用于捕获二氧化碳的工艺和系统技术方案

一种用于从包含二氧化碳的气流中吸收二氧化碳的工艺，所述工艺包括使气流与包含被取代的杂芳族化合物的含水组合物接触，所述杂芳族化合物包含六元杂芳环，所述六元杂芳环包含杂芳环中的从1个至3个氮原子和至少一个取代基，其中取代基中的至少一个具有式‑R

Processes and systems for capturing carbon dioxide

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于捕获二氧化碳的工艺和系统领域本专利技术涉及用于从气流中捕获二氧化碳的工艺和系统。背景二氧化碳的排放被认为是温室效应和全球变暖的主要原因。在京都议定书(KyotoProtocol)中，联合国气候变化框架公约(UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange)已经设定了用于减少温室气体排放的目标。减少大气CO2排放的一种方法是通过CO2的捕获和随后的地质储存。在燃烧后捕获(postcombustioncapture)中，首先在吸收器中使用合适的溶剂将烟道气体中的CO2与氮气和残余的氧气分离。然后在被称为汽提(或再生)的工艺中从溶剂中除去CO2，从而允许溶剂被再利用。然后经汽提的CO2通过压缩和冷却被液化，此步骤伴随适当的干燥步骤以防止水合物形成。以这种形式的燃烧后捕获适用于多种CO2来源，包括发电站、钢铁厂、水泥窑、煅烧炉、沼气厂、天然气加工、甲烷重整和冶炼厂。含水的胺溶液并且特别地烷醇胺溶液已经作为燃烧后CO2捕获中的溶剂被研究。捕获工艺涉及一系列在水、胺和二氧化碳之间发生的化学反应。胺是弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从包含二氧化碳的气流中吸收二氧化碳的工艺，所述工艺包括使所述气流与包含含水组合物的吸收剂接触，所述含水组合物包含被取代的杂芳族化合物，所述被取代的杂芳族化合物包含六元杂芳环，所述六元杂芳环包含所述杂芳环中的从1个至3个氮原子和至少一个取代基，其中所述取代基中的至少一个具有式-R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170522 AU 20179019371.一种用于从包含二氧化碳的气流中吸收二氧化碳的工艺，所述工艺包括使所述气流与包含含水组合物的吸收剂接触，所述含水组合物包含被取代的杂芳族化合物，所述被取代的杂芳族化合物包含六元杂芳环，所述六元杂芳环包含所述杂芳环中的从1个至3个氮原子和至少一个取代基，其中所述取代基中的至少一个具有式-R1NH2，其中R1选自由以下组成的组：C1至C6亚烷基和式-R2-O-R3-的醚，其中R2和R3是C1至C3亚烷基。


2.如权利要求1所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物具有式(I)：



其中
X独立地选自氮和基团CR，其中X中的至少三个是CR；
R独立地选自由以下组成的组：氢、C1至C4烷基、羟基、羟基-C1至C4烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4烷氧基-(C1至C4烷基)，并且至少一个R是式-R1-NH2的基团，其中R1选自由以下组成的组：C1至C6亚烷基、C1至C6氧基亚烷基以及式-R2-O-R3-的醚，其中R2和R3是C1至C3亚烷基。


3.如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物选自式Ia、式Ib、式Ic、式Id及其两种或更多种的混合物：






其中
R1是碳取代基，并且选自由以下组成的组：C1至C6亚烷基和式-R2-O-R3的醚，其中R2和R3是C1至C3亚烷基；
R4是选自由以下组成的组的任选的碳取代基：C1至C4烷基、羟基、羟基-C1至C4烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4烷氧基-(C1至C4烷基)；并且
n是0、1或2。


4.如权利要求3所述的工艺，其中式I具有式Ia：



其中
R1是碳取代基，并且选自由以下组成的组：C1至C6亚烷基和式-R2-O-R3的醚，其中R2和R3是C1至C3亚烷基；
R4是选自由以下组成的组的任选的碳取代基：C1至C4烷基、羟基、羟基-C1至C4烷基、-C1至C4烷氧基、C1至C4烷氧基-(C1至C4烷基)；并且
n是0、1或2。


5.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物选自由式IIa、式IIb、式IIc及其两种或更多种的混合物组成的组：






其中R1选自由C1至C4亚烷基组成的组。


6.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中R1选自由以下组成的组：
-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2(CH3)-、-CH2(CH3)CH2-、
-CH2(CH2-CH3)-
以及-CH2CH2-OCH2CH2-。


7.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述基团R1是亚甲基。


8.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物选自由以下组成的组：
2-(氨基甲基)吡啶、
3-(氨基甲基)吡啶以及
4-(氨基甲基)吡啶。


9.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物是3-(氨基甲基)吡啶。


10.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中被取代的杂芳族化合物的浓度是水溶液的1wt％至80wt％。


11.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物以水溶液的水含量的至少20wt％的量溶解在所述水溶液中。


12.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述被取代的杂芳族化合物的浓度是水溶液的10wt％至80wt％。


13.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述含水组合物包含选自叔胺、受阻胺及其混合物的另外的胺，所述另外的胺具有大于所述被取代的杂芳族化合物的pKa的pKa。


14.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述组合物还包含在25℃具有至少8.85的pKa的叔胺、受阻胺或其混合物。


15.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述含水组合物包含二氧化碳吸收剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷姆·道格拉斯·普克斯蒂，威廉·康威，杨琦，保罗·休伯特·玛丽亚·费龙，
申请(专利权)人：联邦科学与工业研究组织，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU