CN110760350A - 一种从焦炉煤气中脱除co2的吸收液 - Google Patents

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Abstract

从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，属气体净化领域。本发明公开了一种从焦炉气中脱除CO2的专用吸收液，由醇胺、吸收促进剂、缓蚀剂以及脱盐水；其中醇胺的浓度为5～65%（wt），吸收促进剂的浓度为0～5%（wt），缓蚀剂的浓度为0~1%，剩余组分为水。醇胺类为N‑甲基二乙醇胺(MDEA)、一乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)的混合物；添加剂为哌嗪、二氮杂二环、磷酸三丁酯和亚硫酸钠的混合物；缓蚀剂为酒石酸钾钠、酒石酸锑钠。本吸收液性能佳、酸性气负荷大、循环量小、能耗低、耐降解，同时具有环保、节约能源的特点。

Description

一种从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液
技术领域
本发明属于气体净化领域，具体涉及一种从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液。
背景技术
随着中国经济结构转型升级发展的要求，国内焦化行业在自身基础上进行经济模式的探索和改变。近年来，焦化行业充分挖掘焦炉煤气的潜能、利用焦炉煤气生产各种高附加值的化工产品，并逐渐形成了焦化企业降本增效较好的循环经济模式，这些经济模式主要有利用焦炉煤气制合成氨、焦炉煤气制甲醇和焦炉煤气制LNG（liquefied natural gas液化天然气）等，以及这其中两种经济模式的联合模式。与此同时，中国出台了清洁能源发展的要求，国家出台了鼓励发展天然气的政策，国内的天然气消费迅速猛增，部分地区供不应求。而利用焦炉煤气生产LNG的则为我国的天然气供应开拓了一种新的途径，同时利用焦炉煤气生产LNG模式提升焦炉煤气产品品质、但是利用焦炉煤气生产LNG模式存在一个问题，对于焦炉煤气中脱除CO2的吸附净化度达不到生产和环保的要求。
申请号：201510655391.5，申请日2015-10-12，公开号CN106563344A，名称为《从气体混合物中脱除二氧化碳的方法》，该专利溶剂不含缓蚀剂，无法适应焦炉煤气成分复杂的气源条件。
申请号201710251538.3，申请日：2017-04-18，公开号108722115A，名称为《一种从混合气中脱除CO2的专用吸收液》，亦未考虑到焦炉煤气复杂的气源条件，如含有双环化合物，对设备易腐蚀的情况。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
现有的利用焦炉煤气生产LNG存在一个问题，对于焦炉煤气中脱除CO2的吸附净化度达不到生产和环保的要求。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，所述吸收液包括有机醇胺、吸收促进剂、缓蚀剂和水组成的混合物。
所述有机醇胺的浓度为5～65%（wt），所述吸收促进剂的浓度为1～5%（wt），所述缓蚀剂浓度为0~1%（wt）。
所述有机醇胺和吸收促进剂在吸收液中的浓度为5～65％（wt）。
所述的水为脱盐水。
所述有机醇胺为N-甲基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、二乙醇胺的一种或者多种的混合物。
所述N-甲基二乙醇胺占吸收液0～45%（wt），N-甲基一乙醇胺占吸收液5～20%（wt），二乙醇胺占吸收液1～5%（wt）。
所述吸收促进剂为哌嗪和二氮杂二环的混合物一种或者两者的混合物。
所述哌嗪占吸收液1～5%（wt），二氮杂二环占吸收液0～3%（wt）。
所述缓蚀剂为酒石酸钾钠和酒石酸锑钠中的一种或者两者的混合物。
所述吸收液适用于CO2含量为0～30%(v)，2.5～5.0MPa压力下的焦炉煤气。
3、有益效果：
本发明具有下显著特点：吸收液性能强，操作性好，稳定性强等特点，满足焦炉煤气比较复杂的气源条件，并达到净化要求。
附图说明
图1为吸收试验的装置。
图2为腐蚀试验装置。
1.吸收塔；2. 贫液冷却器；3. 贫液泵；4.贫富换热器；5.再生塔；6. 再沸器；12.吸收瓶；13. 冷凝器；14. 尾气吸收瓶；15. 配气罐；16. 排放管。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明进行详细说明。
如图1所示，为吸收试验装置。实施例的吸收试验在所述吸收试验装置上进行。
配制含CO210%(v)的原料气，在5.0MPa压力下，流程如下：从配气罐来的原料气进入吸收塔1下部，与从吸收塔1上部进入的吸收液溶液逆流接触，脱除CO2。从吸收塔1顶部出来的天然气经分离器分离出水分并计量后放空。从吸收塔1底部出来的贫富换热器4换热后，进入再生塔5上部，在再生塔5内闪蒸并经塔底再沸器6加热，再生为贫液。从再生塔5底部出来的贫液经贫液泵3加压，送入贫液冷却器2冷却至40℃，进入吸收塔1上部，重新吸收酸性气体。从再生塔5再生出来的酸性气体，经冷却至40℃，并分离水分后放空。
实施例1
