处理气体以降低其二氧化碳含量的方法技术

本发明专利技术方法是处理气体以降低其二氧化碳含量的方法。其特征在于使该气体与至少一种稀土金属的化合物接触，从而将二氧化碳吸附在该化合物上并获得二氧化碳被贫化的气体。该化合物可以更特别地基于氧化物，并且该稀土金属可以尤其选自铈、镧或镨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
已知二氧化碳(CO2)是一种对温室效应有贡献的气体。出于生态原因，越来越需 要限制其产生量。已经存在使得可以俘获气体中的(X)2的方法，所述气体特别是工业装置例如燃气 轮机或锅炉排放的废气。这些方法中的一些使用溶剂介质中的胺。这些方法的缺点是胺的高成本和在高温 下它们的不稳定性。其它方法采用基于碱土金属例如钡或钙或者基于碱金属例如钾的无机 材料。这些材料在俘获(X)2方面是有效的，但是具有仅仅在高温下例如在高于350°C的温度 下才能够将(X)2释放的缺点。因而，需要如下的方法其中用于俘获(X)2的化合物是对温度稳定的，并且，优选 地，能够在比已知方法低的温度下释放co2。
技术实现思路
本专利技术的主题是提供这样的化合物。以此为目的，本专利技术的用于的特征在于使 该气体与至少一种稀土金属的化合物接触，从而将二氧化碳吸附在该化合物上并获得二氧 化碳被贫化的气体。稀土金属化合物的使用具有如下优点它使得可以尤其在可低于300°C并且甚至 至多250°C的温度下并且此外在比现有技术方法情况下窄的温度范围(也就是具有可小于 300°C的大小的范围)内实现吸附的(X)2的最大释放。通过阅读以下说明书以及用于对本专利技术进行举例说明的多种具体的但非限制性 的实施例，本专利技术的其它特征、细节和优点将会变得更加明显。在本说明的下文中，术语“稀土金属”指的是选自由元素周期表中原子序数在57 和71 (含)之间的元素以及钇组成的组的元素。术语“比表面积”应当理解为通过根据标准ASTM D 3663-78的氮吸附确定的 B. Ε. T 比表面积，该标准由期刊 “The Journal of the American Chemical Society, 60, 309 (1938)，，中记载的 Brunauer-Emmett-Teller 方法建立。此外，在其结束时给出表面积值的煅烧是在空气中的煅烧。此外，除非另外指明， 对于给定的温度和时间长度所给出的比表面积值对应于在恒定的温度下在所给时间长度 内的煅烧。本专利技术的主要特征是使用稀土金属化合物俘获或吸附待处理的气体中所含的 CO20该化合物可以基于氧化物、羟基氧化物、硝酸盐或者碳酸盐。应当注意，对于本说明书，当涉及稀土金属化合物时，术语“氧化物”应当理解为不仅有氧化物的含义，而且还有碳酸化氧化物的含义，因为氧化物经常可以通过与空气的简 单接触而碳酸化，并且它们也可以包含硝酸盐。在这种情况下，优选使该化合物经历第一再 生热处理以便至少部分地从表面去除硝酸盐和碳酸盐。该处理可以通过在气流下(特别是 空气流，该空气可以包含蒸气)在大于或者等于用于在(X)2的储存后将材料再生的方法中 使用的温度的温度下加热而进行。由于方法的经济性问题，该温度将尽可能低，通常低于 500°C，优选低于300°C。根据本专利技术的一种优选实施方案，该化合物基于选自铈、镧或镨的至少一种稀土 金属。该实施方案更特别地适用于该化合物是氧化物形式的情况。可以更特别地提及基于 铈和镧的化合物，基于铈和镨的化合物，或者基于铈、镧和镨的化合物，这些元素更特别地 在该化合物中仍然为氧化物形式。根据另一种实施方案，使用至少一种稀土金属的化合物，该化合物还包含锆。该化 合物可以包含一种或者多种稀土金属。在该实施方案的范围内，特别可以提及基于铈和锆的化合物，基于铈、锆和镨的化 合物，基于铈、锆和镧的化合物，或者基于铈、锆、镨和镧的化合物。在该实施方案中，该化合物可以更特别地基于提及的元素(铈、锆和其它稀土金 属)的氧化物。通常，在基于铈和选自锆和稀土金属的至少一种其它元素的化合物的情况下，铈 的比例可以特别是至少50%并且更特别是至少70%，该比例以铈氧化物( 当量相对于 该化合物中以氧化物表示的铈和其它元素的总质量来表示。