[发明专利]多级微通道反应系统内二氧化碳吸收的方法

权利要求书

1.多级微通道反应系统内二氧化碳吸收的方法，该系统每一级至少包含一个微通道吸收器和一个气-液分离器，每一个微通道吸收器至少包含一条微通道，同一级的微通道吸收器之间采取并联的连接方式，不同级的微通道吸收器之间采取串联的连接方式，包括：(1)第一级混合气和第一级吸收贫液共同流过第一级微通道吸收器，经第一级气-液分离器分离后形成第一级净化气和第一级吸收富液，其中，第一级净化气经气体阀调节，全部或部分或不进入第n(n≥2，且n为正整数)级微通道吸收器；(2)第n级混合气和第n级吸收贫液共同流过第n级微通道吸收器，经第n级气-液分离器分离后形成第n级净化气和第n级吸收富液，其中，第n级净化气经气体阀调节，全部或部分或不进入第n+1级和/或第n+2级和/或第n+3级微通道吸收器，第n级吸收富液经液体阀调节，全部或部分或不进入第一级和/或第二级和/或第n-1级吸收贫液。

2.根据权利要求1所述的方法，微通道反应系统的级数为n级，n≥2，且n为正整数，优选的n为2～15之间的正整数，更优选的级数n为2～6级。

3.根据权利要求1所述的方法，第一级吸收贫液和第二级吸收贫液和第n(n≥2，且n为正整数)级吸收贫液由有机胺和/或环丁砜、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二甲醚、氨、碳酸钾、甲醇吸收剂中的一种或两种以上组成；吸收剂质量分数为2％-80％，优选的质量分数为20％-60％。

4.根据权利要求2所述的方法，有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、N-甲基二乙醇胺、哌嗪或二异丙醇胺中的一种或两种以上所组成的混合有机胺。

5.根据权利要求1～3所述的方法，吸收贫液选自二乙醇胺水溶液，二乙醇胺水溶液的质量分数为10％-50％，其中，二乙醇胺对二氧化碳的摩尔比为1.5-300∶1，优选的二乙醇胺对二氧化碳的摩尔比为2-30∶1。

6.根据权利要求1～3所述的方法，吸收贫液选自N-甲基二乙醇胺和哌嗪的混合溶液，混合溶液中吸收剂的质量分数为20％-80％，其中，以N-甲基二乙醇胺计，N-甲基二乙醇胺对二氧化碳的摩尔比为1.5-350∶1，优选的N-甲基二乙醇胺对二氧化碳的摩尔比为2-50∶1。

7.根据权利要求1所述的方法，第一级混合气和第二级混合气和第n(n≥2，且n为正整数)级混合气包含二氧化碳和/或氮气、氨、气态烷烃、氧气、氢气、一氧化碳、羰基硫、硫化氢、水蒸汽的气体，其中，二氧化碳的体积分数逐级递减。

8.根据权利要求1所述的方法，每一级微通道吸收器内，微通道的当量直径位于50微米至2500微米之间，优选的微通道的当量直径位于200微米至1200微米之间。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法的操作压力为0.1MPa-10MPa，操作温度为0℃-70℃，优选的操作压力为3MPa-6MPa，优选的操作温度为25℃-50℃。

10.根据权利要求1所述的方法，在每一级微通道吸收器中，混合气和吸收贫液的停留时间位于0.001秒至20秒之间，优选的停留时间位于0.01秒至5秒之间。