專利名稱：從氣體混合物吸收 CO₂ 的方法、吸收介質(zhì)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從氣體混合物吸收CO2的方法，還涉及吸收實(shí)施所述方法的介質(zhì)和裝置。對(duì)于從煙道氣除去二氧化碳，特別是對(duì)于減少來自發(fā)電廠工序的二氧化碳排放(被視為眾所周知的溫室效應(yīng)的主要原因)，從氣體混合物吸收CO2特別重要。此外，一些工序需要二氧化碳，利用本發(fā)明所述的方法，可為這些工序提供二氧化碳作為原料。
背景技術(shù)：
在工業(yè)規(guī)模上，烷醇胺的水溶液典型地用作從氣體混合物吸收CO2的吸收介質(zhì)。通過加熱，膨脹至較低壓力或汽提由此解吸二氧化碳，使已荷載的吸收介質(zhì)再生。經(jīng)再生過程后，吸收介質(zhì)可再利用。這些方法在例如Rolker, J. ;Arlt, W. ; “Abtrennungvon Kohlendioxid aus Rauchgasen mittels Absorption” [Elimination ofcarbon dioxide from flue gases by means of absorption]in Chemie IngenieurTechnik2006, 78，416-424 頁中有述。這些方法的缺點(diǎn)是，通過吸收和后續(xù)的解吸除去CO2需要相對(duì)大量的能量，并且在解吸過程中僅一些被吸收的CO2被再解吸，因此在吸收和解吸的一個(gè)循環(huán)中用于吸收CO2的烷醇胺的比例低。此外，使用的吸收介質(zhì)的腐蝕性高，并且在從含氧的氣體混合物吸收CO2時(shí)發(fā)生干擾性氧化降解。US7, 419, 646描述使用吸收介質(zhì)對(duì)廢氣脫酸的方法,所述吸收介質(zhì)在吸收酸性氣體的過程中形成可彼此分離的兩相。作為用于吸收酸性氣體的反應(yīng)性化合物，在欄6中，其中提及4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶。為了吸收C02，US7，419，646在欄3的22-32行中公開了使用N，N，N’，N’，N”-五甲基二亞乙基三胺、N，N，N’，N’，N”-五甲基二亞丙基三胺、N，N-二(2，2-二乙氧基乙基)甲基胺和N，N-二甲基二亞丙基三胺作為用于吸收的反應(yīng)性化合物。US7，419，646的方法的缺點(diǎn)是需要額外的裝置來分離由吸收產(chǎn)生的兩相。DD 266 799描述純化4_氨基_2，2，6，6_四甲基哌啶的方法，其中將CO2導(dǎo)入4_氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶在水和丙酮中的溶液中，然后通過加熱至90-200° C使沉淀出的鹽再分解成CO2和4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶。使用離子液體吸收CO2 在 X. Zhang 等人的 “Screening of ionic Liquids toCapture C02by C0SM0-RS and Experiments”，AIChE Journal, Vol. 54，2171 - 2728 頁中有述。

發(fā)明內(nèi)容
出人意料地發(fā)現(xiàn)已知方法的缺點(diǎn)可通過使用4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶吸收CO2來避免，其中所述4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶可在4-氨基基團(tuán)上被I或2個(gè)烷基基團(tuán)取代。因此，本發(fā)明涉及通過使氣體混合物與吸收介質(zhì)接觸而從所述氣體混合物吸收CO2的方法，所述吸收介質(zhì)包含水和至少一種式(I)的胺
權(quán)利要求
1.通過使氣體混合物與吸收介質(zhì)接觸而從所述氣體混合物吸收CO2的方法，其中所述吸收介質(zhì)包含水和至少一種式(I)的胺
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣體混合物是燃燒廢氣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收介質(zhì)在吸收CO2后以一相的形式存在。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收介質(zhì)包含重量比是10:1至1:10的水與式(I)的胺。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收介質(zhì)包含至少5重量％的式(I)的胺。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過升溫和/或降壓將所述吸收介質(zhì)中被吸收的CO2解吸，并且在CO2的這種解吸后所述吸收介質(zhì)重新用于吸收co2。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述吸收在范圍為0-70°C的溫度下進(jìn)行，并且所述解吸在范圍為50-200° C的較高溫度下進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述吸收在范圍為0.8-50巴的壓力下進(jìn)行，并且所述解吸在范圍為0.01-10巴的較低壓力下進(jìn)行。
9.用于從氣體混合物吸收CO2的吸收介質(zhì)，其包含水、至少一種離子液體和至少一種式(I)的胺
10.如權(quán)利要求9所述的吸收介質(zhì)，其包含重量比是10:1至1:1的水與離子液體。
11.如權(quán)利要求9所述的吸收介質(zhì)，其包含重量比是3:1至1:10的離子液體與式(I)的胺。
12.如權(quán)利要求9所述的吸收介質(zhì)，其包含重量比是10:1至1:10的水與式(I)的胺。
13.如權(quán)利要求9所述的吸收介質(zhì)，其包含至少5重量％的式(I)的胺。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收介質(zhì)是權(quán)利要求9所述的吸收介質(zhì)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收介質(zhì)是權(quán)利要求10所述的吸收介質(zhì)。
16.用于從氣體混合物分離CO2的裝置，所述裝置包含吸收單元、解吸單元和循環(huán)的吸收介質(zhì)，其中所述吸收介質(zhì)包含水和至少一種式(I)的胺
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述吸收介質(zhì)包含重量比是10:1至1:10的水與式⑴的胺。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述吸收介質(zhì)包含至少5重量％的式(I)的胺。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述吸收介質(zhì)包含至少一種離子液體。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述吸收介質(zhì)包含重量比是10:1至1:1的水與離子液體。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述吸收介質(zhì)包含重量比是3:1至1:10的離子液體與式(I)的胺。`
全文摘要
通過使氣體混合物與包含水和至少一種式(I)的胺接觸而從該氣體混合物中吸收CO2其中R1和R2彼此獨(dú)立地為氫或烷基基團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明，吸收介質(zhì)除了包含水和式(I)的胺之外還包含環(huán)丁砜或離子液體。本發(fā)明公開了用于從氣體混合物除去CO2的裝置，所述裝置包含吸收單元、解吸單元和根據(jù)本發(fā)明在管路中的吸收介質(zhì)。
文檔編號(hào)B01D53/78GK103071366SQ20131002739
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者M·塞勒, J·羅爾克, R·施奈德, B·格勒克勒, A·科布斯, W·貝內(nèi)施, T·里特曼, H·溫克勒, J·賴希, H·布呂格曼 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司