CN103796732B - 一种用于捕获co2的结构元件 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于利用水性胺吸收剂捕获酸性气体的装置的结构元件，所述结构元件的至少部分表面含有聚烯烃以及水解稳定抗氧化剂。另外，描述了一种含有所述聚烯烃和水解稳定抗氧化剂的衬板。所述结构元件可以为塔、管道、如塔填料或塔盘的嵌件。还描述了一种使用了所述结构元件的用于捕获CO2的装置。

Description

一种用于捕获CO2的结构元件
技术领域
本发明涉及一种用于捕获酸性气体例如CO2的建筑元件（building element），一种用于塔（column）的衬板（liner）和嵌件（insert）以及一种包括所述塔、衬板或嵌件的设备。本发明还涉及一种在捕获酸性气体例如CO2的方法中使用的管道，还涉及一种使用前述塔、衬板和嵌件的捕获酸性气体例如CO2的方法。
背景技术
化石燃料，例如煤、天然气和石油燃烧的持续增长导致大气中CO2含量急剧上升。大量证据表明，增加的CO2含量是导致温室效应的至少部分原因，这促成了在过去的几十年中发生的气候变化。根据模拟模型，预计会引起未来气候进一步和潜在地更急剧的变化。
因此，全世界的科学家、环保人士和政治家正在推进降低由于化石燃料燃烧而排放到的大气中CO2的含量的倡议。一种被采纳的方法为在将来自如热电厂的废气排放到大气之前，捕获其中的CO2（即，阻止CO2的释放）。可以将捕获的CO2注入如地下蓄水层的地层中，注入油田来提高原油采收率或注入枯竭的油井和天然气井中进行沉积，因为试验表明CO2能在地层中存留几千年并且不会被重新释放到大气中。
最常用的CO2的捕获方法是基于以逆流方式向吸收塔中的水性吸收剂引入含有CO2的混合气体。离开吸收塔的气体为贫CO2的气体。CO2与吸收剂一起离开吸收塔。通常，吸收剂随后在再生塔中再生并返回吸收塔里。从吸收剂中分离出的CO2被送去储存，如储存于地层中。
在二氧化碳捕获方法中使用的几种水性吸收剂包括胺、碳酸盐和氨基酸 盐。
然而，当前首选的用于这些方法中的吸收剂为不同胺的水溶液。但是，用于CO2的捕获的胺及用于排放控制和烟气处理的流体与用于CO2捕获过程的设备中的构件的最常用的几种材料发生相互作用。例如，当胺大量存在并处于相对较高的温度时，胺可能引起设备材料的腐蚀或降解，尤其是塔、塔的衬板和管道。
聚烯烃材料，例如聚丙烯和聚乙烯通常在低温和中等温度下非常耐胺，可以单独或作为耐受性较差的基材，例如钢材、混凝土或复合材料的衬板与胺接触。在应用于CO2捕获装置时，衬板在80℃以上的温度下于胺溶液（如处于水中的30%的单乙醇胺（MEA）或相似含量的其他胺或胺的混合物）中的要求使用寿命为30年以上。
EP0657684A（KERAMCHEMIE GMBH）14.06.1995描述了用于化学装置的结构部件，其中，在金属表面设置衬板作为防腐涂层，所述衬板具有层状结构，包括附着在载体金属体上的内部树脂层，且内层由一种或多种外层保护，所述内层的外层为非扩散性橡胶层。
DE2105859A（FRACTIONATION RESEARCH LTD）07.10.1971涉及用于化工处理装置的建筑元件，该建筑元件由高温聚丙烯制成，至少在表面层无任何金属有机化合物。据称所述建筑元件耐水以及多种化学物质。
DE3820434A（LINDE AG）21.12.1989涉及一种具有填料的吸收塔，所述填料包括由聚合物，例如聚丙烯或聚乙烯制成的填料元件。但没有提到聚合物的性质或其作为衬板的用途。
DE102009013757A（LINDE AG）29.09.2010描述了一种用于捕获CO2的吸收塔，该吸收塔包括合成材料，例如塑料制成的填料。但没有发现合成材料的性质。
US2006/0156923A（BASF AG）20.07.2006公开了在用于将酸气脱酸化 的惰性洗涤塔中使用聚丙烯衬板的想法。另外，MOSER,Peter等Material Testing for FutureCommercial Post-Combustion Capture Plants（用于未来商业化燃烧后捕获装置的材料测试）——Energy Procedia，2010年9月，第4卷，第1317-1322页测试了用于将吸收剂送回吸收塔的流送管中的具有聚丙烯衬板的混凝土模件（module）的性能。但这两个文献都没有详细介绍聚丙烯的性质。
Werner W等Antioxidant depletion and oit values of highimpact PP strands（高冲击聚丙烯线材的抗氧剂损耗以及OIT值），Chinese Journal ofPolymer Science（高分子科学），2009，第27卷，第3期，第435-445页涉及浸泡于水中期间聚丙烯（PP）中不同抗氧化剂的损耗以及结合烘箱老化的水转化（inversion of water）。但是，没有提到作为CO2吸收剂的水溶液本身或者更具体的胺水溶液对抗氧化剂或含有抗氧化剂的聚丙烯的影响。
在捕获CO2装置中，要求与胺水溶液接触的结构元件（construction element），例如塔、罐、管道、填料等的寿命或使用寿命为30年。用于稳定聚烯烃的抗氧化剂在暴露于含有所述聚烯烃的建筑元件时所遭受的操作条件下的损耗是所述聚烯烃的寿命的一种指征（indication）。在高于预期的操作温度直至聚烯烃材料降解或机械破坏的温度下测试是一种公认的加速测试，该测试能给出更好的寿命指征。
由Müller等描述的测试（见表3）表明抗氧化剂如Irganox1010和Irganox1330在90℃的水浴中在120天内耗尽，在90℃的水浴中在301天内耗尽。尽管表明了对于Irganox1330，其OIT值在老化期间的变化较聚合物中的抗氧化剂含量的降低慢，但从Müller等提供的数据推算用Irganox1330稳定的聚烯烃的寿命远远低于30年。通过阅读Müller等提供的数据，本领域技术人员能推断出应当使用不同于Irganox1330的其他抗氧化剂来提供要求的寿命。
作为耐腐蚀聚合物的候选材料，产自Borealis AS并由Steuler销售的β(b)-PPBE60-7032在CO2的吸收塔的代表性条件下进行了长期测试。发现其不具备要求的长期耐吸收剂性。该测试在实施例部分进行说明。
因此，需要开发更具耐受性的材料，该材料用于在捕获CO2的装置的结构设备中长期运转。通过阅读说明书，本领域技术人员将明了本发明的进一步的目的。
发明内容
根据第一种实施方式，本发明涉及一种用于利用水性胺吸收剂（aqueous amineabsorbent）捕获酸性气体的装置的结构元件，其中，所述元件的至少部分表面含有聚烯烃，其中，聚烯烃组合物含有式（I）或式（II）所示的水解稳定抗氧化剂，所述水解稳定抗氧化剂在胺溶液中稳定：
其中，
R1为C1-C18的烷基，C5-C12的环烷基、苯基或C7-C9的苯基烷基；
R2为氢、C1-C18的烷基、C5-C12的环烷基、苯基或C7-C9的苯基烷基；
R3为氢或甲基；
R4为（a）、（b）、（c）或（d），
以及R5为氢或苯基。
试验表明由示出的基团或抗氧化剂稳定的聚烯烃极其有希望在CO2捕获装置的建筑元件中长期使用，因为测试表明这些聚合物在发现存在于所述装置中的如塔、管道等的内部的极具挑战性环境中可以具有30年或更长的寿命。
特别优选的抗氧化剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯。在给出了初步的有希望的结果后，用该抗氧化剂进行了大量测试。
根据一种实施方式，所述结构元件的聚合物进一步含有如权利要求3或4所述的热稳定抗氧化剂。
所述聚烯烃可以为聚丙烯聚合物，例如聚丙烯均聚物，任选含有β-结晶相。可选地，所述聚烯烃可以为乙烯聚合物。
根据一种实施方式，向聚合物混合物中添加合成水滑石。水滑石被设想为对操作温度下的CO2捕获装置中处于胺溶液中的聚烯烃的寿命具有积极 影响。进一步的测试证明了该设想。
根据一种实施方式，预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气（vapour）和/或蒸汽（steam）的建筑元件的表面涂布有所述聚烯烃组合物。可选地，预计暴露于水性胺溶液，其蒸气或蒸汽的建筑元件的表面为固定于所述建筑元件的所述表面的衬板，所述衬板含有所述聚烯烃组合物。根据这些实施方式的涂层或衬板保护下层结构（underlying structure）免于暴露于胺溶液。水性胺溶液极具腐蚀性，通过用根据本发明的聚合物涂层或聚合物衬板保护下层结构，使不耐胺溶液腐蚀的材料得到保护而免于暴露，这使得使用一般且更低廉的材料来构筑所述装置成为可能。
根据本发明的结构元件的实例为吸收塔、解吸塔、管道、衬板、塔盘或塔填料元件。全部所述构件均暴露于热胺溶液并且含有本发明的聚烯烃混合物的涂层或衬板是有益处的。
附图说明
图1为吸收塔的示意图。
图2为捕获过程的示意图。
图3a示出了商购的PP中的IRGANOX1010暴露于30%MEA水溶液时随时间的损耗，图3b为用于预测PP在任意给定温度下的寿命的阿伦尼乌斯（Arrhenius）曲线。
图4示出了商购的PP材料的（a）未老化和（b）老化样品的显微镜图像。
图5示出了商购的PP的（a）未老化和（（b）和（c））老化样品的DSC曲线。
图6a和图6b示出了来自于本发明的聚烯烃组合物中的IRGANOX1010+IRGANOX1330暴露于新鲜的30%MEA水溶液和用过的2-氨基-2-甲 基-1-丙醇（AMP）和1-(2-氨乙基)-哌嗪（AEP）水溶液时随时间的损耗，6c为用于预测聚烯烃组合物在任意给定温度下的寿命的Arrhenius曲线。
图7a分别示出了来自于本发明的聚烯烃组合物中的IRGANOX1010和IRGANOX1330暴露于新鲜的30%MEA水溶液时随时间的损耗，图7b为用于预测聚烯烃组合物在任意给定温度下的寿命的Arrhenius曲线。
图8示出了本发明使用的聚烯烃组合物的板材未老化和老化样品的显微镜图像。
图9示出了本发明使用的聚烯烃组合物的未老化和老化样品的DSC曲线。
图10说明了IRGANOX1010和IRGANOX1330在热胺溶液中的损耗。
图11为老化一段时间后的试样的照片。
图12说明了作为样品老化的函数的拉伸模量和断裂应变的变化。
图13说明了在胺溶液中老化后的试样的断裂面。
图14说明了作为在不同溶液中浸渍的时间的函数的IRGANOX1010的损耗。以及
图15说明了作为在不同溶液中浸渍的时间的函数的IRGANOX1330的损耗。
具体实施方式
定义
术语结构元件表示形成根据本发明的装置的一部分的各种元件，所述结构元件与水性胺溶液和/或蒸汽和胺蒸气接触，所述结构元件例如塔、管道、用于塔的填料元件等。
术语塔表示任何具有主体、至少一个入口和至少一个出口的各种细长的结构。所述塔可以为任意形状，例如圆筒形或长方形。
术语“酸性气体”表示溶解于水中时pH值小于7的气体。
术语“聚烯烃”在本发明中表示含有衍生自烯烃的单元的聚合物。优选的聚烯烃为C2和C3的聚烯烃，该聚烯烃含有分别衍生自乙烯和/或丙烯的单元。
术语“乙烯聚合物”在本发明中表示所含单元中至少50摩尔%衍生自乙烯的聚合物。
术语“丙烯聚合物”在本发明中表示所含单元中至少50摩尔%衍生自丙烯的聚合物。
术语“乙烯均聚物”和“丙烯均聚物”旨在包括基本分别由衍生自乙烯或丙烯的重复单元构成的聚合物。视情况，均聚物例如可以含有至少99重量%、如100重量%的衍生自乙烯或丙烯重复单元。
术语“乙烯共聚物”旨在包括含有来自乙烯和至少一种其他单体的结构单元的聚合物。典型的共聚物含有至少1重量%、更优选至少2重量%的衍生自不同于乙烯的至少一种单体的重复单元。
术语“丙烯共聚物”旨在包括含有由来自丙烯和至少一种其他单体的重复单元的聚合物。典型的共聚物含有至少1重量%、更优选至少2重量%的衍生自不同于丙烯的至少一种单体的重复单元。
术语“抗氧剂”表示能够抑制聚烯烃中的自由基反应从而预防降解过程的试剂。
术语“水解稳定抗氧化剂”表示在pH值为7，25℃下的半衰期至少为3年的抗氧剂（EPIWIN HYDROWIN程序v1.67）。
酸性气体
所述酸性气体例如可以为CO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COS、NO2或硫醇。然而，在大多数情况下，所述酸性气体为CO2。所述气体通常存在于 来自氧化反应的废气中，所述氧化反应例如煤、有机废物或石油的燃烧。
水性胺吸收剂
水性胺吸收剂用于捕获酸性气体，可以包括计划或已被用于捕获酸性气体、例如CO2的各种胺的水溶液。推荐用于捕获酸性气体的胺可见US7585479B（INSTITYTE FRANCAISDU PETROE）08.08.2009。与本发明相关进行测试的示例性胺为AMP（2-氨基-2-甲基-1-丙醇）、AEP（氨乙基哌嗪）、MEA（单乙醇胺）、哌嗪及它们的组合。
聚烯烃
优选的聚烯烃为乙烯聚合物或丙烯聚合物，更优选为丙烯聚合物。
丙烯聚合物的性质
用于本发明的组合物中存在的丙烯聚合物优选含有至少80摩尔%的衍生自丙烯的单元。更优选地，所述丙烯聚合物含有至少95摩尔%、特别优选含有至少99摩尔%的衍生自丙烯的单元（例如，97-99.9摩尔%的衍生自丙烯的单元）。
所述丙烯聚合物可以含有来自一种或多种其他单体的单元，所述单元例如可以为衍生自具有2个或4-10个碳原子的α-烯烃的单元。适宜的单体的实例包括乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。优选乙烯和丁烯。
优选的丙烯聚合物含有小于40摩尔%的衍生自具有2个或4-10个碳原子的α-烯烃的单元。还进一步优选的丙烯聚合物含有小于20摩尔%、更优选为小于10摩尔%，例如小于5摩尔%的衍生自具有2个或4-10个碳原子的α-烯烃的单元。特别优选的丙烯聚合物基本由（例如由）衍生自丙烯的单元组成。
还更优选地，所述丙烯聚合物为均聚物。丙烯均聚物具有优异的耐化学性和高的耐热性。因此，优选用于本发明。
所述丙烯聚合物的密度优选为855-946kg/m3，更优选为900-920kg/m3，还更优选为902-905kg/m3。
所述丙烯聚合物的熔体流动速率（MFR2）优选为0.01-100g/10min，优选为0.05-20g/10min，更优选为0.1-2g/10min。优选地，所述丙烯聚合物的熔体流动速率（MFR2）为小于2g/10min。
所述丙烯聚合物的熔点优选为130-171℃，更优选为140-165℃，还更优选为140-150℃（如约150-165℃）。
所述丙烯聚合物优选为部分结晶，例如结晶度为30-70%，如45-60%。特别优选地，所述丙烯聚合物含有β-结晶相。优选30-100%、更优选大于50%、还更优选大于80%的存在于最终的产品中的结晶相为β-形。已经发现，以β-形存在的晶体能提高聚合物的耐化学性。
本发明所使用的丙烯聚合物在结构上优选为均相（例如，无凝胶）。优选地，所述丙烯聚合物于135℃在十氢化萘中可溶解。优选地，所述丙烯聚合物的分子量分布（MWD）为2-20，更优选为2.5-8，还更优选为3-7，例如约3.5-6.5。
所述丙烯聚合物的分子量分布可以为单峰分布或多峰分布（如，双峰分布）。多峰分布聚合物的分子量轮廓线不是由一个单峰组成，而是含有两个或更多个（可识别或不可识别的）峰的组合，作为所述聚合物含有两种或多种独立的产品成分的事实而产生的结果，所述峰大致以不同的平均分子量为中心。
当所述丙烯聚合物为多峰分布时，其成分可以为丙烯均聚物或丙烯共聚物。然而，在这些聚合物中，优选地，所述丙烯聚合物的成分为不同的共聚物。以所述聚合物的总重量为基准，各丙烯成分（如均聚物或共聚物）以至 少20重量%、更优选至少30重量%、还更优选至少40重量%的含量存在于多峰分布丙烯聚合物中。
优选的，关于分子量分布，本发明的丙烯聚合物为单峰分布。
本发明所使用的适宜的丙烯聚合物为可商购的。例如，商购自Borealis AS的b-PPBE60-7032。
可选地，丙烯聚合物可以由本领域已知的聚合工艺制得。
乙烯聚合物的性质
存在于本发明的组合物中的乙烯聚合物优选含有至少80摩尔%的衍生自乙烯的单元。更优选地，所述乙烯聚合物含有至少95摩尔%、特别优选含有至少99摩尔%的衍生自乙烯的单元（例如97-99.9摩尔%的衍生自乙烯的单元）。
所述乙烯聚合物可以含有衍生自一种或多种其他单体的单元。所述单元例如可以为衍生自具有3-10个碳原子的α-烯烃的单元。适宜的单体的实例包括聚丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。优选丙烯和丁烯。
优选的乙烯聚合物含有小于40摩尔%的衍生自具有3-10个碳原子的α-烯烃的单元。还进一步优选的乙烯聚合物含有小于20摩尔%、特别优选小于10摩尔%、例如小于5摩尔%的衍生自具有3-10个碳原子的α-烯烃的单元。特别优选的乙烯聚合物基本上由（例如由）衍生自乙烯的单元构成。
还进一步优选地，所述乙烯聚合物为均聚物。
所述乙烯聚合物的密度优选为925-970kg/m3，更优选为940-965kg/m3，还更优选为960-965kg/m3。
所述乙烯聚合物的熔体流动速率（MFR2）优选为0.0001-50g/10min，优选为0.001-10g/10min，更优选为0.005-1g/10min。优选地，所述乙烯聚合物的熔体流动速率（MFR2）为小于0.5g/10min。
所述乙烯聚合物的熔体流动速率（MFR5）优选为0.001-200g/10min，优选为0.01-50g/10min，更优选为0.05-5g/10min。优选地，所述乙烯聚合物的熔体流动速率（MFR5）为小于1g/10min。
所述乙烯聚合物的熔点优选为高于110℃，更优选为高于120℃，更进一步优选为高于125℃（如约128-132℃）。所述乙烯聚合物的最大熔点可以为150℃。
优选地，所述乙烯聚合物为部分结晶，例如，结晶度为40-80%，如60-70%。
本发明的乙烯聚合物在结构上优选为均相的（如，无凝胶）。优选地，所述乙烯聚合物于135℃在十氢化萘中可溶解。所述乙烯聚合物的MWD优选为2-20，更优选为3-10，还更优选为3.5-8，例如约4-7。
所述乙烯聚合物的分子量分布可以为单峰分布或多峰分布（例如：双峰分布）。多峰分布聚合物的分子量轮廓线不是由一个单峰组成，而是含有两个或更多个（可识别或不可识别的）峰的组合，作为所述聚合物含有两种或多种独立的产品成分的事实而产生的结果，所述峰大致以不同的平均分子量为中心。
当所述乙烯聚合物为多峰分布时，其成分可以为乙烯均聚物或乙烯共聚物。然而，在这些聚合物中，优选地，所述乙烯聚合物的成分为不同的共聚物。以所述聚合物的总重量为基准，各种乙烯成分（如均聚物和共聚物）以至少20重量%、更优选至少30重量%、还更优选至少40重量%的含量存在于多峰分布的乙烯聚合物中。
优选地，关于分子量分布，本发明的乙烯聚合物为多峰分布。
本发明所使用的适宜的乙烯聚合物可以为可商购的。例如，商购自Borealis AS的BS2581。可选地，所述乙烯聚合物可以由本领域已知的聚合工艺制得。
所述聚烯烃的机械性能
本发明所使用的聚烯烃的机械性能优选如下：
所述聚烯烃（如，乙烯或丙烯聚合物）的拉伸模量（1mm/min）优选为500-5000MPa，更优选为800-3000MPa，还更优选为1000-2000MPa。所述聚烯烃的屈服拉伸应变（50mm/min）优选为2-25%，更优选为5-15%，还更优选为8-12%。所述聚烯烃的屈服拉伸应力优选为5-100MPa，更优选为15-50MPa，还更优选为20-40MPa。
所述聚烯烃（如，乙烯或丙烯聚合物）的热变形温度（方法B-0.45MPa）优选为70-150℃，更优选为80-130℃，还更优选为90-120℃。
所述聚烯烃（如，乙烯或丙烯聚合物）的维卡软化温度A50（10N）优选为80-170℃，更优选为100-165℃，还更优选为120-160℃。
所述聚烯烃（如，乙烯或丙烯聚合物）的简支梁缺口冲击强度（23℃）优选为1-100kJ/m2，更优选为25-75kJ/m2，还更优选为40-60kJ/m2。
所述丙烯聚合物的简支梁缺口冲击强度（-20℃）优选为1-10kJ/m2，更优选为2.5-7.5kJ/m2，还更优选为4-6kJ/m2，所述乙烯聚合物的简支梁缺口冲击强度（-20℃）优选为1-40kJ/m2，更优选为5-35kJ/m2，还更优选为10-30kJ/m2。
聚烯烃的稳定性
聚烯烃易于与氧发生反应。作为这些氧化反应的结果，可以为分子链断裂并降低机械性能，因此所述氧化反应获得了极大的关注。在技术上，这些氧化反应经常被称为聚烯烃的降解。
聚合物的降解会被化学因素（如，水、酸、胺和氧等）和物理因素（如，热、紫外光、高能辐射或机械能）所影响。在使用寿命期间决定聚烯烃降解程度的主要因素为温度、环境和聚烯烃的稳定性。本发明所使用的聚烯烃长 期（理想为30年）暴露于处于60-100℃的温度下的胺（如MEA）的水溶液中。这种暴露对聚合物的耐降解性有高的要求。
本发明使用的聚烯烃的使用寿命通过使用特定的抗氧化剂、尤其是通过使用抗氧化剂与稳定剂的特定组合而得到明显地改善。不希望受到理论的束缚，认为本发明使用的聚烯烃的使用寿命主要由添加至其中的抗氧化剂和稳定剂决定。因此，猜测直至抗氧化剂/稳定剂耗尽，聚烯烃都将免于有害的氧化，且所述聚烯烃的机械性能在此期间将保持不变。另一方面，一旦所有的抗氧化剂/稳定剂耗尽，氧化反应将加速，导致机械性能相对快速下降。因此，聚烯烃组合物中水解稳定抗氧化剂的存在是本发明的一个重要的特征。
水解稳定抗氧化剂
本发明使用的组合物含有水解稳定抗氧化剂。优选的水解稳定抗氧化剂在pH为7且25℃下的半衰期（EPIWIN HYDROWIN程序v1.67）至少为5年，更优选为10年，还更优选为15年。还更优选地，本发明使用的水解稳定抗氧化剂在pH为8且25℃下的半衰期（EPIWINHYDROWIN程序v1.67）至少为1年，更优选为2年，还更优选为5年。所述水解稳定抗氧化剂的半衰期没有上限。例如，pH为7下可以为50年，在pH为8下可以为40年。
优选地，本发明使用的抗氧化剂含有式（I）或式（II）所示的水解稳定抗氧化剂：
其中，
R1为C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R2为氢、C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R3为氢或甲基；
R4为（a）、（b）、（c）或（d），
以及R5为氢或苯基。
优选的水解稳定抗氧化剂为其中R1为叔丁基、环己基或苯基，特别为叔丁基的水解稳定抗氧化剂。
进一步地，水解稳定抗氧化剂为其中R2为氢、叔丁基、环己基或苯基， 特别为叔丁基的水解稳定抗氧化剂。
进一步优选的水解稳定抗氧化剂为其中R3为氢的水解稳定抗氧化剂。
还进一步优选的水解稳定抗氧化剂为其中R4为（a）、（b）或（c）所示基团，特别为（a）所示基团的水解稳定抗氧化剂。
特别优选的水解稳定抗氧化剂为式（I）所示的水解稳定抗氧化剂。
一种特别优选的水解稳定抗氧化剂如下式所示：
这种水解稳定抗氧化剂，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯，可以商购自BASF，商标名为Irganox1330，或者商购自Albemarle，商品名为Ethanox330（简写为IRGANOX1330）。
合成水滑石
本发明使用的组合物含有水滑石，尤其是合成水滑石（SHT）。SHT有时也被称为阴离子粘土或层状双氢氧化物。在SHT中，镁离子被六个以氢氧化物形式存在的氧以八面体形包围，然后八面体单元通过共边形成无数的层（sheet）。这些层通过氢键相互层叠。当晶格中的一些镁被具有更高电荷的阳离子，如Al3+同晶取代时，形成的完整且独立的Mg2+-A13+-OH层获得正电荷。也存在以碳酸盐形式存在的反阴离子。SHT通常为水合形式。
典型的水滑石可以用Mg1-xAlx(CO3)x/2(OH)2·mH2O表示，其中，0<x≤0.5。优选地，水滑石如Mg4.5Al2(CO3)(OH)13·3.5H2O所示。
优选地，所述水滑石的密度为1-5g/cm3，更优选为1.5-3g/cm3。
优选地，本发明的组合物中的水滑石的平均粒子尺寸为0.1-1mm，更优选为0.2-0.8mm，还更优选为0.30-0.60mm。优选地，至少75体积%的颗粒的尺寸为小于1mm；更优选地，至少80体积%的颗粒的尺寸为小于1mm；还更优选地，至少85体积%的颗粒的尺寸为小于1mm。
特别优选地，本发明的组合物中的水滑石涂布有表面活性剂。
优选地，本发明的组合物中的水滑石的莫氏硬度为1-5，更优选为1.5-3。
本发明所使用的合成水滑石例如可以为商购自Kyowa Chemical Industry Co.（协和化学工业株式会社）的DHT-4A或DHT-4V。
热稳定抗氧化剂
本发明所使用的组合物优选含有热稳定抗氧化剂。优选的热稳定抗氧化剂为通式（IIIa）所示的酚化合物：
HO-(R1R2R3R4苯基)-W （IIIa）
其中，R1和R4在酚残基的2位和6位，可以相同或不同，选自由C1至C12的烷基所组成的组；
R2和R3独立地为氢或C1-12的烷基；以及
W选自C1至C12的烷基、C1至C12的烷氧基、C1至C12的烷基羧酸酯或被另一个HO-(R1R2R3R4苯基)-所示基团取代的C1至C12的烷基，其中，R1至R4如前所述。
在优选的式（IIIa）所示的化合物中，R1与R4相同。特别优选地，R1和R4为支化烷基。特别优选地，R1和R4选自叔丁基、异丙基、环己基、环戊基和金刚烷基。
另外优选的热稳定抗氧化剂如式（IIIb）所示：
其中，
R1为C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R2为氢、C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R3为氢或甲基；
n为0或1-6的整数；以及
p为2-6的整数。
优选的式（IIIb）所示的热稳定抗氧化剂为其中R1为叔丁基、环己基或苯基，特别是叔丁基的热稳定抗氧化剂。
进一步优选的式（IIIb）所示的热稳定抗氧化剂为其中R2为氢、叔丁基、环己基或苯基，特别是叔丁基的热稳定抗氧化剂。
进一步优选的式（IIIb）所示的热稳定抗氧化剂为其中R3为氢的热稳定抗氧化剂。
还进一步优选的式（IIIb）所示的热稳定抗氧化剂为其中n为1、2或3，特别是2的热稳定抗氧化剂。
还进一步优选的式（IIIb）所示的热稳定抗氧化剂为其中p为4的热稳定抗氧化剂。
可以在本发明的组合物中存在的热稳定抗氧化剂的代表性实例包括：
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
四-(3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯；
3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯；
1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯；
2,2’-硫代二乙撑-二-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯；
(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙；
1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)-异氰脲酸酯；
二(3,3-二(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸)-乙二醇酯；
4,4’-硫代双(5-甲基-2-叔丁基苯酚)；
2,2’-亚甲基-双(6-(1-甲基环己基)-对-甲酚)；
N,N’-亚己基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)；
2,5,7,8-四甲基-2-(4’,8’,12’-三甲基十三烷基)苯并二氢吡喃-6-醇；
2,2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯酚)；
1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮；
3,9-双(1,1-二甲基-2-(β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基)乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺((5,5)十一烷；
1,6-己二基双(3-(3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯-丙酸酯)；
2,6-二叔丁基-4-壬基苯酚；
3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸三酯与1,3,5-三(2-羟基乙基)-s-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮；
4,4’-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)；
2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；
2,2-双(4-(2-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰氧基))乙氧基-苯基))丙烷；
三乙二醇-双-(3-叔丁基-4-羟基-5甲基苯基)丙酸酯；
苯丙酸，3,5-二-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-，C13-C15支链或直链烷基酯；
6,6’-二叔丁基-2,2’-硫代双-对-甲酚；
((3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)甲基)磷酸二乙酯；
4,6-二(辛硫甲基)邻-甲酚；
苯丙酸，3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-，C7-C9支链或直链烷基酯；
1,1,3-三[2-甲基-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酰氧基]-5-叔丁基苯基]丁烷；以及
对-甲酚与二环戊二烯的丁基化反应产物。
优选的热稳定抗氧化剂为：
四-(3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯；
3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯；
1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯；
1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)-异氰脲酸酯；
二(3,3-二(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸)-乙二醇酯；以及
3,9-双(1,1-二甲基-2-(β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基)乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺((5,5)十一烷。
一种特别优选的热稳定抗氧化剂如下式所示：
这种热稳定抗氧化剂可以商购自巴斯夫，商品名为Irganox1010（缩写为IRGANOX1010）。
有机磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂
本发明所使用的组合物优选含有机亚磷酸酯（phosphite）或亚膦酸酯（phosphonite）型抗氧化剂。优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂如式（IVa）所示：
双(R1)-季戊四醇二亚磷酸酯 （IVa）
