[發明專利]一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑

有效

• 申請號: 202210361105.4
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114699899B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 崔鵬;賈邵竣;吳燕;黃鈺涵;鄭繼利
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/79;B01D53/62
• 代理公司: 合肥英特力知識產權代理事務所(普通合伙) 34189
• 代理人: 孫健;鄒利

1.一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑由主吸收劑、次吸收劑、助解吸劑和添加劑組成，組分占比相應為10～70wt％、0～30wt％、0～30wt％和30～90wt％，經混合、均質工藝過程制得；

所述主吸收劑是具有單羥烷基、氨烷基取代基的哌嗪及其衍生物，其結構式如化合物A所示：

其中，R¹和R³為H質子或且R¹和R³中至少有一個為H質子；R²為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基；R⁴為H質子或C1～C3烷基；

所述助解吸劑是具有雙叔胺基結構的哌嗪衍生物，其結構式如化合物B所示：

其中，R⁵為H質子、R⁷為亞甲基、亞乙基、亞丙基或亞丁基；R⁶、R⁸和R⁹為H質子或C1～C3烷基。

2.根據權利要求1所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述次吸收劑為伯胺、仲胺基結構的醇胺或脂肪胺，由單乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和羥乙基乙二胺中的一種或一種以上組成。

3.根據權利要求1所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述的添加劑是由溶劑、助溶劑、緩蝕劑、抗氧化劑和消泡劑組成，經混合、均質工藝過程制得；組分占比分別為45～100wt％、0～40wt％、0～5wt％、0～5wt％和0～5wt％；所述溶劑為水。

4.根據權利要求3所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述助溶劑為檸檬酸、乙酸、草酸、鹽酸、硫酸、硼酸、磷酸、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、四氫呋喃、1，4-二氧六環、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇乙醚、聚乙二醇二乙醚、聚丙二醇甲醚、聚丙二醇二甲醚、聚丙二醇乙醚、聚丙二醇二乙醚、甲基異丁基甲酮、二異丁基酮、5-甲基-2-己酮、4-乙基環己酮、3-乙基-2-戊酮、4-甲基-2-己酮中的一種或一種以上。

5.根據權利要求3所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述緩蝕劑由金屬氧化物和單油咪唑啉組成，質量比為20：1～0.5：1；所述金屬氧化物為釩酸鹽、偏釩酸鹽、五氧化二釩、堿式碳酸銅和酒石酸銻鉀中的一種或一種以上。

6.根據權利要求3所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述抗氧化劑為丙酮肟、N,N-雙(2-羥乙基)甘氨酸、2,6-二叔丁基對甲酚、十二烷基對苯二酚、蒽醌、蒽醌二磺酸、蒽醌二磺酸鈉和4-叔丁基鄰苯二酚中的一種或一種以上。

7.根據權利要求3所述的一種羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一種或一種以上。

8.根據權利要求1-7任意一項所述的羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑，其特征在于，所述羥烷基哌嗪基復合型有機胺碳捕集劑應用于燃煤發電、鋼鐵、冶金、水泥建材、石油化工、玻璃、超細粉體行業工業煙氣中二氧化碳的捕集、回收與利用。