从气体混合物中脱除二氧化碳的方法技术

本发明专利技术属于气体净化技术领域，涉及一种从气体混合物中脱除二氧化碳的方法。本发明专利技术提出了采用一种活化的MDEA水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20%～50%；活化剂为N-羟乙基-1,2-乙二胺，活化剂占总胺浓度的2%～15%。具体用量可根据原料气条件进行调整。该方法比常规胺法吸收能力高、再生能耗低。

Method for removing carbon dioxide from gas mixture

The invention belongs to the technical field of gas purification, and relates to a method for removing carbon dioxide from a gas mixture. The invention provides a MDEA as absorbent by activated aqueous solution, the concentration of total amine in percentage by weight is 20% ~ 50%; activator N- -1,2- hydroxyethyl ethylenediamine, activator of total amine concentration from 2% to 15%. Specific dosage can be adjusted according to the condition of raw material gas. Compared with the conventional amine method, the method has high absorption capacity and low regeneration energy consumption.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体净化
，涉及一种从气体混合物中脱除二氧化碳的方法。
技术介绍
在化学工业和气体加工工艺中，经常需要从各种气体中脱除二氧化碳。其中，应用较为广泛的方法是N-甲基二乙醇胺（MDEA）法。MDEA为叔胺，胺基氮原子上没有活泼氢，不像伯、仲胺可以直接与CO2反应，其反应实质是MDEA催化下的CO2水解反应，因此反应速率很慢。MDEA与CO2反应如下：当在MDEA溶液中加入少量的伯胺或仲胺活化剂R2R3NH时，CO2从气相扩散至气液界面，进入液相侧液膜边界层，在液膜边界层CO2遇上大量的CO2和MDEA及少量的活化剂。大部分的CO2与活化剂发生快速反应，生成两性中间化合物，并继续向液相主体扩散，在液相主体中与MDEA发生反应，将H转移给MDEA，两性离子转化为氨基甲酸盐，氨基甲酸盐随即发生水解，COO-转化为HCO2-。同时，活化剂得到还原又迅速回到界面处，继续吸收扩散过来的CO2，这样活化剂成为CO2的载体，在气液界面和液相主体之间快速穿梭，这一行为被称为活化效应，此效应从本质上加速了CO2传质速度。吸收CO2反应按下面的历程进行。反应式(3)是二级反应，反应速度大大快于反应(1)。大多数的活化剂如二乙醇胺等在吸收CO2时生成稳定的氨基甲酸盐，在再生过程中需要较多的热量才能分解，导致再生能耗较大，其吸收CO2的量仅能达到0.5mol（指1mol胺吸收CO2的量）的程度。同时，氨基甲酸盐对设备的腐蚀性较强，又会形成水垢。此外，氨基甲酸盐也加剧了烷醇胺与CO2的降解反应，产生烷醇胺损耗增加、脱碳性能下降、腐蚀性上升等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新型活化剂，其吸收CO2时生成的氨基甲酸盐不稳定，采用本活化剂活化的MDEA水溶液从气体中脱除二氧化碳，吸收能力高、再生能耗低。本专利技术是这样来实现的：采用一种活化的MDEA水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计（以下同）为20%～50%；活化剂为N-羟乙基-1,2-乙二胺，活化剂占总胺浓度的2%～15%。具体用量可根据原料气条件进行调整。一般的，本专利技术所使用的吸收剂水溶液中，也可以包含如腐蚀抑制剂、消泡剂和类似组分的添加剂。本专利技术的方法是使气流中的CO2通过与本专利技术的吸收剂水溶液接触而被除去，同时使已使用过的吸收剂再生，除去全部或部分所吸收的CO2，然后再循环到吸收步骤；本专利技术所采用的吸收温度为40～60℃。本领域任何公知的设备都可以用于吸收、再生和其它的步骤。任何含有CO2的气体均可通过本专利技术的溶液进行处理。本专利技术方法比常规胺法吸收能力高、再生能耗低。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术加以详细描述。实施例下面通过实例对本专利技术进行说明，所有溶剂均添加了适量的腐蚀抑制剂、消泡剂和阻垢剂，但本专利技术并不限于这些实例。实施实例一：在一试验装置上对具体吸收剂的操作性能进行直接测量。试验用的吸收塔内径50mm，内装φ6×6×1瓷拉西环，再生塔内径70mm，内装φ8×8×1瓷拉西环，再生塔底部装有再沸器。配制好的原料气（含CO24.8%v，压力为1.7MPa）进入吸收塔底部与塔顶进入的溶液逆流接触，气体中的酸气被吸收，净化后的气体从塔顶出来进入气液分离器回收所夹带的液滴后放空。吸收了酸气的富液从吸收塔底引出至再生塔顶部，在再生塔中与上升的蒸汽逆流接触而获得再生。再生后的贫液经冷却后送入吸收塔顶进行吸收。从再生塔顶出来的气体进入再生气冷却器将气体中的水蒸汽回收，再生气经分离后放空。在气体流量一定，不同组成吸收剂的操作性能见表一。表一：不同混合吸收剂的操作性能表一数据表明使用本专利技术的吸收剂，净化度高再生能耗低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从气体混合物中脱除二氧化碳的方法，其特征是采用一种活化的MDEA水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20%～50%；活化剂为N‑羟乙基‑1,2‑乙二胺，活化剂占总胺浓度的2%～15%。

【技术特征摘要】
1.一种从气体混合物中脱除二氧化碳的方法，其特征是采用一种活化的MDEA水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20%～50%；活化剂为N-羟乙基-1,2-乙二胺，活化剂占总胺浓度的2%～15%。2.如权利要求1所述的方法，其特征是所使用的水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛松柏，朱道平，杨绪甲，周志斌，余勇，陈园园，宋丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32