其中，R1选自C1-C25的烷基或C6-10的任选被C1-6的烷基取代的芳基。
另外优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯抗氧化剂如式（IVb）所示：
其中，
Y为直键结合或-O-；以及
R1、R2和R3独立地选自具有1-30个碳原子的取代或未取代的烷基，具有5-12个碳原子的取代或未取代的环烷基，具有6-10个碳原子的取代或未取代的芳基、或者式（V）所示的基团：
其中，
m为1-3的整数；
R4和R5独立地为C1-18的烷基或C5-12的环烷基。
R1、R2和R3上任选存在的取代基优选选自卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基或COOC1-6。特别优选地，所述取代基为C1-6的烷基，如，叔丁基。
优选的式（V）的基团为其中R4和R5为C1-18的烷基，更优选为C1-6的烷基，如C4的烷基的基团。优选地，R4和R5为叔丁基。
优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂为式（IVb）所示的抗氧化剂，其中，Y为-O-。
进一步优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂为式（IVb）所示的抗氧化剂，其中，R2和R3为取代或未取代的芳基，特别是取代的芳基，如苯基。优选的取代基为C1-6的烷基，如叔丁基。
进一步优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂为式（IVb）所示的抗氧化剂，其中，R1为取代或未取代的芳基，特别是取代的芳基，如苯基。优选的取代基为C1-6的烷基，如叔丁基。
可以在本发明的组合物中存在的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂的代表性实例包括：
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基-二亚膦酸酯；
双(2,4-二叔丁基苯基)-季戊四醇基-二亚磷酸酯；
双-十八烷基-季戊四醇基-双亚磷酸酯；
三-壬基苯基亚磷酸酯；
双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇基-二亚磷酸酯；
2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基-亚磷酸酯；
1,1,3-三(2-甲基-4-双十三烷基亚磷酸酯-5-叔丁基苯基)丁烷；
4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基-二-十三烷基)亚磷酸酯；
双(2,4-二异丙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；
双(2-甲基-4,6-双(1,1-二甲基乙基)苯基)亚磷酸乙酯；
2,2’,2”-次氮基三乙基-三(3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-联苯-2,2’-二基)亚磷酸酯)；
亚磷酸，环化丁基乙基丙二醇（cyclic butylethyl propandiol），2,4,6-三叔丁基苯基酯；
双(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇基-二亚磷酸酯；
2,2’-亚乙基二(4,6-二叔丁基苯)氟代亚膦酸酯；
6-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙氧基)-2,4,8,10-四叔丁基-二苯并(d,t)(1.3.2)二氧杂次膦酸(6-(3-tert-Butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propoxy)-2,4,8,10-tetra-tert.butyldibenz(d,t)(1.3.2)dioxaphosphepin)；以及
四(2,4-二叔丁基-5-甲基苯基)-4,4’-联苯基双亚膦酸酯。
优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯抗氧化剂为：
四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基-双亚膦酸酯；
双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇基-二亚磷酸酯；
双十八烷基-季戊四醇基-双亚磷酸酯；以及
双(2,4-二异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯。
一种特别优选的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂如下式所示：
这种抗氧化剂可以商购自BASF，商品名为Irgafos168（简称AO168）。
硫醚型抗氧化剂
优选地，本发明所使用的组合物含有硫醚型（sulphoether）抗氧化剂。认为这些抗氧化剂起到分解氢过氧化氢的作用。优选的硫醚型抗氧化剂为衍生自十二烷酸或十八烷酸的硫醚型抗氧化剂。
优选的硫醚型抗氧化剂为二(C1-C20)烷基-S-二羧酸酯，其中，所述羧酸选自C1-C10的烷基羧酸。
可以在本发明的组合物中存在的硫醚型抗氧化剂的代表性实例包括：
硫代二丙酸双十八醇酯；
硫代二丙酸双十六醇酯/硬酯醇酯；
硫代二丙酸双十二醇酯；
硫代二丙酸双十三醇酯；
硫代二丙酸双十四醇酯；
季戊四醇辛基硫代二丙酸酯；
月桂基-硬脂基-硫代二丙酸酯；
二(十八烷基)二硫化物；
二(叔-十二烷基)二硫化物；以及
季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)。
优选季戊四醇四(B-月桂基硫代丙酸酯)（CAS29598-76-3）、3,3’-硫代二丙酸双十八醇酯（CAS693-36-7）和3,3’-硫代二丙酸双十二醇酯（CAS123-28-4）。特别优选的硫醚型抗氧化剂为3,3’-硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）。其可以商购自BASF，商品名为IrganoxPS802-FL。
受阻胺型抗氧化剂
本发明所使用的组合物优选还含有空间位阻胺型抗氧化剂。优选的空间位阻胺型抗氧化剂的分子量为高于500g/mol。
用于本发明的组合物的特别优选的胺型抗氧化剂含有式（VI）所示的基团：
其中，
G为氢或甲基；
G1和G2为氢、甲基或合起来为=O。
一种特别优选的胺型抗氧化剂具有下式所示的结构：
这种抗氧化剂可以商购自BASF，商品名为Chimassorb119。
其他添加剂
本发明所使用的组合物含有任选的其他常规的添加剂。适宜的添加剂代表性实例包括成核剂（α或β成核剂，优选为β成核剂）、光稳定剂、着色剂、抗静电剂、润滑剂、炭黑和阻燃剂。也可以含有填料（如，滑石）。
组合物的制备
采用常规技术，例如共混将聚烯烃与抗氧化剂以及任选的SHT和组合物中存在的任意添加剂混合。优选的组合物可以由聚合物生产商直接准备，即，1）将全部的添加剂配方添加至聚合物粉末中，随后进行挤出混炼和造粒；也可以2）通过将缺失的添加剂添加至商品化聚合物（P1）中，优选通过与P1的聚合物类型相同的缺失添加剂的母料，或者优选将所述添加剂直接添加至到P1中。无论是1）还是2），均将整个混合物挤出混炼，以使添 加剂在聚合物中为最佳分布。
本发明所使用的优选的组合物含有聚烯烃、水解稳定抗氧化剂和SHT。本发明所使用的其他优选的组合物含有聚烯烃、水解稳定抗氧化剂和热稳定抗氧化剂。特别优选的组合物含有聚烯烃、水解稳定抗氧化剂、热稳定抗氧化剂和SHT。特别优选含有以上额外列举的有机亚磷酸酯或者亚膦酸酯型抗氧化剂和/或硫醚型抗氧化剂的组合物。
本发明所使用的优选的组合物含有：
（i）聚烯烃，优选丙烯聚合物；
（ii）水解稳定抗氧化剂，优选式I或式II所示的化合物，如Irganox1330；
（iii）合成水滑石；
（iv）热稳定抗氧化剂，优选式III所示的化合物，如Irganox1010。
（v）有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂，优选式IV所示的化合物，如Irgafos168；以及
（vi）硫醚型抗氧化剂，优选3,3’-硫代二丙酸双十八醇酯。
聚烯烃、优选丙烯聚合物在所述组合物中的含量优选为55-99.8重量%，更优选为90-99.5重量%，如98-99.5重量%。
水解稳定抗氧化剂、优选式I或式II所示的化合物在所述组合物中的含量优选为100-10,000重量ppm，还更优选为2000-8000重量ppm，如，3000-6000重量ppm。
合成水滑石在所述组合物中的含量优选为100-10000重量ppm，还更优选为250-5000重量ppm，如1000-3000重量ppm。
热稳定抗氧化剂、优选式III所示的化合物在所述组合物中的含量优选为100-10000重量ppm，还更优选为500-6000重量ppm，如1000-4000重量ppm。
有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂、优选式IV所示的化合物在所述 组合物中的含量优选为100-5000重量ppm，还更优选为300-3000重量ppm，如500-2000重量ppm。
硫醚型抗氧化剂、优选3,3’-硫代二丙酸双十八醇酯在所述组合物中的含量优选为500-10000重量ppm，还更优选为1000-8000重量ppm，如2000-6000重量ppm。
所述组合物中全部抗氧化剂的总含量优选为400-35000重量ppm，还更优选为2000-25000重量ppm，如4000-18000重量ppm。
组合物的性质
所述组合物的按照实施例部分所述的方法确定的涉及单板（single plate）的性质如下。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物中的水解稳定抗氧化剂的含量为原始含量的至少75%，优选至少80%，更优选至少85%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物中的水解稳定抗氧化剂的含量为原始含量的至少70%，优选至少75%，更优选至少80%。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的溶胀增重（swell weight）优选小于1%，还更优选小于0.5%，还更优选小于0.3%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的溶胀增重优选小于2%，还优选小于1%，还更优选小于0.75%。
在90℃，暴露于新鲜的30%胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的拉伸模量为未老化组合物的拉伸模量的至少80%，优选至少85%，更优选至少90%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的拉伸模量为未老化组合物的拉伸模量的至少 75%，优选至少80%，更优选至少85%。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的屈服应力为未老化组合物的屈服应力的至少85%，优选至少90%，更优选至少95%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的屈服应力为未老化组合物的屈服应力的至少80%，优选至少85%，更优选至少90%。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的屈服应变为小于未老化组合物的屈服应变的150%，优选小于145%，更优选小于140%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的屈服应变为小于未老化组合物的屈服应变的155%，优选小于150%，更优选小于145%。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的断裂应力为未老化组合物的断裂应力的至少80%，优选至少85%，更优选至少90%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的断裂应力为未老化组合物的断裂应力的至少80%，优选至少85%，更优选至少90%。
在80℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的断裂应变为未老化组合物的断裂应变的至少70%，优选至少75%，更优选至少80%。还更优选地，在95℃，暴露于新鲜的30%的胺（如MEA）水溶液12周后，所述组合物的断裂应变为未老化组合物的断裂应变的至少65%，优选至少70%，更优选至少为75%。
应用
本发明涉及一种用于捕获酸性气体（例如CO2）的塔。如上所描述的，该过程通常包括将含有如CO2的废气引入吸收塔的底部，其中，气体向上流 动并在塔的一个或多个接触部中相对于贫（低CO2含量）吸收剂为逆流。所述接触部可以任选含有结构或散堆填料，以增加吸收剂与气体的接触面积。离开所述接触部后，所述气体通常经洗涤后通过塔顶的管线抽出。
富（高CO2含量）吸收剂（通常为胺）一般经收集（如，在收集盘）后通过塔底的管线抽出。富吸收剂被送入再生或解吸塔中，其中，富吸收剂向下流动并相对于CO2和水蒸气物流为逆流。优选地，通过蒸汽加热的再沸器将来自解吸塔塔底的部分贫吸收剂加热而产生所述CO2和水蒸气物流。来自所述解吸塔塔底的贫吸收剂可以返回吸收塔。优选地，在解吸塔的上部有洗涤部，CO2和水蒸气通过管线从解吸塔塔顶抽出并在在解吸塔冷凝器中进行冷却。
因此，所述吸收塔和再生（解吸）塔均在高温下长期暴露于胺吸收剂，由此面临前述的材料降解并破坏的问题。因此，本发明所述的塔可以为吸收塔或再生塔。然而，最优选地，所述塔为吸收塔。
所述塔的整个内表面可以含有前述聚烯烃组合物。可选择地，仅部分所述内表面含有所述聚烯烃组合物，例如，所述塔中仅与吸收剂发生接触的段（被称为接触段）的内表面含有所述聚烯烃组合物。在所述塔的内部存在的其他部件，如收集盘、塔盘、管道也可以涂布有本文所述的聚烯烃组合物或者以本文所述的聚烯烃组合物作为衬板。
所述塔可以由前述的聚烯烃组合物构成。然而，更优选地，所述塔由混凝土、金属或复合材料构成。在这种情况下，通过用所述的聚烯烃组合物涂布所述塔的内部而形成所述内表面。可选地，更优选地，通过在所述塔的内部固定含有所述聚烯烃组合物的衬板而形成所述内表面。
在一些衬板中，用于将所述衬板附着到所述塔的壁上的锚栓也含有所述聚烯烃组合物。可选地，所述锚栓可以含有不同的组合物。
本发明的所述衬板可以为本领域常规的任何形式。例如，所述衬板的形 式可以为片材、型材（profile）或管材。优选地，所述衬板的厚度为0.5-50mm，更优选为2-20mm，例如4-12mm。
本发明也涉及到用于捕获酸性气体过程并暴露与前述相似操作条件的其他装置和部件。这些装置和部件例如包括用于塔中的嵌件（如，塔填料、塔盘等）和管道。
本发明的衬板、塔、嵌件、管道和装置可以用于各种捕获酸性气体（如CO2）的方法中，然而，最优选地，它们用于以胺、尤其是一种或多种胺的水溶液作为吸收剂的方法中。
使用的优选的吸收剂例如为具有4-12个碳原子的脂肪族或脂环族胺、具有4-12个碳原子的链烷醇胺、1个或2个氮原子与1个或2个亚烷基形成5、6或7元环的环胺，上述胺的混合物以及上述胺及混合物的水溶液。可以使用的胺化合物代表性的实例包括：单乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）、二乙基乙醇胺（DEEA）、二异丙胺（DIPA）、氨基乙氧基乙醇（AEE）、甲基二乙醇胺（MDEA）、哌嗪（PZ）、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）及上述胺的混合物和上述胺的水溶液。
本发明的塔、衬板和设备的结构为常规的并如现有技术所描述的。图1说明了一种典型的吸收塔。图2说明了一种典型的包括吸收塔和再生塔的装置。
参考图1，燃烧气体，一般为经冷却的，引入位于吸收塔2的塔底的进气室1。气体物流在吸收塔内从进气室向上流动并在一个或多个接触部3，4中相对于液体吸收剂（例如，胺溶液）为逆流。示出的吸收塔设置有两个串联连接的接触部分3，4，但可以包括各种数量的接触部。离开接触部3，4后，气体于洗涤部5中用逆向流动的水进行洗涤，以去除气体物流中的任何胺。洗涤水通过衬板6引入并喷洒在洗涤部5的顶部。水由洗涤部下面的塔盘7收集并通过管线8排出。贫CO2废气在经管线10抽出之前，经洗涤的 气体物流中的水滴优选在除雾器部9中除去。塔2的上部可以包括几个水部或其他形式的抛光/洗涤部。典型地，80-99%的存在于气体中的CO2通过吸收而被脱除。
吸收剂由管线11并引入塔并由液体分配装置喷洒到上层接触部4的顶部。吸收剂物流过上层接触部4并由吸收剂盘12收集。吸收剂经管线13抽出并喷洒在下层接触部3的顶部。流过下层接触部3后，吸收剂和被吸收于其中的CO2另外由塔底收集并经管线14抽出。
所述吸收剂在吸收步骤中的温度通常为30-100℃，当使用一个塔时，例如，塔顶为30-70℃，塔底为30-100℃。在吸收步骤中，整体压力（overall pressure）通常为约0.5-20巴（bara），优选为约0.7-12巴，更优选为0.7-6巴。
参考图2，在再生塔15中，富CO2吸收剂物流向下流动，与释放的CO2和水蒸气的物流逆流，任选由通过在再生重沸器16中加热一些吸收剂而产生。贫吸收剂经出口17离开再生塔。该贫吸收剂的一部分被引入到再生重沸器16中被加热，以产生热的吸收剂和蒸汽，所述蒸汽经管线18被重新引入再生塔中。来自于塔底的塔供热提供一个从塔底到塔顶的稳态温度梯度，依赖于塔的实际设计，塔顶的温度比塔底的温度低10-50℃。在一个典型的再生塔中，塔底的温度为约120℃，塔顶的温度比塔底的温度低10-50℃。
没有被引入至再沸器的贫吸收剂经管线19循环至吸收塔2中，并在热交换器20中靠管线14中的富吸收剂而被冷却。在热交换器20中，相对冷的富CO2吸收剂靠相对热的贫吸收剂而被加热，所述贫吸收剂离开解吸器时的温度为约120℃。
从吸收剂和水蒸气中释放的CO2经管线21从再生塔中抽出。管线中的气体在回流冷凝器22被冷却成凝结水，凝结水在CO2分离器中从剩余的气体（主要含有CO2）中分离出来。从管线24抽出的CO2可以进行进一步处 理，例如干燥、压缩和/或沉积。在CO2分离器中的冷凝水经管线25抽出并泵回再生塔的顶部。
本发明的塔和衬板也可以用于WO2008/108657、WO2008/063079、WO2008/130244、US2010/0029466、WO2009/035340、WO2009/108064、WO2010/102877以及WO/2010/142716中描述的方法，上述文献的全部内容通过引用而并入本发明。
实施例
将结合以下非限制性的实施例来描述本发明。
分析测试
说明书和实施例中引用的数值按照以下测试方法测定。
熔体流动速率（MFR）根据ISO1133测定，用g/10min表示。MFR是聚合物熔体粘度的一种表征。聚丙烯的MFR在230℃测定，聚乙烯的MFR在190℃测定。测定熔体流动速率时的载荷通常用下标表示，例如MFR2表示在2.16kg的载荷下测定，MFR5表示在5kg的载荷下测定。
密度根据ISO1183测定。
重均分子量Mw和分子量分布（MWD=Mw/Mn，其中，Mn为数均分子量，Mw为重均分子量）基于ISO16014-4:2003的方法而测定。使用配备有折光指数检测器和在线粘度仪的Waters150CV plus仪器，使用购自Waters的3×HT6E styragel柱（苯乙烯-二乙烯基苯），以1,2,4-三氯苯（TCB，用250mg/L的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚稳定）作为溶剂，在140℃，恒定流速为1mL/min。每次分析注射500mL样品溶液。采用普适校准（根据ISO16014-2:2003）用10个1.05kg/mol-11600kg/mol的窄MWD聚苯乙烯（PS）标样对柱组配进行校准。聚苯乙烯和聚乙烯使用马克豪温克常数（Mark Houwink constant）(PS为K：19×10-3dL/g，a：0.655，PP为K：19×10-3dL/g，a：0.725)。所有样品通过将0.5-3.5mg聚合物溶解于4mL稳定的TCB（140℃）（与流动相相同）中，在进样至GPC仪器前，伴随不定时摇动，在140℃保持2小时并在160℃再保存2小时。
共聚单体含量可以由基于傅立叶变换红外光谱（FTIR）测试的已知方法测定，由13C-NMR校准。
熔融温度（Tm），结晶温度（Tc）和结晶度（Xc）根据ISO11357测定。样品为切割自压铸模的0.2mm的膜。测试在以下条件下进行。
表1
阶段 温度程序 加热/冷却速率 时间
℃/min 分钟
第一次加热 20-225℃ 10
等温 225℃ 5
冷却 225-20℃ -10
等温 20℃ 1
第二次加热 20-225℃ 10
Tm和Xc由第二次加热测定。结晶度（Xc）使用熔融焓计算，100%PP的熔融焓等于209J/g。
β含量通过广角x-射线衍射（WAXD）测定。PP样品的WAXD扫描包括α结晶相（（110）、（130）和（040）面的3个峰）和β结晶相（（300）面的1个峰）的衍射峰。这些峰的强度（I）的比值，称为K值并定义为如下，用来定义β含量：
K=I(300)β/I(300)β+I(110)α+I(130)α+I(040)α
拉伸模量根据ISO527测定。屈服拉伸应变和屈服拉伸应力根据ISO527-2测定。
热变形温度根据ISO-75-2测定。
维卡软化温度B50（50N）根据ISO306测定。
简支梁缺口冲击强度（23℃和-20℃）根据ISO179/1eA测定。
含有额外的抗氧化剂的PP-H-100和BE60-7032的加速老化
1a.使用无锚栓且尺寸为约20×30cm，厚度为8mm的商购PP-H-100片。
1b.制备含有额外抗氧化剂的BE60-7032，配制组成为94%BE60-7032+5%Irganox1330+1%SHT的母料（MB）。然后，将该MB的10%添加至BE60-7032用于配制优选的组成。将具有优选的组成的粒料压铸成尺寸为70mm×40mm×8mm的平板。
2.通过带锯/圆距制备如下测试用样品。
a.用于拉伸测试的样品磨成标准的狗骨式（多用途型1B）。
b.用于差示扫描量热（DSC）测试：样品为用切片机从未暴露和暴露片材（70×10×8mm）的表面切出的薄片，0-100μm，样品重量1-2mg。
c.用于抗氧化剂（AO）含量的测试：片材的尺寸为60×60×8mm或70×40×8mm。
3、所有样品贴上编号以确保可追溯，尤其是用于溶胀的计算。
4、所有的测试样品浸入2升的玻璃容器中。将样品固定到由耐酸的不锈钢制成的大头钉上。这样做以确保样品间保持良好的距离。
5、容器中填充30%的MEA水溶液，且控制温度为95℃、80℃或60℃。
6、每个室中放置的样品最大的数量：8个标准狗骨式样品，6个尺寸为60×60×8mm或70×40×8mm的测试片材和6个尺寸为70×10×8mm的测试片材。
7、做到无搅拌。当测试商购的含有IRGANOX1010、AO168和DSTDP的PP-H-100样品时，95℃容器中的30%的MEA水溶液每周进行更换，80℃容器中的30%的MEA水溶液，每周更换50%。当测试含有IRGANOX1010、IRGANOX1330、SHT和DSTDP的BE60-7032样品时，可以使用新鲜的30%MEA水溶液或用过的（如上所述的）水溶液。使用过的胺类为在测试装置中用于捕获CO2相当一段时间的胺，其含有实在量的胺降解产物和污染物。为了使使用的胺在测试进行期间无变化，在整个测试期间，仅进行补充以确保液体覆盖所有样品。
8、用于DSC和AO测试的样品在1、2、3、5、8、12和/或20周后取出。用于拉伸测试的样品在老化之前和8、12和20周后进行测试。
9、DSC在取自片材的表面的材料上进行测试。切出100μm厚的层，随再切出一个100μm的薄片。两个样品均用DSC进行测试，以评估β晶型的变化。
10、AO测试。取自容器的尺寸为6×6cm，厚度为8mm的板材随后剪切/研磨成尺寸为1mm的粉体。将所述粉体混合成均匀的混合物，然后在合适的溶剂中进行抽提。将溶液过滤以除去粉体。然后，将溶液注射到HPLC（高效液相色谱）仪器中。为确保测试结果的质量，一个已知标样总是与样品一起使用。另外，使用内部标准完成抽提技术。
11、AO测试用于计算片材的寿命如下：
根据HPLC结果，绘制不同AO的作为不同储存条件下储存时间的函数的损耗曲线。作为时间的函数的AO的减少表现为对数的，因此由ln(AO含量)对时间的关系，能计算出在不同条件下直至[OA]=1ppm的时间。通过将这些结果表达成阿伦尼乌斯曲线，可以预测在任何温度下直至AO含量=1ppm的时间。
测试方法
1、未老化和老化样品中AO含量的测定
方法 液相色谱法
仪器 安捷伦（Agilent）1100
样品类型 除非另有说明，为单板
色谱条件：
柱子：C-18
流动相：水/丙烯腈（AcN）/异丙醇-梯度液
检测器：UV，276nm
2、吸收测试溶胀-根据DS/EN ISO16101:2004B.2.1耐吸收溶胀
浸没液体 单乙醇胺，MEA，30%的水溶液
容器 热室
样品类型 0.8×4×7cm厚的片
测试条件 在给定的不同温度下，将样品充分浸没在液体中。将样品从液体中取出，储存于23℃的环境室（climate champer）中并称重。在指定的时间间隔内进行称重。
定义 %质量增长
方法不确定度 10%的标准偏差
3、拉伸测试-根据ISO527-2
仪器 Zwick Z010配备有Macro引伸计
样品类型 多用途1B型，由交付板（delivered plate）磨成，厚度为5mm和8mm。样品的宽度为10mm。
测试条件 测试速度为50mm/分钟。
拉伸模量 1mm/分钟
拉伸模量，MPa-（拉伸弹性模量）-拉伸应变曲线上，应变为0.05%和0.25%之间的割线的斜率。
屈服拉伸应力/应变，MPa/%-屈服点（应变的增长没有引起应力的增长）对应的拉伸应力/应变。
断裂拉伸应变，%-断裂点对应的拉伸应变。
断裂拉伸应力，MPa-断裂点对应的拉伸应力。
4、显微镜观察
准备设备：Leica RM2165（旋转超薄切片机）
显微镜：Zeiss Axiophot（透射光显微镜）
对比技术：透射光/光场极化（light field pol.）。λ-波片透射光/暗场
5、差示扫描量热DSC-根据ISO11357-3
仪器 Perkin Elmer Diamond Hyper DSC
样品类型 在95℃暴露过的压模的片材。用超薄切片机从经暴露的片材表面切片，0-100μm，样品重量1-2mg。
测试条件 1、从20℃加热至225℃
从225℃冷却至20℃
2、从20℃加热至225℃
加热/冷却速率为10℃/分钟
平行测量次数为3
定义
熔点温度，Tm-熔融峰℃
结晶温度，Tc-结晶峰℃
熔化焓，ΔH-材料在恒定压力下熔融所需要的热量，J/g
商购材料的评估
测试含有IRGANOX1010、AO168和DSTDP的PP-H-100板材。
未老化的PP H-100板材含有由描述的方法测定的下列抗氧化剂组分：
1）老化样品中AO含量的测定
在不同温度下，于30%MEA水溶液中老化的板材的抗氧化剂的含量（重量ppm）如下表所示。AO168-ox为AO168亚磷酸酯的氧化形式，即磷酸酯。
表2
IRGANOX1010（也缩写为AO1010）在所有条件下都是含量下降最高的氧化剂，很有可能是由于碱性条件下低的水解稳定性。
基于在60℃、80℃和95℃于30%MEA水溶液中储存的PP-H100板材（8mm厚）中的IRGANOX1010的损耗结果进行了寿命预测。
PP-H100中IRGANOX1010的含量与在两个不同温度下于30%MEA 水溶液中的暴露时间的对数关系如下图3a所示。
使用在95℃下直至8周的结果，得出23周后IRGANOX1010的含量=1ppm的预测。该结果被20周时的测试结果所证实。
通过考虑在80℃20周后的结果，预计80℃72周（8周后预测89周）后，IRGANOX1010含量为1ppm。
将这些结果表达成阿伦尼乌斯曲线（图3b），可以计算出75℃下处于30%的MEA水溶液中的PP-H-100直至AO=1ppm的时间大约为150周（约3年）。然而，一些延长寿命的因素为：（i）一些水解的IRGANOX1010可以具有抗氧化剂的作用；（ii）在本研究中，板材的两面均暴露于胺，但在运行条件下，暴露仅仅发生在一面，以及（iii）缺少AO的聚烯烃仍然具有一定寿命。
这些结果表明，考虑全部因素，在75℃下持续将一面暴露于30%MEA水溶液，8mm厚的PP H-100板材的寿命预计为7-8年。
2）吸收测试
表3
即使在95℃下，PP-H100的溶胀增重也很低。
3）拉伸测试
表4
参照样品未老化。在不同条件下，20周后机械性能的变化都很小。
4）显微镜观察
结果在图4中示出。
图4a为未暴露的参照样品。左手边为显微切片断面的光学显微（LM）图像。右手边为表面的SEM图像。
图4b为于95℃在30%MEA水溶液中暴露20周的PP-H-100片材。左手边为显微切片断面的光学显微镜（LM）图像。右手边为表面的SEM图像。
暴露20周后，形貌或表面上没有观察到明显的区别。表面的结构（SEM）是人工造成的（指纹），模具中划痕数量的不同导致表面复制品有一些变化。没有观察到微裂纹。
5、DSC
该结果在下表和图5的曲线图中示出，其中，图5a示出了参照样品的DSC曲线，图5b示出了与暴露1周、2周、3周和8周的样品相比的参考样品的DSC曲线，图5c示出了暴露8周和20周的样品的DSC曲线。
表6
DSC表明95℃暴露20周，β-相没有明显变化。
含有IRGANOX1010、IRGANOX1330、DSTDP和SHT的BE60-7032的测试
未老化片材含有由所述方法测定的以下组分：
1）老化样品中AO含量的测定
在不同温度下于胺溶液中老化的片材中抗氧化剂的含量如下表所示。
使用AMP和AEP的水溶液（重量ppm）进行老化。
表7
在新鲜的30%MEA水溶液中老化（重量ppm）
表8
测试在两种不同的胺中进行，即，30%的MEA水溶液以及AEP和AMP的混合物的水溶液，已用于捕获碳数月。如果不同胺之间存在明显区别，则应当说明溶剂选择的理由，如果胺降解产物对聚丙烯具有不利影响，则也应当进行研究。
结果显示，IRGANOX1330在暴露于两种溶液后均没有明显损耗。
基于在80℃和95℃，保存在新鲜的30%MEA水溶液以及用过的AMP 和AEP的水溶液中的BE60-7032板材（8mm厚）中IRGANOX1010+AO1330的损耗结果，也进行了寿命预测。
80℃和95℃下，BE60-7032板材中AO（IRGANOX1010+AO1330）的含量与在新鲜的30%MEA水溶液和用过的AMP和AEP水溶液中的暴露时间的对数关系在下面的图6a和图6b中示出。
通过使用如图所示的方程，可以计算出直至IRGANOX1010+IRGANOX1330=1ppm的时间，结果与相比较的商购的PP-H100的结果在下表中示出。
表9
结果显示，通过添加IRGANOX1330和SHT，在95℃和80℃下，直至AO=1ppm的时间延长了5倍多。
将结果表达成阿伦尼乌斯曲线（图6c），计算出在75℃下，对于新鲜的MEA和用过的胺溶液而言，直至AO=1ppm的时间约为650周（12.5年）
考虑所有因素，含有IRGANOX1330和SHT的8mm厚的BE60-7032板材单面在75℃持续暴露于胺（新鲜的或用过的）水溶液，其寿命预计为＞15年，更可能接近20年。
双板测试
上面所描述的所有测试均在30%MEA水溶液中，8mm厚的板材上进行，即，双面均暴露于胺。为更好地模拟的其中仅一侧暴露于胺的实际情况，将两个8mm的板焊在一起，形成16mm的总厚度。将8mm和16mm的片于80℃和95℃在30%的MEA水溶液中老化15周，并分析残留的抗氧化剂的含量。
