丙基哌嗪、N-異丙基哌嗪、N- 丁基哌嗪和N-異丁基哌嗪中的一種或幾種。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述的式I的化合物為哌嗪。
9.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，其特征在于，所述的式2化合物為胍和/或1，1,3,3-四甲基胍。
10.按照權(quán)利要求9的吸收劑，其特征在于，所述的式2的化合物為1，1，3，3_四甲基胍。
全文摘要
一種吸收脫除二氧化碳的方法，將混合氣體和復(fù)合脫碳吸收劑引入吸收反應(yīng)器中，在較低溫度下充分接觸，反應(yīng)器頂部引出脫碳后的混合氣體；吸收了二氧化碳的吸收劑進(jìn)入解吸塔中，在較高溫度下解吸脫除二氧化碳，恢復(fù)吸收活性的吸附劑返回吸收反應(yīng)器中循環(huán)使用；其中，所述的復(fù)合脫碳吸收劑含有一乙醇胺、活化劑和水，含有或不含有式1化合物，所述的活化劑為式2化合物，式1化合物和式2化合物中，R1-R5均為H或者C原子數(shù)為1-5的直鏈烷基或者環(huán)狀烷基。本發(fā)明提供的方法吸收效率更高，并抑制了一乙醇胺的降解，解決了吸收過程中一乙醇胺損耗問題。
文檔編號(hào)B01D53/14GK103084040SQ20111033221
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉建強(qiáng), 羅一斌, 李明罡, 舒興田 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院