System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 有机胺组合物和二氧化碳吸收剂及其应用制造技术_技高网

有机胺组合物和二氧化碳吸收剂及其应用制造技术

技术编号:43594910 阅读:6 留言:0更新日期:2024-12-11 14:45
本发明专利技术涉及二氧化碳捕集技术领域,公开了一种有机胺组合物和二氧化碳吸收剂及其应用。该有机胺组合物含有多胺基化合物、空间位阻胺以及含有胺基和醚健的化合物,且所述多胺基化合物、所述空间位阻胺和所述含有胺基和醚健的化合物的重量之比为(2‑10):(0.5‑8):1。本发明专利技术的有机胺组合物可以作为二氧化碳吸收剂的主要成分,由该有机胺组合物制备的二氧化碳吸收剂具有成本低、制备方法简单、吸收速率快、吸收负荷高和再生能耗低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化碳捕集,具体涉及一种有机胺组合物和二氧化碳吸收剂及其应用


技术介绍

1、为缓解全球温室效应,二氧化碳捕集、利用与封存技术的开发可有效降低二氧化碳的浓度,而二氧化碳捕集技术是ccus
的核心项之一。目前,燃烧后二氧化碳捕集技术以化学吸收法为主,主要过程是二氧化碳气体进入吸收塔后与碱性溶液发生化学反应,生成不稳定性盐,之后富液进入再生塔加热,解析出二氧化碳气体,从而实现溶液的循环利用,该方法也是目前最成熟、最可行的二氧化碳捕集技术。除此之外,二氧化碳捕集技术还有固体吸附法、膜分离法以及低温蒸馏法等,但距离大规模应用还需要进行更多的研究与探索。

2、有机胺溶剂由于具有较高的二氧化碳吸收容量以及较低的成本,被广泛应用于二氧化碳捕集中,然而使用有机胺溶剂捕集二氧化碳的过程中,常常遇到吸收剂再生能耗高、胺液难以降解等问题。因此,众多科研人员开发出了新型化学吸收剂,如离子液体吸收剂、低共熔溶剂吸收剂等。

3、离子液体吸收剂是由有机阳离子和无机(或有机)阴离子所构成的盐类,它从传统的高温熔盐演变而来的,在室温或接近室温的温度下呈液态。离子液体吸收剂具有结构可调节、液态范围宽、饱和蒸气压极低、化学稳定性和热稳定性高等特点。常见的离子液体吸收剂分为咪唑盐类、吡啶盐类、吡咯盐类、氨基酸类和铵盐类等。虽然功能化的离子液体吸收剂大大提升了捕集二氧化碳的能力,但由于其饱和吸收液粘度较大,制备成本高且合成技术较为复杂,因此在二氧化碳捕集这一领域的应用范围较为狭窄,仍需进一步研究设计环保高效、再生能耗低的二氧化碳吸收剂。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的二氧化碳吸收剂制备成本高、合成技术复杂和再生能耗高等问题,提供一种有机胺组合物和二氧化碳吸收剂及其应用,该有机胺组合物用作二氧化碳吸收剂时具有成本低、制备方法简单、吸收速率快、吸收负荷高和再生能耗低等优点。

2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供了一种有机胺组合物,该有机胺组合物含有多胺基化合物、空间位阻胺以及含有胺基和醚健的化合物。

3、优选地,所述多胺基化合物、所述空间位阻胺和所述含有胺基和醚健的化合物的重量之比为(2-10):(0.5-8):1,优选为(3-7):(1-5):1。

4、优选地,所述含有胺基和醚健的化合物为4,4’-二氨基二苯醚、苯氧基苯胺、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯硫醚和对氨基苯甲醚中的至少一种。

5、优选地,所述空间位阻胺为氮原子上带有1个或多个具有空间位阻结构的非线性取代基团的醇胺类化合物。

6、更优选地,所述空间位阻胺为1,8-二氨基对薄荷烷、2-吡咯烷乙酸、2-氨基异丁酸和2-氨基-2-苯基丙酸中的至少一种。

7、优选地,所述多胺基化合物为c2-c12的烷基二胺、c2-c12的亚烷基二胺、c2-c12的亚烷基三胺、c2-c12的亚烷基四胺、c2-c12的亚烷基五胺和c6-c18的芳基二胺中的至少一种。

8、更优选地,所述多胺基化合物为丁二胺、戊二胺、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、四亚乙基五胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、对苯二胺和间苯二胺中的至少一种。

9、本专利技术第二方面提供了一种二氧化碳吸收剂,该二氧化碳吸收剂含有所述的有机胺组合物、有机溶剂和水。

10、优选地,以该二氧化碳吸收剂的总重量为基准,所述含有胺基和醚健的化合物的含量为0.5-20wt%,所述空间位阻胺的含量为0.5-35wt%,所述多胺基化合物的含量为1-50wt%,所述有机溶剂的含量为5-70wt%,所述水的含量为0.5-30wt%。

11、更优选地,以该二氧化碳吸收剂的总重量为基准,所述含有胺基和醚健的化合物的含量为2-10wt%,所述空间位阻胺的含量为5-25wt%,所述多胺基化合物的含量为10-40wt%,所述有机溶剂的含量为10-60wt%,所述水的含量为5-20wt%。