老化前板材中的抗氧化剂（ppm）
表10
IRGANOX1010 2880
IRGANOX1330 4250
IRGANOX1010+IRGANOX1330 7130
DSTDP 4900
在新鲜的30%MEA水溶液中老化15周的板中的抗氧化剂（重量ppm）
表11
样品 AO1010 AO1330 AO1010+AO1330 DSTDP
80℃，A面，双板 1580 4010 5590 3350
80℃，B面，双板 1610 3970 5580 3400
95℃，A面，双板 50 3780 3830 880
95℃，B面，双板 30 3910 3940 860
80℃，单板 1390 4280 5670 3000
95℃，单板 10 4040 4050 700
单板
基于老化15周的结果，估算了IRGANOX1010+IRGANOX1330=1ppm的时间。
表12
作为时间的函数的AO的损耗在图7a中示出。
这些结果显示，在80℃和95℃下，IRGANOX1330的含量的降低非常小。对此可能有不同的原因：
a）IRGANOX1330的水解稳定性很好。
b）与IRGANOX1330相比，IRGANOX1010和水解的IRGANOX1010 可以更快地与过氧自由基的反应，中止聚合物降解。由此，只要聚合物中存在有效的IRGANOX1010和水解的IRGANOX1010，IRGANOX1330分子就“被保护”着。
在65℃的寿命预测
将结果表达成如图7b所示的阿伦尼乌斯曲线，可以预测8mm厚的含有IRGANOX1330的BE60-7032衬板于65℃持续暴露于30%MEA溶液时的寿命。
预测显示在65℃两面暴露于胺的寿命为1300周（25年）。利用用于寿命预测的IRGANOX1010+IRGANOX1330含量的变化，短期储存（15周）后的预测值主要受IRGANOX1010水解物影响。寿命预测因此偏低。
考虑所有因素，含有IRGANOX1330的8mm厚的BE60-7032，在65℃下，一面持续暴露于30%的MEA溶液（新鲜的或用过的），其寿命预计为＞25年，更可能为＞30年。
2）吸收测试
新鲜的胺
表13
温度：80℃ 1周 2周 3周 8周 12周
重量增加量% 0,0 0,07 0,06 0,17 0,21
温度：95℃ 1周 2周 3周 8周 12周
重量增加量% 0,08 0,11 0,17 0,52 0,53
新鲜的胺-双板，焊接样品
表14
温度：80℃ 15周
重量增加量% 0,22
温度：95℃ 15周
重量增加量% 0,74
用过的胺
表15
即使在95℃，PP-H100在用过的和新鲜的胺中的溶胀增重均非常低。
3）拉伸强度
新鲜的胺
表17
用过的胺
表18
参照样品未老化。在不同条件下，8周和12周后机械性能的变化均极小。
4）显微镜观察
结果在图8中示出。
图8a是参照样品。左手边是显微切片断面的光学显微镜图像。右手边 是表面的SEM图像。
图8b为于95℃在30%MEA水溶液（新鲜MEA）中暴露12周的BE60-7032。左手边是显微切片断面的光学显微镜图像。右手边是表面的SEM图像。
图8c为于95℃在胺水溶液（用过的AMP/AEP混合物）中暴露12周的BE60-7032板。左手边是显微切片断面的光学显微镜图像。右手边是表面的SEM图像。
暴露12周后，形貌和表面没有观察到明显的不同。在表面看见的结构（SEM图像）是由人工造成的（指纹），在模具中划痕数量的不同使得表面复制品有一些变化。在任何被检测的样品中均未观察到微裂纹。
5、DSC
结果在下表和图9的曲线中示出，其中，图9a示出了参照样品的DSC曲线，图9b出示了与暴露于新鲜的胺3周、8周和12周的样品相比的参照样品的DSC曲线，图9c示出了与暴露于用过的胺8周和12周的样品相比的参照样品的DSC曲线。
新鲜的胺
表19
用过的胺
表20
于95℃的胺溶液中老化后再于130℃下老化
a）样品P1和P2
本测试中使用的样品P1和P2的组成在下表中示出。两种样品都基于相同的聚合物。下面的表21示出了老化前分析的抗氧化剂的组成，由于SHT的含量为添加量，因此没有进行分析。
表21
将原始和在本研究的老化之前的样品P1和P2于95℃在哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9M AMP）（pH为12.5）中老化，P1为老化36周，P2为老化52周。添加的抗氧化剂IRGANOX1010和AO1020以及IRGANOX1330的测定结果分别在图10a和图10b中示出。32周后，P1和P2中均无可检测出的抗氧剂1010，但在老化1年（52周）后，样品P2中仍保留有65%的IRGANOX1330。
尽管样品P1中没有残留的抗氧剂1010，但是老化36周后的机械性能几乎无变化。同样，对于老化52周后的样品P2，机械性能也几乎无变化。
将这些预老化的样品置于具有循环空气的130℃的烘箱中（即，与在哌嗪+AMP溶液中老化相比，温度更高且更易于接触氧气）并通过目测检查直至在130℃老化14周，然后将样品进行机械拉伸测试。
B）样品P5和P10
样品P5和P10的组成在表22中示出。两种组成都基于相同的聚合物。下表22示出了老化前分析的抗氧化剂的组成，由于SHT的含量为添加量，因而没有进行分析。
表22
将原始样品P5和P10于95℃在哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9M AMP）（pH为12.5）中老化12周。残留的氧化剂在下表23中示出。
表23
将这些预老化的样品置于具有循环空气的130℃的烘箱中（即，与在哌嗪+AMP溶液中老化相比，温度更高且更易于接触氧气）并通过目测进行检查直至在130℃老化14周，然后将样品进行机械拉伸测试。
c）哌嗪+AMP对抗氧化剂和聚合物的影响
将1mm厚的样品P3（没有抗氧化剂的聚丙烯聚合物）于95℃分别在空气、水和哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9M AMP）（pH为12.5）中老化直到最终脆性破坏，将在哌嗪/AMP中老化32周的样品在130℃额外进行老化 直至变脆。每周通过目测检查并将样品弯成180°直至破坏。
拉伸测试-根据ISO527-2
定义
拉伸模量，MPa-（拉伸弹性模量）-在应力-应变曲线上，应变为0.05%和0.25%之间的割线的斜率。
拉伸屈服应力/应变，MPa/%-屈服点（应变的增长没有引起应力的增长）对应的拉伸应力/应变
断裂拉伸应变，%-断裂点对应的拉伸应变
拉伸断裂应力，MPa-断裂点对应的拉伸应力
结果与讨论
下表24示出了在上述哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9M AMP）（pH为12.5）中预老化上文指出的时间段后，在130℃下于空气中老化，样品P1、P2、P5和P10首次出现可见的表面降解迹象的时间，所述时间以天给出。
表24
样品 首次出现可见的表面降解迹象的时间（天）
P1 72
P2 >96
P5 >96
P10 >96
图11示出了老化72天后首次出现表面降解迹象的样品P1，连同老化86天后首次出现表面降解迹象的样品P2和样品P3（未添加抗氧化剂的PP，在哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9M AMP）（pH为12.5）中预老化32周， 如图11所示，在130℃老化12天后首次出现表面降解迹象并在130℃下24天后完全脆化）。
下表25示出了样品P2、P1、P5和P10的机械性能作为时间函数的变化。
表25
a）样品P1和P2
如表25所示的机械性能表明P1和P2的屈服应力、屈服应变和断裂应力在老化期间几乎无变化。作为老化的函数的拉伸模量和断裂应变如图12所示。
样品P1的拉伸模量和断裂应变的下降清楚地表明，聚合物已经开始降解并且在130℃额外老化几周后很可能出现如在无抗氧化剂的样品P3所见的完全脆化的聚合物（图2）。在文献中，通常将断裂应变降低50%作为聚合物老化的失效标准。P1于95℃在哌嗪+AMP中36周+于130℃4周后下降60%。对于P2，相同的性能在老化更长的时间后变化较小，这可能是由于P2中的稳定体系更为优异。
于95℃在哌嗪+AMP中36周+于130℃14周后的P1以及于95℃在哌嗪+AMO中52周+于130℃14周后的P2在拉伸测试断裂后的断裂表面在图13中示出。图像表明P1的部分脆性断裂和一些接近表面的降解聚合物（左上的P1a），而样品P2显现出更多的韧性行为且没有看到表面降解的迹象。
b）样品P5和样品P10
样品P5和样品P10的组成的不同之处仅在于样品P5中有1000ppm的SHT。表23-25的结果表明，在哌嗪+AMP中老化12周后残留的IRGANOX1330的含量相同，并且在130℃额外老化14周后，没有显示出表面降解或机械性能变化，即，老化时间太短以至于无法区分这两种样品。
c）哌嗪+AMP对抗氧化剂和聚合物的影响
1mm厚的未稳定聚丙烯（样品P3）在不同条件下老化后的结果如表26所示。
表26
表26示出了P3在不同介质中首次出现表面降解以及脆化的时间。
结果显示，于95℃在水和空气中首次出现表面降解的时间（黄色斑点）与未稳定的聚丙烯几乎相同。然而，在空气中脆性破坏的时间较水中更快。
表26的结果还表明，含有哌嗪+AMP的胺溶液对于哌嗪/AMP溶液（0.45M哌嗪+0.9MAMP）（pH为12.5）中32周后无表面降解迹象的聚丙烯具有稳定作用。但是，将样品P3从哌嗪+AMP中移至于130℃的空气中，样品在几天（12天）后便破坏。
该结果表明，与IRGANOX在水中（pH为4.5、pH为7和pH为12.5） 的损耗相比，哌嗪+AMP对IRGANOX1010的损耗具有负影响（如见样品P1）。其原因可能是含有哌嗪+AMP的胺组合物使聚合物轻微溶胀，并还可能将一些水分带入聚合物中，使得IRGANOX1010的分子可能在聚合物内部水解。据报道，对于保存在水中的聚丙烯，IRGANOX1010的水解发生在表面，即，减少AO1010的水解且减慢IRGANOX1010的损耗。这再次证明选择正确的聚丙烯稳定方法的重要性。同时，样品P2的所有测试结果表明，P2的抗氧化剂体系提供了良好的在胺溶液中的长期性能，预计于95℃的哌嗪+AMP中的使用寿命为20年，并确定在80℃的使用寿命＞30年。
结论
-于95℃在哌嗪+AMP中36周后加上于130℃在空气中72天后，看到样品P1的聚合物的首次聚合物降解迹象。
-于95℃在哌嗪+AMP中52周后加上于130℃于空气中96天后，样品P2无聚合物降解迹象。
-在130℃下的时间（96天）太短，以至于不能区分样品P5和样品P10，来观察SHT的实际影响。
