氨基硅氧烷合成物及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种氨基硅氧烷合成物及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 本发明是依据美国能源部授权的第DE-AR-0000084号项目在美国政府支持下进 行开发的。美国政府对本发明持有特定权利。
[0003] 基于含碳燃料燃烧的发电工艺通常会产生副产物二氧化碳（CO2)。因此需要捕集 或以其他方式分离气体混合物中的CO 2，以免CO2释放到环境中，以及/或者将CO2用于发电 工艺或其他工艺中。
[0004] 但是，典型的CO2捕集工艺，例如，基于含水氨的工艺（基于MEA的工艺）可能存 在限制，例如，该工艺可能在某些情况下导致液体吸收剂的粘度急剧升高，因此减少进入吸 收剂中的CO 2质量传递。为避免该问题，可以将吸收剂流中的胺浓度维持在低水平（使用 载流溶剂），而相对于纯净吸收剂的理论能力而言，这可能大幅降低吸收能力。此外，胺工艺 中的能量消耗可能十分高，在很大程度上，这是因为需要加热和蒸发载流溶剂（例如，水）。
[0005] 若要开发替代当前使用的基于MEA的工艺的可行方法，则需要在任何CO2捕集工 艺中呈现或增强许多性质。例如，任何此类吸收剂将需要呈现高净CO 2容量，并且可能提供 较低的资本和运行成本（加热和冷却所需的材料量较少，因此所需的能量较少）。反应热量 较低将意味着，从材料中释放CO 2所需的能量较少。粘度较低的吸收剂能够改进质量传递， 从而减小所需的设备大小，并且降低运行所需的能量成本。
[0006] 因此，需要能够尽可能优化上述性质的一种CO2捕集吸收剂及其使用方法。此外， 需要一种使吸收剂具有低粘度和低反应热的CO 2捕集吸收剂及其使用方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例用于满足这些和其他需求。一个实施例是一种氨基硅氧烷合成 物，所述氨基硅氧烷合成物包括结构（I):
[0008]
【主权项】
1. 一种氨基硅氧烷合成物，所述氨基硅氧烷合成物包括结构（I):
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；R2是C3-C4脂肪族基团；R3是月旨 肪族基团或者R4,其中R4包括结构（II):
并且 X是给电子基团。
2. 根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物，其包括结构（la):
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；R2是C3-C4脂肪族基团；并且X是给 电子基团。
3. 根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物，其包括结构（lb):
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；并且X是给电子基团。
4. 根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物，其包括结构（Ic):
其中X是给电子基团。
5. 根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物，其中X包括：R50-基团；R5S基团； (R5) 2N-基团；或者吗啉基团，其中R5是在各种情况下独立的脂肪族基团。
6. 根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物，其中X包括：CH3〇-基团；C2H5〇-基团； (CH3)2N-基团；(C2H5)2N-基团，或者吗啉基团。
7. -种根据权利要求1所述的氨基硅氧烷合成物与二氧化碳的反应产物。
8. -种减少工艺流中的二氧化碳量的方法，所述方法包括将所述工艺流与二氧化碳吸 收剂合成物接触的步骤，所述二氧化碳吸收剂合成物包括具有结构（I)的氨基硅氧烷：
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；R2是C3-C4脂肪族基团；R3是月旨 肪族基团或者R4,其中R4包括结构（II):
并且 X是给电子基团。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述氨基硅氧烷包括结构（la):
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；R2是C3-C4脂肪族基团；并且X是给 电子基团。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中所述氨基硅氧烷包括结构（lb):
其中R1是在各种情况下独立的脂肪族基团；并且X是给电子基团。
11. 根据权利要求8所述的方法，其中所述氨基硅氧烷包括结构（Ic):
其中X是给电子基团。
12. 根据权利要求8所述的方法，其中X包括：R50-基团；(R5)2N-基团；R5S基团；或者 吗啉基团，其中R5是在各种情况下独立的脂肪族基团。
13. 根据权利要求8所述的方法，其中X包括：CH3〇-基团；C2H5〇-基团；(CH3)2N-基团； (C2H5) 2N-基团，或者吗啉基团。
14. 根据权利要求8所述的方法，其中所述二氧化碳吸收剂合成物基本上不含共溶剂。
15. 根据权利要求8所述的方法，其进一步包括形成所述氨基硅氧烷与二氧化碳的反 应产物，其中所述反应产物在室温下基本上为液体。
16. 根据权利要求8所述的方法，其中所述工艺流来自以下项中的至少一项：燃烧过 程、气化过程、废渣填埋、熔炉、蒸汽发生器和锅炉。
17. 根据权利要求8所述的方法，其中所述工艺流来自燃料的加工。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述燃料包括煤。
19. 根据权利要求8所述的方法，其中所述工艺流包括合成气。
20. -种减少工艺流中的二氧化碳量的方法，所述方法包括将所述工艺流与二氧化碳 吸收剂合成物接触的步骤，所述二氧化碳吸收剂合成物包括具有结构（lb)的氨基硅氧烷：
其中R1是在各种情况下独立的(^-(：5脂肪族基团；并且X包括R50-基团；R5S基团； (R5) 2N-基团；或者吗啉基团，其中R5是在各种情况下独立的脂肪族基团。
【专利摘要】并且
【IPC分类】C07F7-10, B01D53-14
【公开号】CN104558000
【申请号】CN201410532976
【发明人】M.J.奧布里恩, R.L.法努姆, R.J.佩里
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月10日
【公告号】CA2868480A1, US20150104366