CN112295366A - 一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到二氧化碳捕集领域，涉及一类用于捕集二氧化碳的α‑氨基酸盐类吸收剂，包括α‑氨基酸盐，还包括促溶溶剂、促吸收剂和水，所述α‑氨基酸盐的体积比为15％‑40％，所述促溶溶剂的体积比为5％‑15％，所述促吸收剂的体积比为2％‑8％。本发明通过将特定的主吸收剂α‑氨基酸盐、促吸收剂、促溶剂和水按适当配比混合，形成了一种全新的α‑氨基酸盐类吸收剂。与现有技术相比，本发明具有以下的益处和效果：氨基酸盐具有极低的蒸气压，挥发和运行损耗少；具有很好的抗氧化降解性能，大大延长使用寿命；促溶剂的加入大大提高氨基酸盐的溶解性，大大提高了溶剂的二氧化碳饱和吸收容量。
Description
技术领域
本发明涉及到二氧化碳捕集领域，涉及一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂。
背景技术
随着人类工业的发展，人类对化石燃料的需求也越来越多，有超过85%的能源来自化石燃料，化石燃料的使用过程中在释放能量的同时也会向大气中排放CO2。CO2作为温室气体，其在大气中累计量迅速增加，会引起全球气候变暖。然而，在新能源技术尚不成熟，人类对化石燃料的依赖在短时期内难以改变的情况下，如何实现化石燃料使用后的低碳排放成为研究热点。从二氧化碳排放源捕集CO2并将其压缩进行封存的技术，被称为二氧化碳捕集与封存（CCS）技术，各国政府及能源公司对该项技术有着很高的期望。目前对于烟道气中二氧化碳的捕集主要包括三种：燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术及燃烧后捕集技术。尽管燃烧后捕集二氧化碳能效不及燃烧前捕集和富氧燃烧技术，但是燃烧后捕集二氧化碳是针对已建企业最佳的解决方案。
溶液法化学吸收CO2是目前最佳的燃烧后二氧化碳捕集技术，是一项成熟的CO2捕集技术。但是由于传统的醇胺溶液（如MEA、DMEA、MDEA等）容易氧化降解、吸收温度低造成的能耗高和大规模使用对环境影响大等缺点。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
现有溶液法化学吸收CO2中，由于传统的醇胺溶液，如MEA、DMEA、MDEA等容易氧化降解、吸收温度低造成的能耗高和大规模使用对环境影响大。
2.技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，包括α-氨基酸盐，还包括促溶溶剂、促吸收剂和水，所述α-氨基酸盐的体积比为15％-40％，所述促溶溶剂的体积比为5％-15％，所述促吸收剂的体积比为2％-8％。
所述氨基处于羧基的α位，取代基为短链脂肪取代基，如丙氨酸、肌氨酸、2-甲基丙氨酸、2-氨基丁酸的一种或者多种的混合。
所述α-氨基酸盐中氨基酸盐的氨基酸的通式为R1NHCR2R3COOH，其中R1为H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或R1为CH(CH3)2，R2和R3为H、CH3或R2和R3为CH2CH3，R3为CH3或CH2CH3。
所述氨基酸盐为氨基酸的钾盐或者钠盐。
所述促溶溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
所述促吸收剂为乙二胺、四乙烯五胺其中的一种或者两种的混合。
所述α-氨基酸盐类吸收剂工作压力为为0.1~3 Mpa。
所述α-氨基酸盐类吸收剂的工作温度为25~85 °C。
所述α-氨基酸盐类吸收剂的再生温度为102~110 °C。
所述α-氨基酸盐类吸收剂应用于发电厂烟道气、炼钢厂尾气、水泥厂尾气、炼油厂尾气、沼气、化工厂尾气、天然气、水煤气的脱碳过程。
3.有益效果：
本发明通过将特定的主吸收剂α-氨基酸盐、促吸收剂、促溶剂和水按适当配比混合，形成了一种全新的α-氨基酸盐类吸收剂。与现有技术相比，本发明具有以下的益处和效果：1、简单α-氨基酸盐α-氨基酸盐结构简单，常见，价格便宜，适合大规模使用；2、氨基酸盐具有极低的蒸气压，挥发和运行损耗少；3、具有很好的抗氧化降解性能，大大延长使用寿命，即使氧气存在的气源同样有效；4、促溶剂的加入大大提高氨基酸盐的溶解性，如2-甲基丙氨酸盐，不加促溶剂的情况下，极限摩尔浓度为1.6 M，加入促溶剂其摩尔浓度能达到2.5 M左右，大大提高了溶剂的二氧化碳饱和吸收容量。
具体实施方式
本发明提供了一种一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，包括α-氨基酸盐，还包括促溶溶剂、促吸收剂和水，所述α-氨基酸盐的体积比为15％-40％，所述促溶溶剂的体积比为5％-15％，所述促吸收剂的体积比为2％-8％。
本发明解决传统醇胺溶剂挥发性大、易氧化降解、环境友好较差等问题，同时使用的α-氨基酸盐，这里的α-氨基酸盐是指短的脂肪链基取代的α-氨基酸盐，其成本相比复杂的氨基酸盐要更低，同时水溶性更好，适用于含有二氧化碳的各种烟气。同时α-氨基酸盐类吸收剂的成本比其他盐类吸收剂成本更低。最后促溶剂的加入提升了氨基酸盐的浓度，提升氨基酸盐类吸收剂的二氧化碳饱和吸收容量。
所述α-氨基酸盐中氨基酸盐的氨基酸的通式为R1NHCR2R3COOH，其中R1为H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或R1为CH(CH3)2，R2和R3为H、CH3或R2和R3为CH2CH3，R3为CH3或CH2CH3。氨基和羧基通过碳简单α-进行连接，如丙氨酸、肌氨酸、2-甲基丙氨酸、2-氨基丁酸等。该类氨基酸盐为氨基酸的钾盐或者钠盐。该组分主要起主吸收的作用，同时该类氨基酸盐具有很好的抗氧化降解性能，蒸汽压低，挥发和运行损耗少，结构简单，价格便宜，适合大规模使用。
所述的促溶剂为N-甲基吡咯烷酮，能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃等互溶。挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，由于氨基酸中烷基链的引入，其水溶性会变差，因此促溶剂的引入能够大大提升氨基酸盐在水中的摩尔浓度，提升溶剂的吸收容量。
所述的促吸收剂为乙二胺、四乙烯五胺的一种或多种，促吸收剂的引入能够进一步提升氨基酸盐吸收CO2的速率。
下面结合具体实施例对本发明抗氧化降解、运行损耗和促溶剂的作用进一步说明。
实施例1
取30 mL的32%的丙氨酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水配制的氨基酸盐溶液置于氧化降解釜中，充入约1.47 MPa的氧气，升温至120°C，开启搅拌，8 h后降至室温，观察到氧化降解釜的压力为1.21 MPa。
对比例1
取30 mL的17%的MEA，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水配制的MEA溶液置于氧化降解釜中，充入约1.45 MPa的氧气，升温至120°C，开启搅拌，8 h后降至室温，观察到氧化降解釜的压力为0.70 MPa。
实施例2
取30 mL的32%的肌氨酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水配制的氨基酸盐溶液置于氧化降解釜中，充入约1.46 MPa的氧气，升温至120°C，开启搅拌，8 h后降至室温，观察到氧化降解釜的压力为1.18 MPa。
实施例3
取30 mL的35%的2-氨基丁酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水配制的氨基酸盐溶液置于氧化降解釜中，充入约1.50 MPa的氧气，升温至120°C，开启搅拌，8 h后降至室温，观察到氧化降解釜的压力为1.23 MPa。
从实施例1、2、3与对比例1比较，本发明的吸收剂在相同的条件下，具有更好的抗氧化降解性能。
实施例4
在二氧化碳捕集装置上，含二氧化碳的烟气进入吸收塔，其中部分被溶剂吸收，净化气由塔顶排入大气，在排出的过程中，吸收剂会议蒸气或者小液滴的形式被带出。根据实际经验，其中运行损耗为吸收剂随净化气排出过程中所带出的那一部分量，因此在相同的捕集率的条件下测量净化气冷凝液的碱度（mol/L），可以对比不同溶剂的运行损耗。
原料气流量5 Nm3/h，循环量17L/h，加热量40%，吸收剂包括32%的肌氨酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水。在捕集率80%左右测得冷凝液碱度为0.034 mol/L。
对比例2
原料气流量5 Nm3/h，循环量17L/h，加热量40%，吸收剂包括17%的MEA，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水。在捕集率80%左右测得冷凝液碱度为0.104 mol/L。
实施例5
原料气流量5 Nm3/h，循环量17L/h，加热量40%，吸收剂包括32%的丙氨酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水。在捕集率80%左右测得冷凝液碱度为0.032 mol/L。
实施例6
原料气流量5 Nm3/h，循环量17L/h，加热量40%，吸收剂包括35%的2-氨基丁酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水。在捕集率80%左右测得冷凝液碱度为0.020 mol/L。
从实施例4、5、6与对比例2比较，本发明的吸收剂在相同实验条件和捕集率的情况下，冷凝液碱度更低，证明本发明的吸收剂具有更少的运行损耗。
实施例7
取100 mL的35%的2-甲基丙氨酸钾，10%的N-甲基吡咯烷酮，5%的乙二胺，其余为水配制的氨基酸盐溶液，用含15%的CO2模拟气进行氨基酸盐溶液二氧化碳吸收实验，测得最终的富液酸气量为37.3 L/L。
对比例3
取100 mL的21%的2-甲基丙氨酸钾，5%的乙二胺，其余为水配制的氨基酸盐溶液，用含15%的CO2模拟气进行氨基酸盐溶液二氧化碳吸收实验，测得最终的富液酸气量为22.38 L/L。
从实施例7与对比例3比较，本发明的吸收剂在由于促溶剂的使用可以提高氨基酸盐在水中的溶解度，因此实施例7比对比例3有更高的氨基酸盐浓度，因此有更高的饱和吸收容量。
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)