-哌嗪+AMP对抗氧化剂IRGANOX1010的损耗具有负影响。
-哌嗪+AMP对聚丙烯具有稳定（抗氧化剂）作用。
水溶液中抗氧化剂的损耗作为时间的函数
测试样品P1和P3中抗氧化剂的损耗结果如上所述，在不同水溶液中作为时间的函数如图14和15所示，分别示出了IRGANOX1010和IRGANOX1330在水、MEA的水溶液、AMP+AEP的水溶液、AMP+哌嗪的水溶液、NaOH的水溶液和H2SO4的水溶液中的损耗。所有的测试均在指出的溶液中于95℃下进行。结果源自上述的实施例和按上文所描述进行的独立的测试，结果总结在涉及的图中。
众所周知，只要聚合物混合物中存在酚抗氧化剂、如IEGANOX1010或IRGANOX1330，聚烯烃就不会遭受导致机械性能降低的热降解。因此，对于所述聚合物而言，所述抗氧化剂的损耗是所需性能非希望下降的指征。
从图14和15可以看出，即使碱性水的pH与胺溶液的pH相同，IRGANOX1010在胺溶液中的损耗速度较在水、酸性水或碱性水中的损耗速度快。15周后，全部IRGANOX1010从聚合物中耗尽，然而，在相同的时间段内，IRGANOX1330基本上保持不变。
于95℃浸泡在胺溶液中15天，IRGANOX1330保持不变的发现表明，在用于捕获CO2的设备中，在运行的条件下，抗氧化剂在聚丙烯中能保留足够长的时间。从前文所述的Müller等文章中的发现中无法预期到该结果，因为Müller等报道了IRGANOX1330从聚合物极快地耗尽。
对IRGANOX1330从测试的聚丙烯中全部耗尽之前的经历出乎意料的长时间的可能解释为：在测试聚合物中特定组成的添加剂、与SHT相互作用或聚丙烯聚合物的不同。我给出的解答这个问题与寿命有关的试验仍在进行中。

Claims (58)

1.一种用于捕获废气中的酸性气体的方法，该方法包括：将所述废气与水性胺吸收剂在吸收塔中接触，其中，所述吸收塔的至少部分表面含有聚丙烯组合物，其中，聚丙烯组合物含有下式所示的水解稳定抗氧化剂1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯，所述水解稳定抗氧化剂在胺溶液中稳定：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚丙烯组合物还含有式(IIIb)所示的热稳定抗氧化剂：
其中，
R1为C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R2为氢、C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R3为氢或甲基；
n为0或1-6的整数；以及
p为2-6的整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述热稳定抗氧化剂为：
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述聚丙烯组合物还含有一种或多种有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂，和/或硫醚型抗氧化剂。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，聚丙烯含有β-结晶相。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，聚丙烯含有β-结晶相。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
12.根据权利要求4所述的方法，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
14.根据权利要求5所述的方法，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
16.根据权利要求7所述的方法，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
18.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
19.根据权利要求4所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
20.根据权利要求5所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
21.根据权利要求7所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
22.根据权利要求10所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
23.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
24.根据权利要求4所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
25.根据权利要求5所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
26.根据权利要求7所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
27.根据权利要求10所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
28.根据权利要求14所述的方法，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
29.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸性气体为CO2。
30.一种聚丙烯组合物在制造吸收塔中的应用，其中，所述吸收塔为用于利用水性胺吸收剂捕获酸性气体的装置的结构元件，所述吸收塔的至少部分表面含有聚丙烯组合物，所述聚丙烯组合物含有下式所示的水解稳定抗氧化剂1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯，所述水解稳定抗氧化剂在胺溶液中稳定：
31.根据权利要求30所述的应用，其中，所述聚丙烯组合物还含有式(IIIb)所示的热稳定抗氧化剂：
其中，
R1为C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R2为氢、C1-18的烷基、C5-12的环烷基、苯基或C7-9的苯基烷基；
R3为氢或甲基；
n为0或1-6的整数；以及
p为2-6的整数。
32.根据权利要求31所述的应用，其中，所述热稳定抗氧化剂为：
33.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，所述聚丙烯组合物还含有一种或多种有机亚磷酸酯或亚膦酸酯型抗氧化剂，和/或硫醚型抗氧化剂。
34.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，聚丙烯含有β-结晶相。
35.根据权利要求33所述的应用，其中，聚丙烯含有β-结晶相。
36.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
37.根据权利要求33所述的应用，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
38.根据权利要求34所述的应用，其中，所述聚丙烯组合物还含有合成水滑石。
39.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
40.根据权利要求39所述的应用，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
41.根据权利要求33所述的应用，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
42.根据权利要求41所述的应用，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
43.根据权利要求34所述的应用，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
44.根据权利要求43所述的应用，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
45.根据权利要求36所述的应用，其中，所述吸收塔由金属或复合材料构成。
46.根据权利要求45所述的应用，其中，所述吸收塔由混凝土构成。
47.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
48.根据权利要求33所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
49.根据权利要求34所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
50.根据权利要求36所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
51.根据权利要求39所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺吸收剂、胺蒸气和/或蒸汽的表面涂布有所述聚丙烯组合物。
52.根据权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
53.根据权利要求33所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
54.根据权利要求34所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
55.根据权利要求36所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
56.根据权利要求39所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
57.根据权利要求47所述的应用，其中，所述吸收塔预计暴露于水性胺溶液、胺蒸气或蒸汽的表面为固定在所述吸收塔表面的衬板，所述衬板含有所述聚丙烯组合物。
58.根据权利要求30所述的应用，其中，所述酸性气体为CO2。
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