一种氧化抑制剂、二氧化碳吸收剂及其二氧化碳吸收方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化抑制剂、二氧化碳吸收剂及其二氧化碳吸收方法。二氧化碳吸收剂包括乙醇胺(MEA)和环丁砜(TMS)混合水溶液及氧化抑制剂，氧化抑制剂选用甘油、D

【技术实现步骤摘要】
一种氧化抑制剂、二氧化碳吸收剂及其二氧化碳吸收方法


[0001]本专利技术涉及一种氧化抑制剂、二氧化碳吸收剂及其二氧化碳吸收方法，属于气体分离


技术介绍

[0002]CO2捕集和封存技术是一项可以实现碳减排、缓解温室效应的重要技术。在各种CO2捕集技术中，碱性溶液吸收分离法目前应用较为广泛，技术较为成熟。其中醇胺类溶液吸收剂具有吸收能力强、吸收效率高、循环吸收性能优异等优点，但其高能耗和降解问题也不容忽视。
[0003]针对吸收剂自身降解的问题，不断有公开文献报道其抑制方法。如专利文献CN100352536C公开了以钠盐、钾盐及锑盐作为氧化抑制剂，对一乙醇胺水溶液具有较好的抑制氧化效果。CN102741310A公开了自由基清除剂如甲硫咪唑、苯基甲硫咪唑及氧化抑制剂如丁基化羟基甲苯等，适用于对多种胺的单一胺溶液的抗氧化。专利文献CN109012090A提出的适用于非水基胺的抗氧化抑制剂，如丁酮肟、碳酰肼和邻苯三酚等，可以有效提升非水脱碳溶液的性能和寿命。CN103007687A公开了一种抑制脱碳胺吸收剂降解的方法，提出木糖醇、苏糖醇、二苏糖醇、赤酰糖醇、乙二醇、丁二醇等类似结构醇类化合物对胺溶液有抑制其降解的作用。
[0004]针对高能耗问题，文献《Screening of physical
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chemical biphasic solvents for CO
2 absorption》(Xu M,Wang S,Xu L.，International Journal of Greenhouse Gas Control,2019,85:199
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205)公开了一种用于捕集CO2的两相吸收剂，其成分为MEA和TMS的混合水溶液。该吸收剂拥有较高的吸收速率和优异的循环吸收性能，并且在吸收后会出现分相，二氧化碳富集在其中一层，从而可以减少进入解吸塔的进液量并降低再生能耗，因此备受关注。但该吸收剂依然存在容易被混合气中的氧气氧化问题，导致MEA损失严重，吸收能力被降低。而针对具有液液相变性能的物理
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化学混合胺溶液的抗氧剂研究，特别是MEA
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TMS两相吸收剂的抗氧剂尚为缺乏。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种能够用于两相吸收剂乙醇胺(MEA)和环丁砜(TMS)混合液即MEA/TMS混合液的氧化抑制剂，并将此氧化抑制剂和两相吸收剂MEA/TMS混合液作为二氧化碳吸收剂，用于吸收二氧化碳，以克服现有技术中的MEA/TMS两相吸收剂容易被氧化的缺陷，从而提供一种能够高效吸收二氧化碳的方法。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于两相吸收剂的氧化抑制剂，所述两相吸收剂为MEA/TMS混合液，所述氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种，且其在所述两相吸收剂的添加量为大于0而小于等于10％。
[0008]上述技术方案中，所述氧化抑制剂使用温度范围为30～150℃，压力范围为0～
4MPa。
[0009]一种二氧化碳吸收剂，包括两相吸收剂及氧化抑制剂，所述氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种，所述两相吸收剂为乙醇胺(MEA)和环丁砜(TMS)混合水溶液，包括MEA、TMS和水；所述二氧化碳吸收剂中MEA和TMS组分质量含量分别为25％～50％和20％～50％，氧化抑制剂组分质量百分含量为大于0而小于等于10％。
[0010]一种二氧化碳吸收方法，包括：
[0011]碳吸收系统包括吸收塔、分相器和解吸塔；