12、优选地,所述有机溶剂为醇、醛、酯、醚、酮、杂环化物、含氮化合物和含硫化合物中的至少一种。

13、更优选地,所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基甲酰胺、乙二醇和二甲基乙酰胺中的至少一种。

14、本专利技术第三方面提供了前文所述的有机胺组合物或者前文所述的二氧化碳吸收剂在含有二氧化碳的尾气的处理过程中的应用。

15、按照上述技术方案,通过将多胺基化合物、空间位阻胺以及含有胺基和醚健的化合物进行配合作用,并且用有机溶剂和水将其配制成二氧化碳吸收剂,如此获得二氧化碳吸收剂在二氧化碳吸附处理过程中可以获得较好的二氧化碳吸收效果,并且再生能耗低。具体的,在二氧化碳吸收和解吸的过程中,使用本专利技术的二氧化碳吸收剂可以获得更高的富液负载量和更低的贫液负载量。

16、另外,本专利技术所述的二氧化碳吸收剂成本低、制备方法简单,吸收二氧化碳速率快。

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【技术保护点】

1.一种有机胺组合物,其特征在于,该有机胺组合物含有多胺基化合物、空间位阻胺以及含有胺基和醚健的化合物。

2.根据权利要求1所述的有机胺组合物,其特征在于,所述多胺基化合物、所述空间位阻胺和所述含有胺基和醚健的化合物的重量之比为(2-10):(0.5-8):1,优选为(4-6):(2-4):1。

3.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述含有胺基和醚健的化合物为4,4’-二氨基二苯醚、苯氧基苯胺、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯硫醚和对氨基苯甲醚中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述空间位阻胺为氮原子上带有1个或多个具有空间位阻结构的非线性取代基团的醇胺类化合物,优选为1,8-二氨基对薄荷烷、2-吡咯烷乙酸、2-氨基异丁酸和2-氨基-2-苯基丙酸中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述多胺基化合物为C2-C12的烷基二胺、C2-C12的亚烷基二胺、C2-C12的亚烷基三胺、C2-C12的亚烷基四胺、C2-C12的亚烷基五胺和C6-C18的芳基二胺中的至少一种,优选为丁二胺、戊二胺、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、四亚乙基五胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、对苯二胺和间苯二胺中的至少一种。

6.一种二氧化碳吸收剂,其特征在于,该二氧化碳吸收剂含有权利要求1-5中任意一项所述的有机胺组合物、有机溶剂和水。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳吸收剂,其特征在于,以该二氧化碳吸收剂的总重量为基准,所述含有胺基和醚健的化合物的含量0.5-20wt%,所述空间位阻胺的含量为0.5-35wt%,所述多胺基化合物的含量为1-50wt%,所述有机溶剂的含量为5-70wt%,所述水的含量为0.5-30wt%。

8.根据权利要求6所述的二氧化碳吸收剂,其特征在于,以该二氧化碳吸收剂的总重量为基准,所述含有胺基和醚健的化合物的含量为2-10wt%,所述空间位阻胺的含量为5-25wt%,所述多胺基化合物的含量为10-40wt%,所述有机溶剂的含量为10-60wt%,所述水的含量为5-20wt%。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的二氧化碳吸收剂,其特征在于,所述有机溶剂为醇、醛、酯、醚、酮、杂环化物、含氮化合物和含硫化合物中的至少一种,优选为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基甲酰胺、乙二醇和二甲基乙酰胺中的至少一种。

10.权利要求1-5中任意一项所述的有机胺组合物或者权利要求6-9中任意一项所述的二氧化碳吸收剂在含有二氧化碳的尾气的处理过程中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种有机胺组合物,其特征在于,该有机胺组合物含有多胺基化合物、空间位阻胺以及含有胺基和醚健的化合物。

2.根据权利要求1所述的有机胺组合物,其特征在于,所述多胺基化合物、所述空间位阻胺和所述含有胺基和醚健的化合物的重量之比为(2-10):(0.5-8):1,优选为(4-6):(2-4):1。

3.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述含有胺基和醚健的化合物为4,4’-二氨基二苯醚、苯氧基苯胺、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯硫醚和对氨基苯甲醚中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述空间位阻胺为氮原子上带有1个或多个具有空间位阻结构的非线性取代基团的醇胺类化合物,优选为1,8-二氨基对薄荷烷、2-吡咯烷乙酸、2-氨基异丁酸和2-氨基-2-苯基丙酸中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的有机胺组合物,其特征在于,所述多胺基化合物为c2-c12的烷基二胺、c2-c12的亚烷基二胺、c2-c12的亚烷基三胺、c2-c12的亚烷基四胺、c2-c12的亚烷基五胺和c6-c18的芳基二胺中的至少一种,优选为丁二胺、戊二胺、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、四亚乙基五胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、对苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐冬于芳杜庶铭李亚巍孟瑞红史晓宏高凯陈创社李立雯
申请(专利权)人:国家能源集团新能源技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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