一种从富含制造技术

本发明专利技术涉及气体分离技术领域，尤其是涉及一种从富含

【技术实现步骤摘要】
一种从富含CO2的混合气体中选择性吸收分离CO2气体的复合吸收剂及其方法


[0001]本专利技术属于气体分离
，特别是涉及一种从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂及其方法
。

技术介绍

[0002]近年来，温室效应带来的一系列环境问题引起了全世界的关注，其中
CO2对于全球气候变暖的贡献超过了
60
％
。
我国
CO2排放主要来源为火电
、
石油
、
天然气行业，占据整个碳排放量的
70
％以上，开发适用于火电
、
石油
、
天然气行业的
CO2吸收剂和吸收工艺是解决我国
CO2排放问题，实现“双碳”目标最有效的办法
。
[0003]CO2捕获方法根据分离原理分类，大致可分为溶剂吸收法
、
吸附分离法
、
膜分离法以及低温蒸馏法
。
众多
CO2捕集分离方法中，溶剂吸收法是目前应用最为广泛和最成熟的
CO2捕集方法，
CO2的捕获效果好，因此是近期最有可能实现工业化的脱碳技术
。
根据
CO2吸收溶剂的不同作用机理，溶剂吸收法可以分为化学吸收法和物理吸收法
。
化学吸收法对低分压的
CO2气体吸收效果好，并且反应稳定，但解析过程中能耗较大；物理吸收法具有吸收容量大
、
>易解吸
、
溶剂再生容易
、
设备腐蚀小等优点，是目前可行性高，经济效益好的选择
。
[0004]目前，工业上使用的
CO2物理吸收剂主要有甲醇
、N
‑
甲基吡咯烷酮
(NMP)、
碳酸丙烯酯
(PC)、
聚乙二醇二甲醚
(NHD
或
Selexol)
等
。
甲醇工艺的缺点在于溶剂本身毒性大，易燃，以及因操作温度低带来的换热设备投资大和能耗高
。N
‑
甲基吡咯烷酮挥发性较强且价格昂贵，因此大规模应用受到限制
。
碳酸丙烯酯价格便宜，但溶剂循环量大，稀液回收系统腐蚀严重，净化度较低
。
聚乙二醇二甲醚具有吸收容量高
、
无毒无臭无腐蚀性
、
可被生物降解的优点，但其
CO2回收率低，溶剂成本高，因此使用较少
。
[0005]聚甲氧基二甲醚
(PODE
n
)
是一种直链型多醚类化合物，化学结构式为
CH3‑
O(CH2O)n
‑
CH3。
有文献报告，通过构效关系研究，发现含有醚键的溶剂对
CO2的吸收效果好，且醚键个数越多，吸收剂吸收
CO2容量越高；链增长可促进
CO2的吸收，直链型溶剂比带有支链的溶剂吸收效果更好，这与
PODE
n
的结构非常吻合
。
另一方面，
CO2可以作为合成甲醇的原料，进而合成
PODE
n
，若
PODE
n
可以用来吸收
、
甚至分离混合气体中的
CO2，那么这将是一个良好的循环
。
[0006]当前使用的化学吸收剂多为胺
‑
水溶液，比如乙醇胺
(MEA)
溶液
、
二乙醇胺
(MEA)
溶液
、2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇
(AMP)、
二异丙醇胺
(DIPA)
以及多种醇胺复配水溶液
。
但其吸收能力有限
、
再生能耗高
、
腐蚀性强等缺点也是众所周知的
。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂及其方法，本专利技术采用具有极低黏度和密度的聚甲氧基二甲醚作为助溶剂，与醇胺复配后可形成均相，吸收
CO2后则为双相变，其再生过程中溶剂助溶剂损失和
CO2富集相能耗显著低于传统化学吸收剂，约为
30wt
％
MEA
水溶液再生
能耗的一半；且由于本专利技术中所涉及的相变吸收剂均不含水，这与传统的化学吸收剂相比，对于设备的腐蚀性可以忽略不记，进一步降低了实际碳捕集工艺过程的设备损耗费用
。
能够从混合气体中选择性吸收并分离
CO2，具有
CO2吸收速率快
、
吸收容量大
、
选择性好以及价格便宜等优势
。
[0008]一种从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂，所述复合吸收剂包括聚烷氧基二烷基醚类化合物和醇胺类化学吸收剂；
[0009]所述聚烷氧基二烷基醚类化合物，其结构通式如式
(Ⅰ)
所示：
[0010][0011]所述式
(Ⅰ)
结构通式中，
R1为亚甲基
、1,2
‑
亚乙基
(
‑
CH2‑
CH2‑
)、1,3
‑
亚丙基
(
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
)、1,2
‑
亚异丙基
、1,4
‑
亚丁基
(
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
)、1,3
‑
亚仲丁基
、1,3
‑
亚异丁基；
R2和
R3相同或不同，为氢
、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
仲丁基
、
异丁基
、
叔丁基；
n
为1～
10
的整数；
[0012]所述醇胺类化学吸收剂为异丙醇胺和
/
或二甘醇胺
。
[0013]优选地，所述聚烷氧基二烷基醚类化合物为聚甲氧基二甲醚
(PODE
n
)
，其结构通式如式
(Ⅱ)
所示；
[0014][0015]进一步优选地，所述式
(Ⅱ)
结构通式中的
n
为2～
5。
[0016]优选地，所述富含
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂，其特征在于，所述复合吸收剂包括聚烷氧基二烷基醚类化合物和醇胺类化学吸收剂；所述聚烷氧基二烷基醚类化合物，其结构通式如式
(Ⅰ)
所示：所述式
(Ⅰ)
结构通式中，
R1为亚甲基
、1,2
‑
亚乙基
(
‑
CH2‑
CH2‑
)、1,3
‑
亚丙基
(
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
)、1,2
‑
亚异丙基
、1,4
‑
亚丁基
(
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
)、1,3
‑
亚仲丁基
、1,3
‑
亚异丁基；
R2和
R3相同或不同，为氢
、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
仲丁基
、
异丁基
、
叔丁基；
n
为1～
10
的整数；所述醇胺类化学吸收剂为异丙醇胺和
/
或二甘醇胺
。2.
根据权利要求1所述的从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂，其特征在于，所述聚烷氧基二烷基醚类化合物为聚甲氧基二甲醚
(PODE
n
)
，其结构通式如式
(Ⅱ)
所示；
3.
根据权利要求2所述的从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂，其特征在于，所述式
(Ⅱ)
结构通式中的
n
为2～
5。4.
根据权利要求1或2所述的从富含
CO2的混合气体中选择性吸收分离
CO2气体的复合吸收剂，其特征在于，所述富含
CO2的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪林，朱引军，邓聪迩，张斌斌，雷骞，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：