一种烟气脱碳剂及烟气脱碳的方法技术

本发明专利技术提供了一种烟气脱碳组合物，包括：主吸收剂5～50重量份；活化剂0.1～20重量份；解吸助剂0.1～5重量份；缓蚀剂0.05～2重量份；水25～95重量份；所述主吸收剂包括二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物；所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。本发明专利技术提供的烟气脱碳组合物采用二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物为主吸收剂，以二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺或三乙烯二胺为活化剂，并结合解吸助剂、缓蚀剂等组分，同时结合特定的配比脱除二氧化碳效果好，CO2吸收容量高、吸收速度快、脱碳率高、解吸能耗低。

Method for decarbonization of flue gas and decarbonization of flue gas

The invention provides a flue gas decarbonization composition comprises: a main absorbent 5 to 50 weight portions; activating agent 0.1 to 20 parts by weight of 0.1 ~ 5; desorption promoter weight; inhibitor 0.05 to 2 parts by weight of water; 25 to 95 portions; the main absorbent includes two azabicyclo octane and containing the two hydroxyl alkyl amine compounds; one or several of the activating agent selected from the group consisting of two three four five ethylene amine, ethylene amine, three four and three two ethylene vinyl amine in amine. Flue gas decarbonization composition provided by the invention adopts two azabicyclo octane and two amine compounds containing hydroxyl alkyl as absorbent, two to three, four and five ethylene vinyl amine amine, three four or three two ethylene amine ethylene amine as activating agent, combined with desorption promoter and corrosion inhibitor component, combined with the removal ratio the specific effect of carbon dioxide, CO2 absorption of high capacity, fast absorption rate, low energy consumption, high desorption rate of decarburization.

