[發明專利]用于酸性氣體分離的兼具抗氧化降解及降粘的相變吸收劑

有效

• 申請號: 201710219069.7
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN108686484B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 毛松柏;陳曦;汪東;江洋洋;黃漢根;黃鐘斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/62;B01D53/60;B01D53/54;B01D53/52;B01D53/50;B01D53/48
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明屬于氣體凈化技術，涉及一種能抑制相變吸收劑在脫除酸性氣體過程中溶液降解和載體相粘度大的新方法，通過在主體吸收劑（有機胺和聚醚）中添加的加入一定比例的醇或水達到抗氧化及降解的效果，當相變吸收劑為均相時，添加劑能較好地溶解其中，起到保護作用，當相變吸收劑脫除酸性氣體后，溶液形成了載體相和有機相，該添加劑仍可以以相平衡的方式分別溶解在兩相溶液中，對有機相和載體相都起到很好的保護作用。

技術領域

本發明涉及一種用于脫除酸性氣體的兼具抗氧化降解及降粘的相變吸收劑，屬于氣體分離或凈化等領域。該方法將在化學工程、材料修飾、廢水處理、石油開采、氣體凈化或分離等化工領域展現出良好的應用前景。

背景技術

化學吸收法用于脫除酸性氣體技術是目前最為成熟的方法之一，但面臨的一個普遍問題就是能耗較高。針對此問題，目前主要從新吸收劑開發和工藝改進或新工藝研究兩方面來開展工作。對新的吸收劑的研究思路主要為開發新型的化學吸收劑。

近年來一些研究者轉換思維方式，開始研究轉極性吸收劑用于脫除酸性氣體過程，以此來解決再生能耗較高的問題。該法與傳統的化學吸收法相比，在相同的處理效果下，該工藝可以減少進入解吸塔的液量，從而降低再生能耗。但吸收劑的氧化降解和熱降解問題較為顯著，導致系統溶液在進行酸性氣體脫除后不久就變色，且顏色越來越深，同時，相變吸收劑的吸收效果變差，溶液在吸收酸性氣體后發生相變的能力越來越差，導致降低再生能耗的性能不顯著。

目前，在氣體凈化領域需要開發一種基于工業應用的、可操作性強的相變吸收劑對氣體進行凈化。

發明內容

本發明涉及的相變吸收劑是由有機胺、聚醚類物質以及既能溶解在有機相又能溶解在載體相的添加劑三部分所組成。其中，有機胺為溶質，聚醚為溶劑，兩者組成吸收劑的主體，在脫除酸性氣體的過程中，溶液會形成有機相和載體相，其中，有機相為聚醚類，載體相有機胺與酸性氣體反應后生成的鹽類；同時，加入一定比例的醇或水，可抑制主體吸收劑在脫除酸性氣體過程中的降解問題以及解決主體吸收劑中載體相的粘度問題。

本發明涉及一種兼具抗氧化降解及降粘的相變吸收劑，該吸收劑中的添加劑為醇或水。當相變吸收劑為均相時，添加劑能較好地溶解其中，起到抗氧化降解和降粘的作用，當相變吸收劑脫除酸性氣體后，溶液形成了載體相和有機相，該添加劑仍可以以相平衡的方式分別溶解在兩相溶液中，對有機相和載體相都起到很好的保護作用，可極大程度地解決該類吸收劑降解和降粘的問題，提高載體相的再生效果，維持相變吸收劑的吸收性能，同時，提高工藝操作的穩定性，延長吸收劑的使用壽命。

本發明的關鍵技術是針對目前相變吸收劑降解損耗大、粘度大導致工藝操作困難的問題，通過試驗研究得到一類兼具抗氧化降解及降粘的相變吸收劑添加劑，并將其應用于相變吸收劑中，對相變吸收劑在脫除酸性氣體的整個過程中都起保護作用，為系統裝置的平穩運行提供了關鍵性的技術保障。

其中，酸性氣體為二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氮氧化物、硫醇以及有機硫等。

所述吸收劑中有機胺為醇胺類，如：一乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，3-丙醇胺，一異丙醇胺，二異丙醇胺，三異丙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，N,N-二乙基乙醇胺等中的一種或幾種，醇為C4-C12醇的一種或幾種；含量為1%-60%（wt%），優選含量為10%-50%。

所述聚醚類物質為聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇單甲醚中的一種或幾種，含量為10%-99%（wt%），優選含量為40%-80%。

所述添加劑為C1-C5醇類物質或者是水，含量為1%-50%（wt%），優選含量為10%-40%。

所述的相變吸收劑中有機相為溶劑相，主要為聚醚類物質，載體相為相變吸收劑中的胺類物質吸收酸性氣體后生成的鹽。

有益效果：

（1）相變吸收劑用于脫除酸性氣體，可大大降低溶液的再生能耗。