用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于氣體分離和化工材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是涉及到一種適用于燃燒后 二氧化碳捕集的復(fù)合有機(jī)胺溶液。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，二氧化碳大量排放引起的"溫室效應(yīng)"引起人們的廣泛關(guān)注，減少二氧化 碳的排放迫在眉睫。目前，化石燃料仍然是人類的最主要能源，在找到其它替代能源之前， 化石燃料的燃燒仍是人類最主要的二氧化碳排放源。二氧化碳捕集被認(rèn)為是減少二氧化碳 排放最有效的途徑，這其中燃燒后捕集是最成熟的捕集手段。二氧化碳吸收劑是整個(gè)捕集 工藝中的核心，對(duì)提高效率和降低成本起到關(guān)鍵作用。研宄人員在開發(fā)二氧化碳吸收劑方 面做了大量工作，從最開始的單組分吸收劑發(fā)展到現(xiàn)在的復(fù)合組分吸收劑，而吸收劑的組 成和含量仍將是研宄重點(diǎn)。
[0003] 中國專利（CN1354036A)采用MEA與氮原子上具有空間位阻效應(yīng)的非線性碳鏈 醇胺化合物組成的復(fù)合水溶液作為二氧化碳吸收劑，較傳統(tǒng)的MEA溶液相比，吸收能力提 高40%。中國專利（CN 102218254A)公開了一種捕集二氧化碳?xì)怏w的復(fù)合胺及復(fù)合胺吸 收劑，具體由一乙醇胺溶液和含有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的氨基/亞氨基的多胺組成，具有成 本低、吸收量大、解吸量高的特點(diǎn)。美國專利（US6,290,754B1)公開了一種脫除二氧化碳 的方法，吸收劑為N-甲基二乙醇胺（MDEA)和少量活性組分（伯胺和仲胺）。中國專利 (CN101091864A)公開了一種回收混合氣體中二氧化碳的復(fù)合脫碳溶液，其主吸收組分為羥 乙基乙二胺（AEE)，并添加助吸收組分和活化組分，該脫碳液具有大的吸收容量和低的再生 能耗等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 從文獻(xiàn)和專利來看，多數(shù)化學(xué)吸收劑是由吸收速率快的伯、仲胺和吸收量大的叔 胺，配合抗氧化劑和緩蝕劑等組成。這些吸收劑較之前的單組份吸收劑有了很大的改善，但 在吸收量、吸收速率和能耗方面仍存在一些問題，仍有需要改進(jìn)的地方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，實(shí)現(xiàn)高效、低成 本地捕集二氧化碳。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種新型二氧化碳吸收劑，其特征 在于，包括主吸收劑、助吸收劑、抗氧化劑、緩蝕劑和水。
[0007] 優(yōu)選地，所述吸收劑的各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：主吸收劑5-45% ;助吸收劑5-30% ;抗 氧化劑0. 02-0. 1% ;緩蝕劑0. 02-0. 1% ;其余為水。其中有機(jī)胺的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35-50%。
[0008] 優(yōu)選地，所述主吸收劑為聚乙烯亞胺（PEI)。
[0009] 優(yōu)選地，所述聚乙稀亞胺的分子量為300-500,構(gòu)型為分枝狀型，其分子結(jié)構(gòu)為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，包括主吸收劑、助吸收劑、抗氧化 劑、緩蝕劑和水。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，各組分質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為：主吸收劑5-45% ;助吸收劑5-30% ;抗氧化劑0. 02-0. 1% ;緩蝕劑0. 02-0. 1% ;其 余為水；其中有機(jī)胺的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35-50%。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述主吸收 劑為聚乙烯亞胺（PEI)。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述聚乙烯 亞胺的分子量為300-500,構(gòu)型為分枝狀型，其分子結(jié)構(gòu)為：
5. 如權(quán)利要求4所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述聚乙烯 亞胺分子中伯胺：仲胺：叔胺的含量比例為（25-40) :(25-40) :(20-35)。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述助吸收 劑為四乙烯五胺（ΤΕΡΑ)、乙醇胺（MEA)、N-甲基二乙醇胺（MDEA)、二乙醇胺（DEA)以及哌嗪 (PZ)中的一種或幾種。
7. 如權(quán)利要求2所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述抗氧化 劑為亞硫酸鈉、亞硫酸鉀或亞硝酸銨。
8. 如權(quán)利要求2所述的用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征在于，所述緩蝕劑 為鉬酸鈉、鉻酸鈉、釩酸鈉或鉬酸銨。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于燃燒后捕集的二氧化碳吸收劑，其特征由主吸收劑聚乙烯亞胺（PEI），助吸收劑TEPA、MEA、MDEA、DEA和PZ，抗氧化劑亞硫酸鈉、亞硫酸鉀或亞硝酸銨，緩蝕劑鉬酸鈉、鉻酸鈉、釩酸鈉或鉬酸銨和水組成。所述聚乙烯亞胺（PEI）分子量為300-500，分枝狀構(gòu)型，分子中同時(shí)有伯胺、仲胺和叔胺三種胺基，相比于其它類型的有機(jī)胺具有較高的胺密度。復(fù)合吸收溶液具有較高的二氧化碳吸收量、較快的吸收速率、低再生能耗和高穩(wěn)定性，這些優(yōu)點(diǎn)使得本發(fā)明吸收劑在燃燒后二氧化碳捕集方面具有很大的應(yīng)用潛力。
【IPC分類】B01D53-14
【公開號(hào)】CN104645782
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510112558
【發(fā)明人】韓坤坤, 倪建軍, 池國鎮(zhèn)
【申請(qǐng)人】上海鍋爐廠有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日