的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從氣體混合物中捕集和分離CO2的方法，包括吸收、減壓解吸、換熱和壓縮的工藝；常規(guī)的吸收、加熱解吸工藝；吸收、惰性氣體氣提工藝；或在捕集或分離CO2的同時(shí)吸收分離SO2、H2S和/或有機(jī)硫工藝；其特征在于：吸收塔溫度為-20℃～-10℃，壓力為0.5～4MPa；吸收劑為有機(jī)冠醚類溶劑和甲醇的復(fù)合溶劑，按重量比甲醇為85～95%、有機(jī)冠醚類溶劑為5～15%；本方法比沒(méi)有添加有機(jī)冠醚的純甲醇，吸收CO2的溶解度提高了15-30%。
【專利說(shuō)明】一種從氣體混合物中捕集和分離CO2的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從氣體混合物中捕集和分離CO2的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 全球氣候變暖已經(jīng)成為毫無(wú)爭(zhēng)議的事實(shí)。溫室氣體CO2的排放是造成氣候變暖的 一個(gè)主要因素。如何從富含CO2的氣體混合物中，包括氣化氣、變換氣、IGCC氣體以及劣質(zhì) 原料合成氣中捕集、分離CO2極為重要。
[0003] 根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和原料氣的壓力高低，脫碳方法可分為干法和濕法。干法包 括吸附法和膜法，一般適用于CO2濃度較低的場(chǎng)合；濕法可分為化學(xué)吸收法和物理吸收法， 化學(xué)吸收法多用于原料氣壓力較低的場(chǎng)合。
[0004] 本發(fā)明所針對(duì)的原料氣，如氣化氣、變換氣、IGCC氣體以及劣質(zhì)原料合成氣，含有 30?50%的CO2，濃度較高，壓力較高，一般大于2MPa，適合采用物理吸收法吸收CO2氣體。
[0005] 目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)上較為成熟的物理吸收法脫碳工藝有低溫甲醇洗法（國(guó)外稱為 Rectisol法，CN92100475. 3 和CN94101447. 9)、碳酸丙烯酯法（國(guó)外稱為Flour法，CN 91101928)和聚乙二醇二甲醚法（國(guó)外稱為Selexol法，CN200710015805)。
[0006] 低溫甲醇洗法具有吸收能力大、選擇性好、氣體凈化度高、吸收劑穩(wěn)定性好的特 點(diǎn)，但是存在工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備投資大（需要耐一 40°C以下的低溫材質(zhì)）和需要支付國(guó)外高 額專利技術(shù)費(fèi)等缺點(diǎn)；由于碳酸丙烯酯具有在較高的分壓下能有效地吸收CO2，而在較低的 壓力下可以不需要熱量而容易解吸的特點(diǎn)，其工藝流程，尤其是解吸工藝可以得到相當(dāng)?shù)?簡(jiǎn)化，但是由于吸收容量有限，吸收劑循環(huán)量較大，能耗較大；聚乙二醇二甲醚法具有吸收 能力強(qiáng)、吸收劑損失小(蒸汽壓低）的特點(diǎn)，但是聚乙二醇二甲醚吸收劑成本高，而且該吸收 劑分子量較大，在再生過(guò)程容易發(fā)生聚合而造成損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種從氣體混合物中捕集和分離CO2的方法，針對(duì)現(xiàn)有低 溫甲醇洗法（CN02114514. 8、CN02116579. 3 和CN200610107366. 4)工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備投 資大的不足，在甲醇中添加有機(jī)溶劑，提高CO2的溶解度，提高操作溫度，解決單純使用甲醇 吸收CO2溫度過(guò)低導(dǎo)致設(shè)備投資較大和運(yùn)行費(fèi)用較高的問(wèn)題，從而有效降低了成本。該吸 收劑吸收效果好，在保證吸收CO2效果不變的前提下提高操作溫度
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的捕集和分離CO2的吸收劑，其特征在于，所述吸 收劑以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：甲醇85?95%、有機(jī)冠醚類溶劑5?15%。
[0009] 所述有機(jī)冠醚類溶劑是一類雜環(huán)有機(jī)化合物，包含有多個(gè)醚氧鍵結(jié)構(gòu)，其中重復(fù) 的單位是乙烯氧基（-CH2CH2O-X在甲醇中添加的有機(jī)冠醚類有機(jī)溶劑可以是其中的一種或 幾種。
[0010] 本發(fā)明所述的吸收劑，將有機(jī)醚類溶劑充分溶解于甲醇中即可。
[0011] 此外，本發(fā)明還提供所述吸收劑在捕集或分離CO2中的應(yīng)用，包括吸收、減壓解吸、 換熱和壓縮的工藝；常規(guī)的吸收、加熱解吸的工藝；吸收、惰性氣體氣提的工藝；或在捕集 或分離CO2的同時(shí)吸收分離S02、H2S和/或有機(jī)硫的工藝。
[0012] 具體地說(shuō)，所述應(yīng)用的工藝條件包括：所述吸收溫度：吸收塔溫度 為-20°c?-10°c，壓力為 0· 5 ?4MPa。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的吸收劑，在甲醇中添加有機(jī)溶劑，能夠提高CO2的溶 解度，提高吸收溫度，解決了原有單純使用甲醇吸收CO2溫度過(guò)低導(dǎo)致設(shè)備投資較大和運(yùn)行 費(fèi)用較高的問(wèn)題，從而有效降低了成本。
[0014] 根據(jù)在實(shí)驗(yàn)裝置中測(cè)定的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，在甲醇中添加冠醚構(gòu)成甲醇 復(fù)合溶劑，均可比單獨(dú)甲醇提高吸收容量，如表1所示。本發(fā)明的溶劑，添加了有機(jī)冠醚 5-15%。在-10?-15°C的溫度下，相同C02分壓下，比沒(méi)有添加有機(jī)冠醚的純甲醇，吸收C02 的溶解度提高了 15-30%。
[0015] 表ICO2在甲醇復(fù)合溶解度中的溶解度

【權(quán)利要求】
1. 一種從氣體混合物中捕集和分離co2的方法，包括吸收、減壓解吸、換熱和壓縮的工 藝；常規(guī)的吸收、加熱解吸工藝；吸收、惰性氣體氣提工藝；或在捕集或分離co 2的同時(shí)吸收 分離S02、H2S和/或有機(jī)硫工藝；其特征在于：吸收塔溫度為-20°c?-10°c，壓力為0. 5? 4MPa ;吸收劑為有機(jī)冠醚類溶劑和甲醇的復(fù)合溶劑，按重量比甲醇為85?95%、有機(jī)冠醚類 溶劑為5?15%。
【文檔編號(hào)】B01D53/78GK104275083SQ201310280947
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】王萬(wàn)福, 湯志剛, 于笑丹, 陳健, 云箭, 郭棟 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司