可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂、其配置方法和应用与流程

本发明属于气体分离，具体涉及可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂、其配置方法和应用。

背景技术：

1、二氧化碳是温室气体，大气中的二氧化碳浓度已超过417ppm，且排放量逐年递增。传统有机胺类化学吸收剂在二氧化碳捕集领域得到广泛研究，但较高的再生能耗，限制了其推广及应用。目前，本领域的技术人员不断开发新型高效吸收剂以期降低化学吸收法二氧化碳捕集能耗。一类新型吸收剂，液固相变吸收剂，被本领域技术人员提出。液固相变吸收剂吸收二氧化碳前为均相，吸收二氧化碳后形成液固两相，得到二氧化碳负载极高的二氧化碳富集相，仅二氧化碳富集相进入解吸单元，解吸的能量全部用于二氧化碳的解吸，极大降低解吸过程能耗。

2、中国专利申请“用于捕获二氧化碳的系统和方法”(申请号201310046925.5，公开日2013年8月14日)提出采用氨基-硅氧烷化合物吸收二氧化碳后得到固体反应产物。中国专利申请“乙二胺和dma制备两相吸收剂脱除生物氢烷气中co2的方法”(申请号201711311798.1，公开日2018年6月19日)提出乙二胺与dma混合得到液态两相吸收剂，该吸收剂与二氧化碳反应生成固体沉淀物。中国专利申请“一种从气体混合物中双相吸收脱除二氧化碳的方法”(申请号201310631961.8，公开日2014年3月26日)提出烯胺与有机溶剂组成双相吸收剂，有机溶剂为c1～c10的醇类、甲苯、dmf、dmac，气体混合物中的二氧化碳通过与本吸收剂接触后产生沉淀而除去。以上液固相变吸收剂普遍存在相变时间不可控的问题，容易造成喷淋嘴、塔板、管路等设备堵塞。因此，若能根据工业应用需要，调控液固相变吸收剂吸收二氧化碳的分相时间，可以使吸收剂有更广阔的应用场景。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于，提供一种可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法，可以根据工业应用需要延缓液固相变吸收剂吸收二氧化碳的分相时间。

2、本发明的目的之二在于，提供采用该配置方法配置的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂。

3、本发明的目的之三在于，提供可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的制备方法。

4、本发明的目的之四在于，提供可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法的应用。

5、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

6、本发明公开了一种可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法，向二氧化碳液固相变吸收剂中加入分相抑制剂以延缓分相，所述分相抑制剂包括1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、甲醇、乙二醇、四氟丙醇、六氟异丙醇中的至少一种，所述二氧化碳液固相变吸收剂为非水吸收剂。

7、本发明公开了采用上述的配置方法得到的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，包括含量大于等于20wt.％小于35wt.％的有机胺，5～65wt.％的有机溶剂，余量为分相抑制剂；

8、所述分相抑制剂包括1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、甲醇、乙二醇、四氟丙醇、六氟异丙醇中的至少一种。

9、本发明可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂中，有机胺含量为20～35wt.％，例如20wt.％、21wt.％、22wt.％、23wt.％、24wt.％、25wt.％、26wt.％、27wt.％、28wt.％、29wt.％、30wt.％、31wt.％、32wt.％、33wt.％、34wt.％、34.5wt.％、34.9wt.％。

10、本发明可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂中，有机溶剂含量为5～65wt.％，例如5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％、40wt.％、45wt.％、50wt.％、55wt.％、60wt.％、65wt.％。

11、本发明的部分实施方案中，所述吸收剂的组成有机胺30wt.％，有机溶剂40～65wt.％，余量为分相抑制剂。

12、本发明的部分实施方案中，所述有机胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；

13、或/和所述有机溶剂包括乙二醇二甲醚、n,n-二甲基甲酰胺、苯甲醇、正丙醇、乙二醇单甲醚中的至少一种。

14、本发明的部分实施方案中，所述有机胺为二乙烯三胺；

15、所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、苯甲醇中的至少一种；

16、所述分相抑制剂为1,4-丁二醇、甲醇、乙二醇中的至少一种。

17、本发明公开的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的制备方法，包括如下步骤：按比例准备有机胺、有机溶剂和分相抑制剂，混合均匀，即得。

18、本发明公开的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法在处理含二氧化碳气体中的应用。

19、本发明的部分实施方案中，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为10～100％。

20、本发明的部分实施方案中，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为100％时，通过添加分相抑制剂，使原二氧化碳液固相变吸收剂的的分相时间延缓2～4倍。

21、本发明的部分实施方案中，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为15％时，通过添加分相抑制剂，使原二氧化碳液固相变吸收剂的的分相时间延缓1.2～6倍。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、本发明设计科学，构思巧妙，本发明创造性地利用吸收二氧化碳后仍为均相的et(30)值大于等于53.5的有机溶剂作为分相抑制剂，加入到吸收co2前为均相、吸收co2后会分相的非水吸收剂中，从而起到调控分相时间的目的。

24、根据本发明提供的配置方法可以制备可延缓分相的液固相变吸收剂，根据工业应用需要来调控分相时间，可以有效避免喷淋嘴、塔板、管道堵塞等问题。因此，本发明具有实际应用前景，有利于液固相变吸收剂工业化推广。

技术特征：

1.一种可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法，其特征在于，向二氧化碳液固相变吸收剂中加入分相抑制剂以延缓分相，所述分相抑制剂包括1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、甲醇、乙二醇、四氟丙醇、六氟异丙醇中的至少一种，所述二氧化碳液固相变吸收剂为非水吸收剂。

2.采用权利要求1所述的配置方法得到的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，其特征在于，包括含量大于等于20wt.％小于35wt.％的有机胺，5～65wt.％的有机溶剂，余量为分相抑制剂；

3.根据权利要求2所述的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，其特征在于，所述吸收剂的组成有机胺30wt.％，有机溶剂40～65wt.％，余量为分相抑制剂。

4.根据权利要求2或3所述的一种可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，其特征在于，所述有机胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；

5.根据权利要求4所述的一种可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，其特征在于，所述有机胺为二乙烯三胺；

6.根据权利要求2-5任意一项所述的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按比例准备有机胺、有机溶剂和分相抑制剂，混合均匀，即得。

7.权利要求1所述的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法在处理含二氧化碳气体中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为10～100％。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为100％时，通过添加分相抑制剂，使原二氧化碳液固相变吸收剂的的分相时间延缓2～4倍。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述含二氧化碳气体中二氧化碳体积分数为15％时，通过添加分相抑制剂，使原二氧化碳液固相变吸收剂的的分相时间延缓1.2～6倍。

技术总结
本发明公开了可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂、其配置方法和应用，属于气体分离技术领域。本发明的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂的配置方法，向二氧化碳液固相变吸收剂中加入分相抑制剂以延缓分相，所述分相抑制剂包括1,4‑丁二醇、1,2‑丙二醇、甲醇、乙二醇、四氟丙醇、六氟异丙醇中的至少一种，所述二氧化碳液固相变吸收剂为非水吸收剂。本发明的可延缓分相的二氧化碳液固相变吸收剂，包括含量大于等于20wt.％小于35wt.％的有机胺、5～65wt.％的有机溶剂，余量为分相抑制剂。采用本发明可以根据工业应用需要来延缓吸收剂分相时间，有效避免喷淋嘴、塔板、管道堵塞等问题。本发明具有实际应用前景，有利于液固相变吸收剂工业化推广。

技术研发人员：任恩泽,郑敏,金显杭,张宏宇,杨云,何秀容,梁力友,李娅玲,尹元东
受保护的技术使用者：西南化工研究设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23