從氣態流中分離CO2的方法技術

通過化學吸附至1-乙基-3-甲基咪唑鎓(emim)或1-丙基-3-甲基咪唑鎓(pmim)從氣態流中分離CO2的方法，其特征在于emim或pmim以羧酸鹽存在且化學吸附在胍鎓乙酸鹽或1-丁基-3-甲基咪唑鎓(bmim)乙酸鹽存在下進行。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】從氣態流中分離CO2的方法本專利技術涉及一種從氣態流(例如天然氣)中分離或脫除CO2 ( 二氧化碳)的方法。二氧化碳(CO2)為存在于天然氣和其它氣源中的非期望的稀釋劑。CO2的分離或脫除是天然氣加工中的常見分離過程，且通常需要該過程以改善天然氣的燃料質量。一般使用和工業使用的從惰性組分中提取二氧化碳的方法基于化學或物理吸收，有時基于兩者的組合。此外，還使用吸附或膜。該過程通常稱為“氣體脫硫(gas-sweetening) ”，這是因為CO2 (次于其它一些)通常被描述為“酸氣”。脫除是重要的，這是因為CO2降低售氣的熱值并當暴露不受控時還將負面影響環境。對于化學吸收，一般使用水性胺溶液(例如單或二乙醇胺(MEA、DEA)、N-甲基-二乙醇胺(MDEA)或熱鉀堿(Benfield 或 Catacarb))。物理吸收通常提供較高的吸收能力，因此需要較低的泵速率，但共吸收烴(特別是較高級的一些)。使用的典型物質是甲醇、烷基-吡咯烷(pyrrolidin)或醚化聚乙二醇的衍生物。混合過程利用物理(例如環丁砜)和化學(例如MDEA或二異丙醇胺(DIPA))吸收劑的混合物用于較高分壓。使用膜是相當年輕的技術并可進一步用于不同烴的分離，但對于酸氣分離它們并非100%選擇性，因此導致售氣規格的不一致。“污染”(膜的污染)是另一缺點。已知離子液體(IL)吸收C02。當工業界認識到綠色化學具有前景且京都議定書開始時，吸收性IL公開于許多出版物中的若干期刊中。真正的研究潮流完成于[BF4]' [ 二(三氟甲基磺酰基)酰亞胺]_(通常縮寫為[NTf2D和[PF6]-陰離子，主要與咪唑鎗基陽離子組合。雖然合成相當容易，但是巨大的缺點為高粘度、對水解的不穩定性和導致的氟化分解產物。總的來說，可以說剩余的IL的大部分將不會進入工業應用的焦點，這是因為它們僅在實驗室規模可合成。Shifflet等人首先使用咪唑鎗基羧酸鹽用于二氧化碳吸收。僅可猜測為什么沒有其他研究組加強其對這組化合物的關注是因為根據亨利系數它們顯示高的勢(potential)。根據普遍接受的文獻(例如Wasserscheid, Peter; ffelton, Tom (Eds.);1nic Liquids in Synthesis (合成中的離子液體)，Wiley-VCH 2008; ISBN978-3-527-31239-9)，離子液體是熔點等于或低于100°C的低熔點鹽的熔體。這些離子液體展現一些非常令人感興趣的特征，例如具有極低的(實際上不可測)蒸氣壓、大的液相線范圍、良好的電導率和令人感興趣的溶劑化特征。這些特征可注定離子液體用于若干應用，例如作為溶劑(例如，在有機或無機合成、過渡金屬催化、生物催化、多相反應、光化學、聚合物合成和納米技術中)、萃取劑(例如液-液或液氣萃取、在原油加工期間脫硫、在水處理期間重金屬的去除和液膜萃取)、電解質(例如，在電池、燃料電池、電容器、太陽能電池、傳感器、電鍍、電化學金屬加工、電化學合成和納米技術中)、潤滑劑、熱流體、凝膠、用于有機合成的試劑、在所謂“綠色化學”中(例如作為揮發性有機化合物的替換)、抗靜電添加劑、化學分析(例如氣相色譜、質譜、毛細管區電泳)中的具體應用、液晶等。然而，熔融溫度彡100°C是由定義任意選擇的，因此依據本申請，也包括熔融溫度> 100°c但< 250°C的鹽。術語“離子液體”可具體地包括所有液體有機鹽和由有機陽離子、有機陰離子或無機陰離子組成的鹽的混合物。此外，額外的帶有無機陽離子和有機或無機陰離子的鹽可溶于離子液體中，所述的鹽含有但明確不限于如基本的離子液體中所見的相同的陰離子或相同的多種陰離子。此外，小量添加劑可溶于離子液體。此外，離子液體可具有的熔點低于250°C并特別地，低于100°C并優選低于室溫。為允許IL的工業應用，高質量和高純度液體是必需的。通過易位合成的IL具有高的殘余氯離子(CD量。本專利技術的專利技術人發現當這些IL用于CO2捕獲時，無固體沉淀發生。然而，當使用具有無殘余氯離子的IL以保持低的鋼腐蝕時，固體沉淀發生，固體沉淀對于CO2脫除是一個相當大的缺點。在工業的動態應用中，其中液體應被泵送，洗滌介質的不受控固化是不期望的。因此本專利技術的問題是開發一種方法或程序，當與CO2強烈接觸時，其結合高質量生產和防止結晶過程兩者。本專利技術的目的在以下方法中滿足:通過化學吸附至1-乙基-3-甲基咪唑鎗(emim)或1-丙基-3-甲基咪唑鐵(pmim)從含有CO2的氣態流中分離CO2的方法,其特征在于emim或pmim以羧酸鹽存在且化學吸附在胍鎗乙酸鹽或1_ 丁基_3_甲基咪唑鎗(bmim)乙酸鹽存在下進行。在專利技術性方法的一個優選實施方案中，羧酸鹽為乙酸鹽。本專利技術方法的一個進一步優選的實施方案的特征在于化學吸附在bmim乙酸鹽和水存在下進行。本專利技術性方法可用于從含有CO2的不同氣體(例如天然氣、由碳源用水重整產生的氣體、合成氣、照明氣、城鎮氣、城市氣、燃料氣、燃燒氣、源自固體腐敗燃料氣化的氣體、來自水煤氣變換反應的氣體、水煤氣和生物氣)中分離co2。該方法還可用來從惰性氣流(例如N2)中分離CO2。以下，更詳細地描述本專利技術的優選實施方案。實驗描述: 若未作不同聲明，所有使用和描述的離子液體(IL)根據W02005/021484合成。在大氣條件(960-980 mbar(a)之間的壓力，20_23°C之間的溫度)下，把IL的已知量(5-10 g)稱取入帶有磁性攪拌棒的20 ml氣密燒瓶中。通過在燒瓶上的隔膜，可用注射器刺穿它以允許氣態二氧化碳(質量4.5，Air Liquide)經過IL鼓泡。實驗在圖中顯示的設備內進行。用于IL/C02結晶研究的配置: 在恒定攪拌C500 rpm)下,在約1-1.5 bar (a)和50 ml/min流率下,氣態二氧化碳經過IL鼓泡。CO2吸收在IL上，允許殘余的CO2通過第二注射器離開。1小時后以下IL變成固本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.14 EP 11004826.11.通過化學吸附至1-乙基-3-甲基咪唑鎗(emim)或1-丙基-3-甲基咪唑鎗(pmim)從含有CO2的氣態流中分離CO2的方法,其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P雅尼切克，R卡爾布，
申請(專利權)人：VTU控股有限責任公司，
類型：
國別省市：