1.一种一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，包括α-氨基酸盐，其特征在于；还包括促溶溶剂、促吸收剂和水，所述α-氨基酸盐的体积比为15％-40％，所述促溶溶剂的体积比为5％-15％，所述促吸收剂的体积比为2％-8％。
2.如权利要求1所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述氨基处于羧基的α位，取代基为短链脂肪取代基，如丙氨酸、肌氨酸、2-甲基丙氨酸、2-氨基丁酸的一种或者多种的混合。
3.如权利要求2所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述α-氨基酸盐中氨基酸盐的氨基酸的通式为R1NHCR2R3COOH，其中R1为H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或R1为CH(CH3)2，R2和R3为H、CH3或R2和R3为CH2CH3，R3为CH3或CH2CH3。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述氨基酸盐为氨基酸的钾盐或者钠盐。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述促溶溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
6.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述促吸收剂为乙二胺、四乙烯五胺其中的一种或者两种的混合。
7.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述α-氨基酸盐类吸收剂工作压力为为0.1~3 Mpa。
8.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述α-氨基酸盐类吸收剂的工作温度为25~85 °C。
9.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述α-氨基酸盐类吸收剂的再生温度为102~110 °C。
10.如权利要求1-3任一权利要求所述的一类用于捕集二氧化碳的α-氨基酸盐类吸收剂，其特征在于：所述α-氨基酸盐类吸收剂应用于发电厂烟道气、炼钢厂尾气、水泥厂尾气、炼油厂尾气、沼气、化工厂尾气、天然气、水煤气的脱碳过程。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US20100236408A1 (en) * | 2007-11-15 | 2010-09-23 | Basf Se | Method for removing carbon dioxide from fluid flows, in particular combustion exhaust gases |
| US20130175471A1 (en) * | 2006-05-18 | 2013-07-11 | Basf Se | Removal of Acid Gases from a Fluid Flow by Means of Reduced Coabsorption of Hydrocarbons and Oxygen |
| CN104548903A (zh) * | 2013-10-09 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于捕集二氧化碳的有机胺溶剂 |
| CN108722116A (zh) * | 2017-04-18 | 2018-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种无机盐型二氧化碳吸收剂 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130175471A1 (en) * | 2006-05-18 | 2013-07-11 | Basf Se | Removal of Acid Gases from a Fluid Flow by Means of Reduced Coabsorption of Hydrocarbons and Oxygen |
| US20100236408A1 (en) * | 2007-11-15 | 2010-09-23 | Basf Se | Method for removing carbon dioxide from fluid flows, in particular combustion exhaust gases |
| CN104548903A (zh) * | 2013-10-09 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于捕集二氧化碳的有机胺溶剂 |
| CN108722116A (zh) * | 2017-04-18 | 2018-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种无机盐型二氧化碳吸收剂 |
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