将甲基二乙醇胺混合到水中以制造第一混合物的方法。将2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇添加到第一混合物中以形成第二混合物。然后在混合的同时加热第二混合物以形成第三混合物。然后将哌嗪添加到第三混合物中以形成溶剂。
Novel amine solvent blends
Method of mixing methyl two ethanolamine into water to produce a first mixture. The 2 amino 2 methyl 1 alcohol added to the mixture to form a mixture of the first second. The second mixture is then heated to form a mixture of third. The piperazine is then added to the third mixture to form a solvent.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请是要求名称为“NovelAmineSolventBlends”的2014年6月5日提交的美国临时申请序号62/008,251和2015年6月4日提交的美国申请序号14/730,350的权益和优先权的PCT国际申请，两者都经此引用并入本文。关于联邦政府赞助的研究或开发的声明无专利
本专利技术涉及新型胺溶剂共混物。专利技术背景温室气体产生者受到越来越大的显著降低他们大气排放的压力。特别关注的是二氧化碳(CO2)的大气排放。降低大气CO2排放的一种方法是通过在点源捕集并随后储存在地质或其它储层中。从发电站和其它燃烧装置烟道气中捕集CO2的方法被称作燃烧后捕集(PCC)。最成熟的工业上可用的PCC技术是CO2的溶剂基化学吸收/释放。当实现PCC技术的广泛开展时，需要巨大量的溶剂，如氨和胺。就此而言，燃烧黑煤粉的典型2.4GW发电机产生大约30-50吨CO2/min或680kmol/min。显然，在这种规模的PCC装置中循环使用的溶剂量是前所未有的。需要考虑溶剂和溶剂降解产物(通过氧化和热过程产生)的潜在环境影响，尤其是因为在这种规模下可能不可避免地通过溶剂滑移(solventslippage)释放到当地环境中。CO2的化学吸收可以用胺基方法和碱性盐基方法进行。在这样的方法中，该吸收介质与溶解的CO2反应。胺可能是伯胺、仲胺和叔胺。这些类别在反应速率、吸收容量、腐蚀、降解等方面不同。在碱性盐基方法中，最普遍的吸收溶液曾是碳酸钠和碳酸钾。与胺相比，碱性盐溶液具有较低的CO2反应速率。对于伯和仲链烷醇胺，氮原子迅速且直接地与二氧化碳根据下列反应序列反应以使二氧化碳进入溶液：其中R是链烷醇基团。该氨基甲酸根反应产物(RNHCOO-)必须根据下列反应水解成碳酸氢根(HCO3-)：在氨基甲酸根的形成中，伯和仲链烷醇胺与二氧化碳发生快速直接反应，这使二氧化碳吸收速率迅速。在伯和仲链烷醇胺的情况下，氨基甲酸根的形成(反应1)是主要反应，而氨基甲酸根的水解(反应2)几乎不发生。这归因于氨基甲酸根化合物的稳定性，该稳定性由氨基氨基甲酸根基团周围的脂族碳原子的不受限制的旋转造成。不同于伯和仲链烷醇胺，叔链烷醇胺不能直接与二氧化碳反应，因为它们的胺反应位点完全被取代基取代。三乙醇胺((HOCH2CH2)3N)和甲基二乙醇胺((HOCH2CH2)2NCH3)是已用于从工业气体混合物中吸收二氧化碳的叔链烷醇胺的实例。位阻胺的分子结构大致类似于非位阻胺，只是位阻胺具有连接到大体积烷基上的氨基。例如，2-氨基-2-甲基-1-丙醇(NH2—C(CH3)2CH2OH)。取而代之地，二氧化碳通过与水的如下缓慢反应被吸收到溶液中形成碳酸氢根。为了提高CO2吸收速率，尤其是对叔链烷醇胺水溶液而言，已将促进剂添加到该溶液中。将促进剂，如哌嗪、N,N-二乙基羟胺或氨基乙基乙醇胺添加到吸收溶液(化学或物理溶剂)中。Yoshida等人(美国专利No.6036931)使用与哌啶、哌嗪、吗啉、甘氨酸、2-甲基氨基乙醇、2-哌啶乙醇或2-乙基氨基乙醇组合的各种氨基烷醇。EP0879631公开了用于液体吸收剂的特定哌嗪衍生物明显有效地从燃烧气体中除去CO2。Peytavy等人(美国专利No.6290754)使用与通式H2N—CnHn—NH—CH2—CH2OH的活化剂一起的甲基二乙醇胺，其中n代表1至4的整数。美国专利No.6,582,498描述了用于从气体中减少CO2的线系统(wiresystem)，其中强烈建议吸收性胺溶液和存在活化剂。美国专利No.4336233涉及通过用含有哌嗪作为加速剂的吸收剂洗涤气体而从气体中除去CO2的方法。Nieh(美国专利No.4696803)依靠与气体对流接触的N-甲基二乙醇胺和N,N-二乙基羟胺的水溶液除去CO2或其它酸性气体。Kubek等人(美国专利No.4814104)发现，通过在该溶液中并入至少一种烯胺(alkyleneamine)促进剂而改进用叔链烷醇胺的吸收剂水溶液从气体混合物中吸收二氧化碳。美国专利No.8609049、8273155和8192531尝试利用溶剂共混物提高CO2吸收速率。但是，固体形成是在合并通常已知的CO2吸收溶剂时发生的固有问题。美国专利No.8609049、8273155和8192531尝试通过使用催化剂和附加促进剂，如碳酸酐酶和氨克服这些问题。