铈含量可以更特别地为至少 80%，甚至至少90%。以上所给的比例更特别地适用于在该化合物中铈和其它元素为氧化物形式的情况。这些比例可以更特别地适用于除了铈以外的稀土金属为镧和/或镨的情况。除铈以外的稀土金属或者锆的比例(按以上所述表示)通常为至少0. 5%，更特别 是至少1%。根据另一种优选实施方案，在本专利技术的方法中，使用另外包含锆的至少一种稀土 金属的化合物，或者至少两种稀土金属的化合物，该化合物以固溶体的形式存在。术语“固溶体”应当理解为化合物的X射线衍射图表明在化合物中存在单一的均 勻相。例如，对于最富含铈的化合物，该相实际上对应于结晶二氧化铈CeO2的相，其晶胞参 数相对于纯二氧化铈或多或少地偏移，从而反映了其它元素即锆或稀土金属掺入铈氧化物 的晶格中并从而获得真正的固溶体。还有利的是使用基于铈、锆和任选的至少一种其它稀土金属的化合物，其中该化 合物的表面的铈以及任选的该至少其它稀土金属的含量比该化合物中铈以及必要时的该 至少其它稀土金属的平均含量高，相反，该同一化合物内部的铈以及必要时的该至少其它 稀土金属的含量比该平均含量低。优选使用具有高比表面积的化合物。因而，可以使用具有至少40m2/g，更特别地至 少70m2/g并且更特别地至少100m2/g的比表面积的化合物，这些表面积值适用于在其制备 过程中已经过在至少等于500°C的温度下的煅烧的化合物。下面将给出可以在本专利技术中使用的化合物的几个例子。因而，可以特别使用具有稳定化的比表面积的铈氧化物。这应当理解为即使在暴 露于高温后仍具有高的比表面积的铈氧化物。因而可以提及专利申请 EP-A-153227、EP-A-153228、EP-A-239478、EP-A-275733 中记载的铈氧化物。这些氧化物在350至450°C的温度下煅烧例如6小时后可以具有至少 85m2/g，特别是至少100m2/g的表面积。还可以使用EP-A-300 852中记载的铈氧化物，其在800°C至900°C的温度下煅 烧至少2小时后具有至少15m2/g的比表面积，或者EP-A-388567中记载的铈氧化物，其在 350°C至450°C的温度下煅烧至少2小时后具有至少190m2/g的表面积，此外还在800°C至 900°C的温度下煅烧相同时间后具有至少15m2/g的比表面积。以上段落中记载的氧化物可 以有利地在它们使用之前经过在500°C下的重新煅烧。作为同样具有高的比表面积的有利的化合物，也可以使用基于铈氧化物和锆氧化 物的组合物，特别是存在至少1的铈/锆原子比的组合物。因而可以提及EP-A-207857中记载的铈氧化物，其在最高达900°C的温度下具有 大于10m2/g的比表面积。该氧化物可以特别具有1至20%的锆氧化物含量，该含量是相对 于二氧化铈的重量。也可以提及基于铈氧化物和锆氧化物的组合物，其构成EP-A-605274 的主题，并且其中锆为铈氧化物中的固溶体。该组合物可以在800°C下煅烧6小时后具有至 少30m2/g的比表面积。作为载体，也可以使用如下类型的具有高比表面的组合物其基于铈氧化物和锆 氧化物和至少一种选自除铈以外的稀土金属的氧化物的氧化物。这样的组合物特别记载于EP-A-906244中。在该文献中，组合物具有至少1的铈 /锆原子比和在900°C下煅烧6小时后至少35m2/g的比表面积。该表面积可以更特别地为 至少40m2/本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理气体以降低其二氧化碳含量的方法，其特征在于使该气体与至少一种稀土金属的化合物接触，从而将二氧化碳吸附在该化合物上并获得二氧化碳被贫化的气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V哈勒，G米格纳尼，
申请(专利权)人：罗地亚管理公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]