[發(fā)明專利]一種吸收二氧化硫的復合胺吸收劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910329276.7
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110124449A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 褚易興;蔣曉偉;李鵬輝;雷潔瓊;范立明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安悟能環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 蘇州中合知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 龍濤

本發(fā)明提供一種吸收二氧化硫的復合胺吸收劑及其制備方法，屬于氣體凈化回收領域，包括以下質(zhì)量百分比的組分：哌嗪及其衍生物30?50％、活化劑0.5?10％、pH緩蝕液1?5％、消泡劑0.1?0.5％、余量為水。其制備方法是將哌嗪及其衍生物、活化劑、pH緩蝕劑以及消泡劑按比例加入水中溶解攪拌均勻即可。本發(fā)明吸收二氧化硫氣體的復合胺采用哌嗪類為吸收劑主體，具有粘度低、吸收二氧化硫選擇性強的特點；其飽和吸收量可以達到2.6mol/mol胺，并且具有高解吸量1.53mol/mol，與工業(yè)上常用的吸收溶液相比，多次吸收后的解吸量仍可達到98％以上；另外本發(fā)明的胺吸收劑加入了pH緩釋液降低了其對設備的腐蝕性。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于氣體凈化回收領域，具體涉及一種吸收二氧化硫的復合胺吸收劑，主要用于脫除天然氣、煤氣、煙道氣等工業(yè)廢氣中的二氧化硫，另外本發(fā)明還涉及上述吸收二氧化硫的復合胺吸收劑的制備方法。

背景技術(shù)

SO₂是大氣主要污染物之一，是酸雨的形成源，隨著環(huán)境保護對大氣污染物排放要求的日益提高，在含硫的工業(yè)排放氣凈化過程中如何高效合理地選用脫硫工藝，以較低投資和運行費用達到脫硫的目的，使SO₂得到回收利用且排放氣符合國家排放標準的規(guī)定，是目前各類燃煤電廠、冶金行業(yè)等持續(xù)發(fā)展的關鍵問題。因此，各種高性能SO₂捕集劑的開發(fā)是此領域研究的主題之一，近年來，濕法脫硫在工業(yè)上得到越來越多的應用，有機堿法由于其獨特的性能一直是本領域研究與開發(fā)的熱門課題。

工業(yè)用脫硫劑有固態(tài)和液態(tài)兩種，固態(tài)脫硫常見的方法有：以石灰石為基礎的鈣法，以氧化鎂為基礎的鎂法，以亞硫酸鈉為基礎的鈉法等。而液態(tài)脫硫劑主要是以有機堿為基礎的有機堿法等。工業(yè)上燃煤氣脫硫一般采用鈣法脫硫技術(shù)，鈣法分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法技術(shù)是采用含有吸收劑的溶液或漿液處理含硫尾氣，該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫除效率高等優(yōu)點，但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高、二次污染等問題。干法脫硫技術(shù)是吸收過程和產(chǎn)物的處理均在無水狀態(tài)下進行，該法具有無廢酸污水排出、設備腐蝕較輕，尾氣溫度無明顯降低、二次污染少等優(yōu)點，但存在脫硫效率低，反應速度較慢、設備龐大等問題。另外，半干法脫硫技術(shù)是指脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫、在濕狀態(tài)下再生，或者在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的脫硫技術(shù)。半干法脫硫以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又有干法無污水廢酸排出、脫硫后產(chǎn)物易于處理的優(yōu)勢而受到人們廣泛的關注。工業(yè)上應用的鈣基脫硫劑具有很大優(yōu)勢，具有捕集效率高，節(jié)能，原料價格低廉，吸附劑成本低，經(jīng)濟性高等優(yōu)點。但脫硫劑在吸附過程中，捕集能力往往會逐漸衰減，吸附劑在較高溫度時引起燒結(jié)，吸附能力惡化，吸附劑在微觀結(jié)構(gòu)上，如表面積、孔體積和結(jié)構(gòu)形態(tài)，都會對反應特性造成影響。捕集劑的初始反應活性尤其重要，在捕集硫氧化物過程中，捕集劑性能從根本上決定了SO₂捕集操作的效率，因而對捕集劑性能有很高的要求，而捕集劑性能主要取決于吸收劑的化學結(jié)構(gòu)。

從目前國內(nèi)外發(fā)表的文獻、專利看，以吸收速率較快的MEA、DEA等為主體的吸收劑，一般配合助吸收劑，防腐劑、緩蝕劑等組成復合脫硫吸收液，但其綜合吸收硫能力普遍較低，再生能耗高，設備腐蝕性強，且該類復合吸收劑的吸收速率會逐漸下降，在實際應用時對操作有影響。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述背景問題，本發(fā)明旨在提供一種吸收二氧化硫的復合胺吸收劑，能夠?qū)崿F(xiàn)對二氧化硫的快速捕集，并且對設備腐蝕性低；另外，本發(fā)明的另一目的是提供上述吸收二氧化硫的復合胺吸收劑的制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種吸收二氧化硫的復合胺吸收劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：哌嗪及其衍生物30-50％、活化劑0.5-10％、pH緩釋液1-5％、消泡劑0.1-0.5％、余量為水。

其中，所述哌嗪及其衍生物選自N-甲基哌嗪，1-(3-羥丙基)-哌嗪，1,4-二(2-羥乙基)哌嗪，1-(2-羥乙基)哌嗪中的一種或多種。