通过将气体混合物与吸收介质接触而从气体混合物中吸收CO2，所述吸收介质包含水和5～50重量％的式R1R2CHNHCH2COOK的氨基酸盐，其中R1和R2是正烷基基团，并且基团R1和R2一起具有2～4个碳原子，所述吸收能够在吸收和解吸的循环操作中实现相对于单位重量高的CO2吸收容量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从气体混合物中吸收co2的方法和吸收介质 本专利技术涉及一种用于从气体混合物中吸收co2的方法和吸收介质。 许多工业和化学操作产生具有不需要的C02的气流，必须减小C02的量以进一步处 理，用于运输或为了避免co 2排放。 在工业规模上，碳酸钾水溶液或链烷醇胺水溶液通常用作从气体混合物吸收C02 的吸收介质。加载的吸收介质通过加热、减压到较低的压力、或汽提来再生，co2被解吸。在 再生操作后，吸收介质可以再次使用。这些技术描述于例如Kohl，A. L. ;Nielsen，R. B.，Gas Purification，第五版，Gulf Publishing, Houstonl997。 使用链烷醇胺水溶液作为吸收介质的技术的缺点在于，通过吸收去除C02和随后 的解吸需要相对大量的能量，并且链烷醇胺是挥发性的，这可能必须从吸收之后的气体中 去除链烷醇胺，以减小胺的损失，并避免排放对环境有害的物质。 使用碳酸钾水溶液作为吸收介质的技术的缺点在于，吸收到吸收介质中的C02少， 并且在吸收和解吸的循环中，吸收介质的容量（简称为C0 2吸收）低。 从大约1935年开始，N-甲基丙氨酸钾和N，N-二甲基甘氨酸钾的水溶液以商品名 Alkazid Μ和Alkazid DIK被用于从气流吸收0)2和％3，但是，现在在工业上很少使用。在 C02吸收期间，N，N-二甲基甘氨酸钾的水溶液显示C02吸收入吸收介质的速度太慢。对于 C02吸收，N-甲基丙氨酸钾已被链烷醇胺取代，链烷醇胺比较容易制备。 公开说明书DE2123773提出了向碳酸钾水溶液中加入2?5重量％的作为活化剂 的N-烷基氨基酸，从而促进C0 2的质量传递。N-异丙基甘氨酸被提及作为适合于该目的的 N-烧基氨基酸。US4405586描述了 N-仲丁基-甘氨酸作为用于同一目的的合适的活化剂。 US4094957另外描述了至少一种空间位阻胺和氨基酸的混合物作为添加剂，US4405579另 外描述了空间位阻的单取代的α-氨基酸和叔α-氨基酸的混合物作为添加剂。 当使用碳酸钾水溶液时，加入氨基酸盐作为活化剂可以提高吸收率，但C02吸收低 的缺点仍然存在，从而导致吸收介质的高质量流，因此，在解吸〇) 2时为了加热吸收介质而 消耗高能量。 EP0079767A2描述了通过在碳负载钮（palladium-on-carbon)作为氢化催化剂的 存在下，在水溶液中用甘氨酸和氢气还原性胺化丙酮，制备N-异丙基甘氨酸。 EP0187130描述了通过在碳负载钯作为氢化催化剂的存在下，在水溶液中用异丙 胺和氢气还原性胺化乙醛酸，制备N-异丙基甘氨酸。 JP2002-047258描述了用氢氧化钠水溶液水解N-异丙基甘氨酸腈以形成N-异丙 基甘氨酸钠，并随后用酸性离子交换剂中和，从而制备N-异丙基甘氨酸。 现在已经发现，对于从气体混合物吸收C02，与已知的Alkazid Μ和Alkazid DIK 吸收介质相比，使用包含水和5?50重量％的式RiRtHNHCHfOOK (其中R1和R2是正烷基 基团，一起具有2?4个碳原子）的氨基酸盐的吸收介质，提供了技术上用途更广泛的以下 性能的组合：在循环操作中高重量基C0 2吸收容量、C02快速吸收入吸收介质、以及吸收介质 的简单且无浪费的可制备性。 因此，本专利技术提供了用于通过将气体混合物与吸收介质接触，从而从所述气体混 合物吸收C02的方法，所述吸收介质包含水和5?50重量％的式（I)的氨基酸盐 (I) RfCHNHCHfOOK 其中R1和R2是正烷基基团，并且基团R1和R 2 -起具有2?4个碳原子。 此外，本专利技术提供了本专利技术的方法中使用的吸收介质，以及用于制备本专利技术的吸 收介质的方法，其具有以下步骤： a)在固体氢化催化剂的存在下，在水溶液中用甘氨酸和氢气还原性胺化至少一种 式（II)的酮，以形成N-烷基甘氨酸， (IDR^C = 0 其中R1和R2是正烷基基团，并且基团R1和R 2 -起具有2?4个碳原子， b)从步骤a)得到的混合物中去除氢化催化剂，和 c)向步骤b)得到的混合物中加入氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾。 在用于吸收C02的本专利技术的方法中，所述吸收介质包含5?50重量％的式（I)的 氨基酸盐，式（I)的氨基酸盐优选为10?48重量％，更优选为15?45重量％。进一步优 选地，所述吸收介质包含20?45重量％，更特别是35?45重量％的式（I)的氨基酸盐。 通过使用在这些数量范围内的式（I)的氨基酸盐，可以实现每单位重量的高C0 2吸收，即在 吸收和解吸的循环操作中高重量基C02吸收容量。同时，也能够实现C02快速吸收入吸收介 质中，并且，C0 2吸收入吸收介质中后，气体混合物不含吸收介质中的对环境有害的成分。 式⑴的合适的氨基酸盐包括N-异丙基甘氨酸钾（RSR2 =甲基）、N_(仲丁基）甘 氨酸钾（Ri=乙基，R2 =甲基）、N-(2-戊基）甘氨酸钾况=正丙基，R2 =甲基）和N-(3-戊 基）甘氨酸钾（R1，R2 =乙基），以及这些化合物的混合物。