一种用于捕集二氧化碳的有机胺溶剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气体分离领域，涉及一种气体的捕集方法，特别涉及从混合气中捕集 回收二氧化碳的方法。
【背景技术】
[0002] 二氧化碳作为一种主要的温室气体，其大量的排放已经给全世界带来了巨大的环 境和气候问题。我国作为化石能源消耗大国，具有极大的二氧化碳减排潜力；另一方面，二 氧化碳也是一种极为有用的基础资源，广泛用于精细化工、三次采油、食品、医药等行业领 域。基于以上两点，捕集二氧化碳并应用于相关领域既能有效缓解气候问题，又能创造较好 的经济价值。
[0003]目前，有机胺法捕集回收二氧化碳是工业上应用最主要、最成功的方法之一。开发 更为高效的有机胺吸收溶液也成为了众多研究者所关注的重点。
[0004] 2007年，中国专利（CN 101053751)中涉及一种用于回收废气中二氧化碳用复 合脱碳溶液。采用复合胺水溶液20-60%，其中含有较低浓度的一种或多种快反应速率胺 (MEA、DEA、PZ)和较高浓度的一种或多种慢反应速率胺（AMP、MDEA、TEA);聚醇醚5-10%;防 氧化剂1-5% ;缓蚀剂1-5% ;其余为水。
[0005] 2009年，中国专利（CN 101612509A)公开了一种捕集二氧化碳的复合溶液，主吸 收剂为MEA、AEE，助吸收剂为AHPD、AMP、TEA、MDEA中的一种或多种，活性组分为PZ、HEPZ、 AEP、DEA中的一种或多种，混合溶剂为NMP、聚乙二醇和碳酸丙二醇酯以及水组成。
[0006] 2011年，中国专利（CN 102284227A)公开一种用复合脱碳溶液捕集混合气体中二 氧化碳的方法。采用MEA为主吸收剂，助吸收成份为EDA，EDTA和TETA中的一种或一种以 上，活性组分为PZ和2, 3-丁二酮中的一种或一种以上。混合溶剂为苯甲（乙）醇，N-甲 基吡咯烷酮等单独或混合使用。该脱碳溶液特点在于不含水，再生热量损失少、能耗低以及 吸收能力强 综上所述，目前主要使用MEA、AEEA等为主吸收剂，以MEDA、AMP等叔胺为助吸收剂。 配合其他各种功能型组分以及混合溶剂组成脱碳溶液，尽管实践也证明了这一系列配方能 够发挥较好的脱碳能力，但是胺溶液易降解，设备腐蚀，运行损耗大，能耗高等问题还是较 为突出，难以同时被妥善解决。所以需要进一步的完善溶液配方。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是通过完善脱碳的溶液配方和工艺设备，来实现目前脱 碳溶液再生能耗高，易氧化降解，腐蚀设备，运行损耗大灯问题，并且不以牺牲脱碳整体能 力为代价。
[0008] 本发明用于捕集二氧化碳的有机胺溶剂，其特征是有机胺溶剂包括质量含量 10%-40%主吸收组份，5-20%助吸收组份，0. 05%-1. 0%缓蚀剂，0. 05%-1. 0%抗氧化剂及 30%-90%混合溶剂。
[0009] 所述主吸收组分为甘氨酸盐、聚醚胺、吗啉及其衍生物、聚乙二醇二甲醚中的一种 或多种。
[0010] 所述助吸收组分为二乙氨基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇，N-甲基二乙醇胺、羟 乙基乙二胺的一种或多种。
[0011] 所述聚乙二醇二甲醚分子结构式：
【主权项】
1. 一种用于捕集二氧化碳的有机胺溶剂，其特征是有机胺溶剂包括质量含量10%-40% 主吸收组份，5-20%助吸收组份，0. 05%-1. 0%缓蚀剂，0. 05%-1. 0%抗氧化剂及30%-84%混合 溶剂。
2. 如权利要求1所述的有机胺溶剂，其特征在于主吸收组分为甘氨酸盐、聚醚胺、吗啉 及其衍生物、聚乙二醇二甲醚中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的有机胺溶剂，其特征在于助吸收组分为二乙氨基乙醇、2-氨 基-2-甲基-1-丙醇，N-甲基二乙醇胺、羟乙基乙二胺的一种或多种。
4. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于聚乙二醇二甲醚分子结构式：
其中n=3-6。
5. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于聚醚胺分子结构式：
其中n=l-4。
6. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于吗啉及其衍生物分子结构式为：
其中R是氢原子、碳原子数为1-6的一元醇或二元醇，以及这些醇之间脱水后形成的 醚。
7. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于所用缓蚀剂为偏钒酸钠、铬酸钠、六 亚甲基四胺中的一种或多种。
8. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于抗氧化剂为亚硫酸钠、酒石酸钾钠、 酒石酸锑钠的一种或多种。
9. 根据权利要求2所述的有机胺溶剂，其特征在于混合溶剂为去离子水和甲基吡咯烷 酮、碳酸丙二醇酯中的一种或多种。
【专利摘要】本发明提供一种用于捕集低分压二氧化碳的有机胺溶液，属于气体分离技术领域。溶剂包括10%-40%主吸收组份，5-20%助吸收组份，0.05%-1.0%缓蚀剂，0.05%-1.0%抗氧化剂及30%-90%混合溶剂。主吸收组分为甘氨酸盐、聚醚胺、吗啉及其衍生物、聚乙二醇二甲醚中的一种或多种；助吸收组分二乙氨基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基二乙醇胺、羟乙基乙二胺中的一种或多种。本发明溶液具有运行损耗少，抗氧化性强，再生能耗低等特点。本发明的效果和益处是主要用于捕集各种气源中的二氧化碳，如化石燃料尾气，化工反应尾气，天然气等。具有很好的社会效益和经济效益。
【IPC分类】B01D53-62, B01D53-78
【公开号】CN104548903
【申请号】CN201310465942
【发明人】毛松柏, 汪东, 黄钟斌
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月9日