当暴露在升高的温度(例如汽提塔中100+℃)时，碳酸酐酶热降解且该溶剂的吸收速率降低。该方法要么在进入吸收器之前不断地将更多碳酸酐酶添加到贫溶剂中，要么使用先进与的酶接触的方法以避免任何降解。在CO2吸收器场合中使用酶要求炼油厂增加额外的技术和设备。需要通过使用新型胺溶剂共混物从烟道气中有效除去CO2，其不使用附加催化剂和促进剂。公开概述将甲基二乙醇胺混合到水中以制造第一混合物的方法。将2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加到第一混合物中以形成第二混合物。然后在混合的同时加热第二混合物以形成第三混合物。然后将哌嗪添加到第三混合物中以形成溶剂。将99％+纯度的甲基二乙醇胺混合到水中以制造1.5至2.5molal的第一混合物的方法。将95％+纯度的2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加到第一混合物中以形成含有4至6molal2-氨基-2-甲基-1-丙醇的第二混合物。然后在混合的同时将第二混合物加热到至少40℃以形成第三混合物。然后将99％+纯度的哌嗪添加到第三混合物中以形成含有1.2至1.7molal哌嗪的溶剂。然后将该溶液在高于35℃的温度下循环以完成该溶液的增溶。在这种方法中不使用催化剂并且不发生固体形成。基本由大约1.5至大约2.5molal甲基二乙醇胺；大约4至大约6molal2-氨基-2-甲基-1-丙醇；大约1.2至大约1.7molal哌嗪和水构成的溶剂。附图简述本专利技术及其益处的更全面理解可参照结合附图作出的下列详述获得，其中：图1是该方法的流程图的描绘。图2是描绘对各种溶剂进行的试验的表。详述现在转向本专利技术的优选布置的详述，应该理解的是，本专利技术的特征和概念可体现在其它布置中且本专利技术的范围不限于所描述或例举的实施方案。本专利技术的范围仅意在受后续权利要求书的范围限制。如图1中所示，该方法公开了将甲基二乙醇胺混合到水中以制造第一混合物101。将2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加到第一混合物中以形成第二混合物102。然后在混合的同时加热第二混合物以形成第三混合物103。然后将哌嗪添加到第三混合物中以形成溶剂104。在一个实施方案中，该溶液用于CO2捕集。在另一实施方案中，该溶剂是几乎或完全没有固体形成的液体。可以使用具有下列重量摩尔浓度(摩尔组分/千克水)范围的组分配制溶剂：组分宽范围窄范围甲基二乙醇胺1.3至2.8molal1.5至2.5molal2-氨基-2-甲基-1-丙醇3至7molal4至6molal哌嗪1.2至1.7molal1.4至1.6molal也可以使用具有下列纯度范围的组分配制溶剂：组分宽范围窄范围甲基二乙醇胺大于95％大于99％2-氨基-2-甲基-1-丙醇大于90％大于95％哌嗪大于95％大于99％在一个实施方案中，可以使用下列顺序制造溶剂：(1)将甲基二乙醇胺添加到水中并搅拌或循环溶液以实现充分混合，(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，其包括：将甲基二乙醇胺混合到水中以制造第一混合物；将2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇添加到第一混合物中以形成第二混合物；在混合的同时加热第二混合物以形成第三混合物；和将哌嗪添加到第三混合物中以形成溶剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 US 62/008,251;2015.06.04 US 14/730,3501.一种方法，其包括：将甲基二乙醇胺混合到水中以制造第一混合物；将2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加到第一混合物中以形成第二混合物；在混合的同时加热第二混合物以形成第三混合物；和将哌嗪添加到第三混合物中以形成溶剂。2.权利要求1的方法，其中甲基二乙醇胺的纯度大于95％。3.权利要求1的方法，其中2-氨基-2-甲基-1-丙醇的纯度大于90％。4.权利要求1的方法，其中哌嗪的纯度大于95％。5.权利要求1的方法，其中将第二混合物加热到至少40℃。6.权利要求1的方法，其中所述溶剂含有大约1.3至2.8molal甲基二乙醇胺。7.权利要求1的方法，其中所述溶剂含有大约3至7molal2-氨基-2-甲基-1-丙醇。8.权利要求1的方法，其中所述溶剂含有大约1.2至1.7molal哌嗪。9.权利要求1的方法，其中所述溶剂用作CO2的洗涤溶剂。10.权利要求1的方法，其中第一混合物和第二混合物的形成在标准温度和压力下进行。11.权利要求1的方法，其中所述溶剂在吸收器中用作CO2洗涤溶剂且所述吸收器在贮槽中含有促进细气泡...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·B·克洛斯曼，D·H·范瓦格纳，C·艾歇勒，
申请(专利权)人：菲利浦六六公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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