的复合吸收剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种脱出尾气中〇)2的复合吸收剂。
【背景技术】
[0002] C02是造成全球温室效应及导致气候变化最主要的温室气体，燃煤电厂、燃气电厂 及炼厂是中国排放C02的主要源头，电厂或炼厂尾气中能够含有5%~25% (体积分数）的 C02。目前化学溶剂吸收法捕集废气中0)2技术是目前世界公认的缓解温室效应、并最适合 工业化运行的有效途径之一。
[0003] 化学溶剂吸收法的特点是混合气中0)2分压较低，并且净化度较高。脱碳效率高 及吸收量大，因此被广泛应用在工业生产上。工业上最先使用的是三乙醇胺，但由于〇)2吸 收效率低和溶剂的稳定性差，逐渐被一乙醇胺、二乙醇胺和N-甲基二乙醇胺或其混合物取 代。20世纪70年代，德国BASF公司在一乙醇胺中加入N-甲基二乙醇胺，研发了一种吸收 性能和解析性能相对较好的混合溶剂。但是这些溶剂均面临共性问题：在气源含氧的情况 下易降解，且再生能耗比较大。
[0004] 为了解决或弥补各吸收剂的劣势，科学家不断开发出了改进的醇胺溶剂。化学溶 剂吸收法经过几十年的发展，己经从开始的单组分高能耗的吸收剂发展为现在的复合组分 低能耗的吸收剂，目前吸收剂的组成组分和含量问题，仍是世界各国学术界的研究热点。
[0005] 2008年4月30日授权公告的中国专利CN100384511C公开了 一种从气体混合物中 分离C02的溶剂和工艺，采用复合胺从气体中脱除C0 2。以N-甲基二乙醇胺或一乙醇胺为 主要成分，在其中添加二乙醇胺、哌嗪、空间位阻胺或两种以上混合物等活化剂，主要应用 于捕集或脱除天然气或煤气混合物中的C02。
[0006] 2007年12月26日公开的中国专利CN101091864A公开了一种回收混合气体中 二氧化碳的复合脱碳溶液。其主吸收剂为5%~35%的羟乙基乙二胺（AEE);助吸收剂为 2_氨基_2甲基-1-丙醇（AMP)、N-甲基二乙醇胺（MDEA)和三乙醇胺（TEA)，这三种物质可 单独或混合使用，总含量为5%~30% ;活化组分为一乙醇胺（MEA)、二乙醇胺（DEA)和哌 嗪（PZ)，这三种物质可单独或混合使用，总含量在1 %~10% ;缓蚀剂为0. 05%~1. 0%矾 酸钠；抗氧化剂为〇. 05~1. 0%的亚硫酸钠和醋酸铜；余量为水。此专利是用于在较低压 力下回收二氧化碳含量为3%~70%的混合气体。
[0007] 2010年5月5日公开的中国专利CN101700454A公开了一种绿色二氧化碳吸收 剂，该吸收剂是碱性离子液体和有机胺复配的水溶液，碱性离子液体和有机胺的质量比为 0. 2:1~1:1，配制成的水溶液的溶质总质量浓度为20~40%。
[0008] 2010年8月18日公开的中国专利CN101804286A公开了一种从气体混合物中捕集 或分离C02的混合吸收剂，主要包括10wt%~50wt%的3-二甲基氨基-1-丙醇、5wt%~ 10wt %的伯胺和/或仲胺，其余组分为水。
[0009] 2011年10月19日公开的中国专利CN102218254公开了一种捕集二氧化碳气体的 复合胺，，其由一乙醇胺和活化剂组成，所述活化剂为分子中含有两个或者两个以上的氨基 /亚氨基的多胺，所述一乙醇胺和所述活化剂的摩尔比为4~1:1。
[0010] 2012年7月11日公开的中国专利CN102553395A公开了一种酸性气体吸收剂，其 至少含有1种下述通式（1)表示的叔胺化合物，式（1)中，R1、R2的任一方表示碳数2~5 的取代或未取代的烷基，另一方表示碳数1~5的取代或未取代的烷基，R3表示甲基或乙 基，R4表示羟烷基，R \ R2可以分别相同或不同，也可以具有这些基团连接而成的环状结构。
[0012] 2013年8月14日公开的中国专利CN103239970A公开了一种用于催化裂化再生 烟气中C02捕集的复合吸收剂，其由以下组分组成：(a) 10~70重量％空间位阻胺；(b) 1~ 25重量％活性胺；（c) 0. 05~5重量％的缓蚀剂；（d) 0. 05~5重量％的抗氧化剂；（e) 10~ 85重量％溶剂。
[0013] 2013年6月19日公开的中国专利CN103157369A公开了一种回收混合气体中二氧 化碳的吸收剂，其包含胺化合物X，胺化合物X至少同时具有一个羟基和一个叔胺基和一个 伯氨基，其结构如下：其中R为未被取代的低级烷烃基，&和R 2为含碳原子数位1~4的未 被取代的直链烷烃结构。
[0015] 以上吸收剂虽有其各自的优点，但其综合的脱碳能力普遍较低，腐蚀性强、易起 泡，尤其是解吸能耗较高、再生温度高、抗氧化降解能力不强，因此在很多方面均有改进的 余地。
【发明内容】
[0016] 鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种脱出尾气中C02的复合 吸收剂，其能提高〇)2的吸收能力和吸收速率，降低再生能耗，改善氧化降解、腐蚀等副作 用，解决复合吸收剂遇杂质易起泡的问题。
[0017] 为了达到上述目的，本发明提供了一种脱出尾气中C02的复合吸收剂，其由主吸收 剂、助吸收剂、活化剂、扩容剂、降耗剂、消泡剂、抗氧化剂、缓蚀剂以及溶剂组成。所述主吸 收剂选自羟乙基乙二胺、2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇以及2-甲氨基乙醇中的一种或几 种；所述助吸收剂选自二甲基乙醇胺、二乙醇胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、乙二胺以及正丙 醇胺中的一种或几种；所述活化剂选自哌嗪烷基衍生物、哌啶烷基衍生物、吗啉以及氨基乙 酸中的一种或几种；所述扩容剂选自3-二甲基氨基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇以 及N-甲基二乙醇胺中的一种或几种；所述降耗剂选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己 二酸、庚二酸以及氨基乙酸中的一种或几种；所述消泡剂选自聚醚、庚醇、辛醇以及N-三甲 基硅基乙二胺中的一种或几种；所述抗氧化剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、乙二胺四乙酸、 酒石酸钾以及酒石酸钠中的一种或几种；所述缓蚀剂选自2-羟基膦酰基乙酸、六偏磷酸钠 以及咪唑啉-季铵盐螯合物中的一种或几种；所述溶剂选自水、甲醇、二甲基乙酰胺、苯甲 醇以及苯乙醇中的一种或几种。
[0018] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：
[0019] 本发明的脱出尾气中0)2的复合吸收剂具有吸收能力强、吸收速率快、捕集率高， 在工业塔器内气液有限的停留接触时间内有效实现〇)2的吸收。
[0020] 本发明的脱出尾气中C02的复合吸收剂的再生温度低、再生能耗低，再生温度小于 102°C，再生能耗较常规溶剂降低35%以上。
[0021] 本发明的脱出尾气中C02的复合吸收剂在高温下抗氧化降解能力强、抗腐蚀能力 强，性能均较常规溶剂提升90%以上。
[0022] 本发明的脱出尾气中C02的复合吸收剂中含有消泡剂，可有效抑制由于进入系统 的烟尘、氧化降解副产物、铁锈及其反应物等导致的起泡问题。
【附图说明】
[0023] 图1为间歇实验装置吸收0)2的流程图，其中，附图标记说明如下：1_C0 2气体钢 瓶；2-N02气体钢瓶；3,4-气体阀门；5,6-气体流量计；7-气体混合缓冲瓶；8-三通阀； 9_螺旋玻璃管；10,15-电热恒温水浴锅；11，18-气体干燥器；12,19-智能电子皂膜流量 计；13-球形多孔反应探头；14-气液接触反应器；16-电动搅拌器；17-智能电子pH仪。
[0024] 图2为解吸实验装置的流程图，其中，附图标记说明如下：1_温度计；2-三口烧 瓶；3-电热恒温油浴锅；4-冷凝管；5-浓硫酸洗气瓶；6-智能电子皂膜流量计；7-饱和氢 氧化钙溶液。
[0025] 图3为300Nm3/d C02捕集连续测试中试实验装置流程图，其中，附图标记说明如 下混合气体钢瓶；2-缓冲瓶；3-吸收塔；4-烟气分析仪；5-富液栗；6-贫富液交换器； 7_贫液冷却器；8-贫液栗；9-再生塔；10-再沸器；11-冷凝器。
【具体实施方式】
[0026] 下面详细说明根据本发明的脱出尾气中0)2的复合吸收剂。
[0027] 首先说明根据本发明第一方面的脱出尾气中0)2的复合吸收剂。
[0028] 根据本发明第一方面的脱出尾气中C02的复合吸收剂由主吸收剂、助吸收剂、活化 剂、扩容剂、降耗剂、消泡剂、抗氧化剂、缓蚀剂以及溶剂组成。所述主吸收剂选自羟乙基乙 二胺、2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇以及2-甲氨基乙醇中的一种或几种；所述助吸收剂 选自二甲基乙醇胺、二乙醇胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、乙二胺以及正丙醇胺中的一种或 几种；所述活化剂选自哌嗪烷基衍生物、哌啶烷基衍生物、吗啉以及氨基乙酸中的一种或几 种；所述扩容剂选自3-二甲基氨基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇以及N-甲基二乙醇 胺中的一种或几种；所述降耗剂选自乙