吸收介质中的式（I)的氨基酸 盐优选包括超过90重量％的N-异丙基甘氨酸钾。N-异丙基甘氨酸和N-异丙基甘氨酸钾 的高溶解度使得本专利技术的方法能够以高C0 2吸收操作，而不沉淀氨基酸或氨基酸盐。 在用于吸收C02的本专利技术的方法中，除了式（I)的氨基酸盐，所述吸收介质优选还 包含碳酸钾和/或碳酸氢钾。优选选择碳酸钾和/或碳酸氢钾的含量，使得碳酸钾或碳酸 氢钾形式的钾离子与式（I)的氨基酸盐的摩尔比在0.01?0.5的范围内。更优选地，所述 摩尔比在0.01?0. 1的范围内。碳酸钾和/或碳酸氢钾，以及式（I)的氨基酸盐的存在， 确保气体混合物的任何氮氧化物和/或二氧化硫污染对于吸收介质的C0 2吸收没有有害影 响，因为这些杂质在吸收入吸收介质中之后被碳酸钾和/或碳酸氢钾分别转换成硝酸钾和 硫酸钾，不会减少式（I)的氨基酸盐的量。 在用于吸收C02的本专利技术的方法中，所述吸收介质优选包含至少40重量％的水。 除了水和式（I)的氨基酸盐，所述吸收介质可以进一步包含一种或多种物理溶剂。在这种 情况下，物理溶剂的比例可高达20重量％。合适的物理溶剂包括环丁砜、脂肪酸酰胺类，如 N-甲酰基吗啉、N-乙酰基吗啉，N-烷基吡咯烷酮，特别是N-甲基-2-吡咯烷酮或N-烷基 哌啶酮，以及二甘醇、三甘醇、聚乙二醇和它们的烷基醚，特别是二甘醇单丁醚。然而，优选 地，所述吸收介质中不含物理溶剂。 所述吸收介质可以另外包含添加剂，如腐蚀抑制剂、润湿促进添加剂和消泡剂。 本领域技术人员已知的用于使用链烷醇胺吸收C02的合适的腐蚀抑制剂的任何化 合物都可以用作本专利技术的吸收介质中的腐蚀抑制剂，特别是US4714597中描述的腐蚀抑制 剂。 由W02010/089257第11页第18行至第13页第7行已知的阳离子表面活性剂、两 性离子表面活性剂和非离子表面活性剂优选用作润湿促进添加剂。 本领域技术人员已知的用于使用链烷醇胺吸收C02的合适的消泡剂的所有的化合 物可以用作吸收介质中的消泡剂。 在用于吸收C02的本专利技术的方法中，所述气体混合物可以为天然气、从发酵、堆肥 或污水处理厂得到的含甲烷生物气、燃烧废气、煅烧反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于通过将气体混合物与吸收介质接触，从而从所述气体混合物吸收CO2的方法，其特征在于，所述吸收介质包含水和5～50重量％的式(I)的氨基酸盐(I)R1R2CHNHCH2COOK其中R1和R2是正烷基基团，并且基团R1和R2一起具有2～4个碳原子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.23 DE 102012200907.81. 用于通过将气体混合物与吸收介质接触，从而从所述气体混合物吸收co2的方法，其 特征在于，所述吸收介质包含水和5?50重量％的式（I)的氨基酸盐 (I) RfCHNHCHfOOK 其中R1和R2是正烷基基团，并且基团R1和R2 -起具有2?4个碳原子。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收介质包含10?48重量％，优选 为35?45重量％的式⑴的氨基酸盐。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，超过90重量％的式（I)的氨基酸盐 是N-异丙基甘氨酸钾。4. 根据权利要求1?3中任一项所述的方法，其特征在于，所述吸收介质还包含碳酸钾 或碳酸氢钾形式的钾离子，并且碳酸钾或碳酸氢钾形式的钾离子与式（I)的氨基酸盐的摩 尔比在0. 01?0. 5的范围内。5. 根据权利要求1?4中任一项所述的方法，其特征在于，所述吸收介质包含至少40 重量％的水。6. 根据权利要求1?5中任一项所述的方法，其特征在于，所述气体混合物是燃烧废 气、天然气或生物气。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过升高温度和/或降低压 力将吸收到吸收介质中的co2解吸，并且解吸co 2后的吸收介质再次用于吸收co2。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述吸收在0?80°C的温度范围内进行， 所述解吸在50?200°C的较高温度范围内进行。9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述吸收在0. 8?50巴范围内的压力 下进行，所述解吸在0.01?10巴范围内的较低压力下进行。10. 根据权利要求7?9中任一项所述的方法，其特征在于，重复所述吸收和解吸步 骤数次，所述吸收介质还包含碳酸钾或碳酸氢钾形式的钾离子，并且通过加入氢氧化钾、碳 酸钾或碳酸氢钾，将碳酸钾或碳酸氢钾形式的钾离子与式（I)的氨基酸盐的摩尔比保持在 0. 01?0. 5的范围内。11. 用于从气体混合物中吸收C02的吸收介质，其包含水和5?5...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·施拉芬，G·克瑙普，R·施奈德，
申请(专利权)人：赢创工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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