[0012]使含有二氧化碳的气体通入吸收塔，将上述二氧化碳吸收剂加入吸收塔，使其与含有二氧化碳的气体充分接触并发生吸收反应，形成二氧化碳吸收液；所述二氧化碳吸收剂包括两相吸收剂MEA/TMS混合液及氧化抑制剂，所述氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种，所述二氧化碳吸收剂中MEA和TMS组分质量含量分别为25％～50％和20％～50％，氧化抑制剂组分质量百分含量为大于0而小于等于10％；所述吸收塔的工作温度为30～80℃，工作压力为0.1～4MPa；
[0013]使二氧化碳吸收液进入分相器中静置分层，形成不互溶的富集二氧化碳的富集相和贫二氧化碳的吸收相；使所述富集相进入解吸塔解吸分离出高纯度二氧化碳气体并变成贫液，所述解吸塔工作温度为70～150℃；
[0014]解吸后的贫液与贫二氧化碳的吸收相一起回到吸收塔，作为二氧化碳吸收剂继续参与吸收反应，形成一次完整的循环。
[0015]上述技术方案中，所述含有二氧化碳的气体包括电厂烟气、天然气或合成气。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：所使用的二氧化碳吸收剂，吸收速率较高，循环吸收性能优异，可以有效降低解吸能耗和吸收成本；所使用的氧化抑制剂(甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种)，添加量较低，无毒性，抗氧气氧化性能显著，可以有效抑制二氧化碳吸收剂MEA/TMS的氧化降解，并降低吸收剂的损失和对设备的腐蚀。
附图说明
[0017]图1为实施例1和对比例1不同吸收剂对应的48h时MEA存留率示意图。
[0018]图2为实施例1和对比例1不同吸收剂对应的铵根离子浓度变化曲线示意图。
[0019]图3为实施例2和对比例2不同吸收剂对应的48h时MEA存留率示意图。
[0020]图4为实施例2和对比例2不同吸收剂对应的铵根离子浓度变化曲线示意图。
具体实施方式
[0021]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0022]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0023]下面对本专利技术做进一步说明。
[0024]本专利技术提供一种新型的二氧化碳吸收剂，按质量百分比计算，包括以下各组分：25～50％的MEA，20～50％的TMS，0.1％～10％的氧化抑制剂，其余为水。其中，氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种。氧化抑制剂和二氧化碳吸收剂的使用温度范围为30～150℃，压力范围为0～4MPa。
[0025]以下实施例1和对比例1的48h强化氧化降解实验均在反应温度为80℃、氧气压力200kPa的反应釜中进行。实施例2和对比例2则在氧气压力条件为300kPa的反应釜中进行。且所有实施例和对比例中作为二氧化碳吸收剂时，其MEA和TMS组分的质量浓度均为30％。评价指标分别为48hMEA存留率以及铵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于两相吸收剂的氧化抑制剂，所述两相吸收剂为MEA/TMS混合液，其特征在于，所述氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种，且其在所述两相吸收剂的添加量为大于0而小于等于10％。2.根据权利要求1所述的用于两相吸收剂的氧化抑制剂，其特征在于，所述氧化抑制剂使用温度范围为30～150℃，压力范围为0～4MPa。3.一种二氧化碳吸收剂，其特征在于，包括两相吸收剂及氧化抑制剂，所述氧化抑制剂选用甘油、D
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山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇中的任一种；所述两相吸收剂为MEA和TMS混合水溶液，其中MEA和TMS组分质量百分含量分别为25％～50％和20％～50％；所述氧化抑制剂组分质量百分含量为大于0而小于等于10％。4.一种二氧化碳吸收方法，其特征在于，包括：使含有二氧化碳的气体通入包括吸收塔、分相器和解吸塔的碳吸收系统；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑娟，马超，许咪咪，徐立珍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：