專利名稱：使用4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶水溶液從氣體混合物吸收CO₂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從氣體混合物吸收(X)2的方法，還涉及吸收實施所述方法的介質(zhì)和裝置。對于從煙道氣除去二氧化碳，特別是對于減少來自發(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：
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(X)2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. ；"Abtrennung von Kohlendioxid aus Rauchgasen mittels Absorption，，[Elimination of carbon dioxide from flue gases by means of absorption]in Chemie Ingenieur Technik 2006,78, 416-4 頁中有述。這些方法的缺點是，通過吸收和后續(xù)的解吸除去CO2需要相對大量的能量，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循環(huán)中用于吸收(X)2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(X)2 時發(fā)生干擾性氧化降解。US 7，419，646描述使用吸收介質(zhì)對廢氣脫酸的方法，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，US 7，419，646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性化合物。US 7，419，646的方法的缺點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(X)2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 to Capture CO2 by 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-氨基基團上被1或2個烷基基團取代。
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
權利要求
1.通過使氣體混合物與吸收介質(zhì)接觸從所述氣體混合物吸收(X)2的方法，其特征在于所述吸收介質(zhì)包含水和至少一種式(I)的胺
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述氣體混合物是燃燒廢氣。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述吸收介質(zhì)在吸收CO2后以一相的形式存在。
4.如以上權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于在式(I)中R1和R2是氫。
5 如以上權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于在所述吸收介質(zhì)中水與式(I) 的胺的重量比是10 1至1 10。
6.如以上權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于所述吸收介質(zhì)包含至少5重量％的式(I)的胺。
7.如以上權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于通過升溫和/或降壓解吸所述吸收介質(zhì)中吸收的CO2,并且所述吸收介質(zhì)在此解吸(X)2后重新用于吸收C02。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于所述吸收在0-70°C的溫度下進行，并且所述解吸在50-200°C的較高溫度下進行。
9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于所述吸收在0.8-50bar的壓力下進行，并且所述解吸在0. Ol-IObar的較低壓力下進行。
10.用于從氣體混合物吸收(X)2的吸收介質(zhì)，所述吸收介質(zhì)包含水、環(huán)丁砜和至少一種式(I)的胺
11.如權利要求10所述的吸收介質(zhì)，其特征在于水與環(huán)丁砜的重量比是10 1至 1 I0
12.如權利要求10或11所述的吸收介質(zhì)，其特征在于環(huán)丁砜與式(I)的胺的重量比是 3 1 至 1 3。
13.用于從氣體混合物吸收(X)2的吸收介質(zhì)，所述吸收介質(zhì)包含水、至少一種離子液體和至少一種式(I)的胺
14.如權利要求13所述的吸收介質(zhì)，其特征在于水與離子液體的重量比是10 1至 1 I0
15.如權利要求13或14所述的吸收介質(zhì)，其特征在于離子液體與式(I)的胺的重量比是 3 1 至 1 10。
16.如權利要求10-15中的任一項所述的吸收介質(zhì)，其特征在于式(I)中R1和R2是氫。
17.如權利要求10-16中的任一項所述的吸收介質(zhì)，其特征在于水與式(I)的胺的重量比是10 1至1 10。
18.如權利要求10-17中的任一項所述的吸收介質(zhì)，其特征在于其包含至少5重量％的式(I)的胺。
19.如權利要求1-9中的任一項所述的方法，其特征在于所述吸收介質(zhì)是如權利要求 10-18中的任一項所述的吸收介質(zhì)。
20.用于從氣體混合物分離(X)2的裝置，所述裝置包含吸收單元、解吸單元和循環(huán)吸收介質(zhì)，其特征在于所述裝置包含如權利要求10-18中的任一項所述的吸收介質(zhì)。
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彼此獨立地為氫或烷基基團。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B01D53/14GK102300622SQ201080006404
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權日2009年2月2日
發(fā)明者A·科布斯, B·格勒克勒, H·布呂格曼, H·溫克勒, J·羅爾克, J·賴希, M·塞勒, R·施奈德, T·里特曼, W·貝內(nèi)施 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司