所述的吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺、浓度5%（wt）的二乙醇胺、浓度1%（wt）酒石酸钾钠、浓度为1%（wt）二氮杂二环，余量为脱盐水。
实施例2
所述吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺、浓度5%（wt）甲基一乙醇胺、浓度为1%（wt）酒石酸钾钠、浓度为1%（wt）二氮杂二环，余量为脱盐水。
实施例3
所述的吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺、浓度2%（wt）的二乙醇胺、浓度为3%（wt）哌嗪、浓度为1%（wt）酒石酸钾钠，余量为脱盐水。
实施例4
所述吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺、浓度2%（wt）甲基一乙醇胺、浓度为3%（wt）哌嗪、浓度为1%（wt）酒石酸钾钠，余量为脱盐水。
实施例5
所述吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺、浓度为5%（wt）哌嗪、浓度为1%（wt）酒石酸钾钠、浓度为1%（wt）酒石酸锑钠，余量为脱盐水
本发明的净化气率和现有现有的吸收剂的结果比对见表1。现有的吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺，余量为脱盐水，在表1中，现有的吸收液为对比例1。
表1 净化效果
Figure RE-RE-210378DEST_PATH_IMAGE001
从表1可以看出，本发明的实施例1-5的净化效果明显比现有的吸收液效果好。
如图2所示，为腐蚀试验装置。实施例的腐蚀试验在所述腐蚀试验装置上进行。
所述腐蚀试验装置包括浸在恒温水浴锅11、吸收瓶12、冷却的回流冷凝器13、尾气吸收瓶14、配气罐15等，在吸收瓶12内悬挂有用于实验的打磨好的不锈钢片，吸收瓶12采用500 mL的烧瓶。
在试验时，将配好的吸收液装到吸收瓶12中，同时将挂片悬于稀释液的中部，然后使配气罐15中的气体经过阀门通入到吸收瓶12中，试验时间均为96h。从吸收瓶12中排出的气体经冷凝器13后进入到尾气吸收瓶14中进行净化，净化后的尾气经尾气排放管16排出。
模拟气体：CO2 15%（v）、余为N2。
试验时，恒温水浴锅内水温保持在50℃，挂片材质为R235。
对比例2：吸收液为浓度45%（wt）的N-甲基二乙醇胺，余量为脱盐水。
实施例1-5和对比例2的腐蚀试验结果见表2。
表2腐蚀试验结果
Figure RE-RE-543270DEST_PATH_IMAGE002
结果显示，本发明的吸收液比其他溶剂更容易达到净化要求，在较高的吸收温度或较低的填料高度下均能使净化气中CO2含量低于50ppm，腐蚀速率低于0.352 g/(m2.h)具有良好的稳定性和耐腐蚀性。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述吸收液包括有机醇胺、吸收促进剂、缓蚀剂和水组成的混合物。
2.如权利要求1所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述有机醇胺的浓度为5～65%（wt），所述吸收促进剂的浓度为1～5%（wt），所述缓蚀剂浓度为0~1%（wt）。
3.如权利要求2所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述有机醇胺和吸收促进剂在吸收液中的浓度为5～65％（wt）。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述的水为脱盐水。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述有机醇胺为N-甲基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、二乙醇胺中的一种或者多种的混合物。
6.如权利要求5所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述N-甲基二乙醇胺占吸收液0～45%（wt），N-甲基一乙醇胺占吸收液5～20%（wt），二乙醇胺占吸收液1～5%（wt）。
7.如权利要求1-3任一权利要求所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述吸收促进剂为哌嗪和二氮杂二环的一种或者两者的混合物。
8.如权利要求7所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述哌嗪占吸收液1～5%（wt），二氮杂二环占吸收液0～3%（wt）。
9.如权利要求4所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述缓蚀剂为酒石酸钾钠和酒石酸锑钠中的一种或者两者的混合物。
10.如权利要求1-3、6、8-9任一权利要求所述的从焦炉煤气中脱除CO2的吸收液，其特征在于：所述吸收液适用于CO2含量为0～30%(v)，2.5～5.0MPa压力下的焦炉煤气。
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