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱碳剂及烟气脱碳的方法
本专利技术涉及气体分离净化
，尤其是涉及一种烟气脱碳组合物及烟气脱碳的方法。
技术介绍
近几十年来，由于CO2的过量排放造成地球表层的气温不断升高，给环境带来了很大的危害，各种自然灾害也愈演愈烈，石油、煤炭和天然气等的利用过程会产生CO2，化学、生物、能源、冶金等工业中的各种合成器、氢能源制备气、生物炼制驰放气、冶金和发电厂的排放尾气等中也含有不同浓度的CO2，从生产环节来说脱除CO2就成为一道必不可少的生产工序，从后处理环节来说减少CO2的直接排放对人类赖以生存的环境保护意义重大。对排放的CO2进行回收、固定、利用及再资源化，已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。CO2减排是当今全球面临的气候变化重大问题，对工业经济尤其能源产业是严峻挑战。CO2脱除过程的技术主流大致可分为3大类：溶剂吸收脱碳技术、膜分离脱碳技术、固体吸附剂吸附脱碳技术，其中，溶剂吸收脱碳技术是迄今为止最有吸引力、应用也最为广泛的一种分离技术，当前大规模CO2捕集仍以在低分压下化学选择性好的有机胺法为主，在胺法捕集CO2过程中，溶液中的有机胺易与O2、CO2、碳化物等发生化学降解，也易发生热降解，尤其与烟道气中O2的氧化降解居于首位。有机胺降解产物的形成一方面促进胺损耗，另一方面加剧设备的腐蚀以及引起溶液发泡等问题，造成生产不稳定。胺降解问题一直是胺法捕集烟气中CO2过程中存在的难以解决的技术难题。另外，可再生循环吸收法经过近十多年的发展，从单组分高能耗的吸收剂发展为复合组分的吸收剂，吸收剂的组分和含量问题，仍是世界各国科学界的研究热点。为了进一步提高吸收剂的吸收能力、提高其抗氧化降解的能力、降低腐蚀性、减少因挥发造成的损耗及再生时的能耗，人们一直致力于开发高效的化学溶液吸收剂。CN102049173A一种从气体混合物中深度脱除CO2的方法，以一种复合胺水溶液作为吸收剂，吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20％～50％；复合胺包括：主吸收剂为MDEA，含量占总胺浓度的70％～90％；助吸收剂为HEP、DMA2P、DMAE中的两种，助吸收剂占总胺浓度的10％～30％。CA200710011508.1一种回收废气中CO2用复合脱碳溶液，此种复合溶液的成分和重量百分比如下：复合胺水溶液20～60％，其中含有较低浓度的一种或多种快反应速率胺和较高浓度的一种或多种慢反应速率胺，其中快反应速率胺采用一乙醇胺或二乙醇胺或哌嗪，慢反应速率胺为MEDA或ANMP或TEA，选择性吸收成分为聚醇醚，缓蚀剂为钒酸钠，抗氧化成分为硫酸钠或醋酸铜。CN200410066416.X改良的N-甲基二乙醇胺脱碳溶液，主要由N-甲基二乙醇胺水溶液和活化剂组成，活化剂由吗啉和哌嗪组成，活化剂和N-甲基二乙醇胺的重量比为0.05～0.20。但上述现有的烟道气脱碳吸收剂大都存在CO2吸收速度慢、解吸率低、解吸能耗高等一系列问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种烟气脱碳组合物，本专利技术提供的烟气脱碳组合物CO2吸收容量高、吸收速度快、脱碳率高、解吸能耗低和对装备腐蚀低。本专利技术提供了一种烟气脱碳组合物，包括：所述主吸收剂包括二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物；所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。优选的，所述主吸收剂中，二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物的质量比为1：0.05～2；所述含有羟烷基的二胺类化合物选自羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、羟乙基哌嗪、乙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、1、4-二(2-羟丙基)哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N-乙基哌嗪和N,N-二乙基哌嗪的一种或几种。优选的，所述解吸助剂选自柠檬酸、乳酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠和乳酸中的一种或几种；所述缓蚀剂由金属氧化物与单油咪唑啉组成；所述金属氧化物选自钒酸盐、偏钒酸盐、五氧化二钒、碱式碳酸酮和酒石酸锑钾中的一种或几种；所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1：(0.05～2)。优选的，所述烟气脱碳组合物还包括抗氧剂；所述抗氧剂选自4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚、丙酮肟、N、N-双(2-羟乙基)甘氨酸、十二烷基对苯二酚、蒽醌、蒽醌二磺酸和蒽醌二磺酸钠中的一种或几种；所述抗氧剂为0.05～5重量份。优选的，所述烟气脱碳组合物包括：优选的，所述烟气脱碳组合物包括：本专利技术提供了一种如上述技术方案所述的烟气脱碳组合物的制备方法，包括：将主吸收剂、活化剂、解吸助剂、缓蚀剂和水混合，得到烟气脱碳组合物。本专利技术提供了一种烟气脱碳的方法，包括：将含有二氧化碳的混合气体与权利要求1所述的脱碳组合物接触。优选的，所述接触的条件包括：温度为30～80℃，液气比为0.05～3.0kg/Nm3。优选的，所述接触的方式为逆流接触。与现有技术相比，本专利技术提供了一种烟气脱碳组合物，包括：主吸收剂5～50重量份；活化剂0.1～20重量份；解吸助剂0.1～5重量份；缓蚀剂0.05～2重量份；水25～95重量份；所述主吸收剂包括二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物；所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。本专利技术提供的烟气脱碳组合物采用二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物为主吸收剂，以二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺或三乙烯二胺为活化剂，并结合解吸助剂、缓蚀剂等组分，同时结合特定的配比脱除二氧化碳效果好，CO2吸收容量高、吸收速度快、脱碳率高、解吸能耗低。具体实施方式本专利技术提供了一种烟气脱碳组合物，包括：所述主吸收剂包括二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物；所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。本专利技术提供的烟气脱碳组合物包括5～50重量份的主吸收剂；优选包括10～45重量份的主吸收剂；更优选包括13～40重量份的主吸收剂。本专利技术所述主吸收剂为二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物。本专利技术对于所述二氮杂二环辛烷和和含有羟烷基的二胺类化合物的来源不进行限定，市售即可。其中，所述含有羟烷基的二胺类化合物中的烷基优选为C1～C5的烷基；所述含有羟烷基的二胺类化合物优选选自羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、羟乙基哌嗪、乙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、1、4-二(2-羟丙基)哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N-乙基哌嗪和N,N-二乙基哌嗪的一种或几种；更优选选自羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、羟乙基哌嗪、乙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、N-乙基哌嗪和N,N-二乙基哌嗪的一种或几种。按照本专利技术，所述二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物的质量比优选为1：0.05～2；更优选为1：0.5～1.5；最优选为1：0.7～1.4。本专利技术创造性的采用上述二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物作为主吸收组分，能够产生协同作用对于二氧化碳的吸收效果好，吸收容量高。本专利技术提供的烟气脱碳组合物包括0.1～20重量份的活化剂；优选包括1～15重量份的活化剂；更优选包括1.5～12重量份的活化剂；最优选包括3～10重量份的活化剂。本专利技术所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。本专利技术对于上述活化剂的来源不进行限定，市售即可。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱碳组合物，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱碳组合物，其特征在于，包括：所述主吸收剂包括二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物；所述活化剂选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和三乙烯二胺中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述主吸收剂中，二氮杂二环辛烷和含有羟烷基的二胺类化合物的质量比为1：0.05～2；所述含有羟烷基的二胺类化合物选自羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、羟乙基哌嗪、乙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、1、4-二(2-羟丙基)哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N-乙基哌嗪和N,N-二乙基哌嗪的一种或几种。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述解吸助剂选自柠檬酸、乳酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠和乳酸中的一种或几种；所述缓蚀剂由金属氧化物与单油咪唑啉组成；所述金属氧化物选自钒酸盐、偏钒酸盐、五氧化二钒、碱式碳酸酮和酒石酸锑钾中的一种或几种；所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1：(0.05～2)。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱正秋，黎建明，王建山，张小龙，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51