本發(fā)明屬于脫碳技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種捕集和分離co2的琥珀酸二乙酯復(fù)合吸收劑及應(yīng)用。
背景技術(shù):
全球氣候變暖已經(jīng)成為毫無爭議的事實,溫室氣體co2的排放是造成氣候變暖的一個主要因素。如何從富含co2的氣體混合物中,包括氣化氣、變換氣、igcc氣體以及劣質(zhì)原料合成氣中捕集、分離co2極為重要。
根據(jù)不同的應(yīng)用場合和原料氣的壓力高低,脫碳方法可分為干法和濕法。干法包括吸附法和膜法,一般適用于co2濃度較低的場合;濕法可分為化學(xué)吸收法和物理吸收法,化學(xué)吸收法多用于原料氣壓力較低的場合。
本發(fā)明所針對的原料氣,如氣化氣、變換氣、igcc氣體以及劣質(zhì)原料合成氣,含有30~50%的co2,濃度較高,壓力較高,一般大于2mpa,適合采用物理吸收法吸收co2氣體。
目前國內(nèi)外工業(yè)上較為成熟的物理吸收法脫碳工藝有低溫甲醇洗法(國外稱為rectisol法,cn92100475.3和cn94101447.9)、碳酸丙烯酯法(國外稱為flour法,cn91101928)和聚乙二醇二甲醚法(國外稱為selexol法,cn200710015805)。
低溫甲醇洗法具有吸收能力大、選擇性好、氣體凈化度高、吸收劑穩(wěn)定性好的特點,但是存在工藝流程長、設(shè)備投資大(需要耐-40℃以下的低溫材質(zhì))和需要支付國外高額專利技術(shù)費等缺點;由于碳酸丙烯酯具有在較高的分壓下能有效地吸收co2,而在較低的壓力下可以不需要熱量而容易解吸的特點,其工藝流程,尤其是解吸工藝可以得到相當(dāng)?shù)暮喕?,但是由于吸收容量有限,吸收劑循環(huán)量較大,能耗較大;聚乙二醇二甲醚法具有吸收能力強(qiáng)、吸收劑損失小(蒸汽壓低)的特點,但是聚乙二醇二甲醚吸收劑成本高,而且該吸收劑分子量較大,在再生過程容易發(fā)生聚合而造成損失。
針對現(xiàn)有低溫甲醇洗工藝流程長、設(shè)備投資大,碳酸丙烯酯法吸收劑吸收容量小、循環(huán)量大,以及聚乙二醇二甲醚法成本高。容易發(fā)生聚合損失的不足和缺陷。本發(fā)明人提出了一種采用碳酸二乙酯作為吸收劑的脫碳方法(公開號cn1012543888,一種采用碳酸二乙酯作為吸收劑的脫碳方法),有效簡化工藝,降低成本。但是碳酸二乙酯的沸點也較低(126~128℃),揮發(fā)性比較大,因而溶劑損失較嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對co2捕集和分離現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種捕集和分離co2的琥珀酸二乙酯復(fù)合吸收劑及應(yīng)用,其特征在于,所述吸收劑以摩爾百分?jǐn)?shù)計包括:碳酸二乙酯0~85%、琥珀酸二乙酯15~100%。
一種琥珀酸二乙酯復(fù)合吸收劑在捕集或分離co2中的應(yīng)用。
所述應(yīng)用包括吸收、減壓解吸、換熱和壓縮的工藝;常規(guī)的吸收、加熱解吸的工藝;吸收、惰性氣體氣提的工藝;或在捕集或分離co2的同時吸收分離so2、h2s和/或有機(jī)硫的工藝。
吸收溫度為0℃~25℃,壓力為0.5~4mpa。
本發(fā)明的優(yōu)點在于,本發(fā)明的吸收劑,在碳酸二乙酯添加中琥珀酸二乙酯,能夠降低溶劑蒸汽壓,降低溶劑損失,從而有效降低了成本。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種捕集和分離co2的琥珀酸二乙酯復(fù)合吸收劑及應(yīng)用,以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
25mol琥珀酸二乙酯加于100mol碳酸二乙酯中制得co2混合吸收劑。在20℃,1.5mpa條件下測定該復(fù)合溶劑吸收co2的能力,測得co2在混合吸收劑中的溶解度為0.4931mol/mol溶劑,揮發(fā)情況為6.71×10-4mol/molco2,低于同條件下碳酸二乙酯在co2中的揮發(fā)情況8.38×10-4mol/molco2。
混合溶劑的飽和蒸汽壓為0.7589kpa,低于碳酸二乙酯的飽和蒸汽壓0.9470kpa。
實施例2
75mol琥珀酸二乙酯加于100mol碳酸二乙酯中制得co2混合吸收劑。在25℃,1.0mpa條件下測定該復(fù)合溶劑吸收co2的能力,測得co2在混合吸收劑中的溶解度為0.2617mol/mol溶劑,揮發(fā)情況為9.02×10-4mol/molco2,低于同條件下碳酸二乙酯在co2中的揮發(fā)情況1.569×10-3mol/molco2。
混合溶劑的飽和蒸汽壓為0.7471kpa,低于碳酸二乙酯的飽和蒸汽壓1.2916kpa。
實施例3
將100mol琥珀酸二乙酯作co2吸收劑。在25℃,1.5mpa條件下測定該復(fù)合溶劑吸收co2的能力,測得co2在吸收劑中的溶解度為0.4304mol/mol溶劑,揮發(fā)情況為1.19×10-5mol/molco2,低于同條件下碳酸二乙酯在co2中的揮發(fā)情況1.152×10-3mol/molco2。
混合溶劑的飽和蒸汽壓為0.094kpa,低于碳酸二乙酯的飽和蒸汽壓1.2916kpa。
雖然,上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎(chǔ)上,可以對之作一些修改或改進(jìn),這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。