[发明专利]三(2-氨乙基)胺作为二氧化碳吸收剂方面的应用

说明书

技术领域

本发明属于二氧化碳捕获与分离领域，具体提供了三(2-氨乙基)胺作为二氧化碳吸收剂方面的应用。

背景技术

近年来，臭氧层的损耗、温室效应的加剧和酸雨等全球性环境问题日趋严重，使人类环境与经济可持续发展面临着严峻的挑战。特别是，由大量化石燃料燃烧导致排放的CO₂ 增加引起的温室效应加剧是引起国际争论的全球性环境污染热门课题，因而减排问题引起了全球范围的广泛关注；同时，CO₂ 又是一种潜在的化学资源，在工业生产中有非常重要的应用。如何能够高效、经济地回收CO₂ 具有重要的经济和社会意义，并已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。

有机胺化合物吸收法出现于20世纪30年代，因其具有吸收速率较快、吸收容量较大、经济成本较低等优点，已成为工业气体净化的主要方法之一。

而现有的有机胺吸收剂要么是吸收速率快，但吸收容量小，解吸耗能高；要么是吸收速率慢，吸收容量大，解吸耗能低。比如伯胺MEA 吸收速率快，但其水溶液容易发泡、降解；MEA 与CO₂ 反应生成的产物氨基甲酸盐较稳定，溶液再生温度较高，蒸汽耗量大；氨基甲酸盐的腐蚀性较强，CO₂ 负荷较高时腐蚀尤为严重。叔胺N-甲基二乙醇胺（MDEA），是叔醇胺，分子中不存在活泼氢原子，因而化学稳定性好，不易降解变质；MDEA 水溶液的发泡倾向和腐蚀性均低于伯胺(MEA) 和仲胺(DEA)；与CO₂ 生成亚稳定的氨基甲酸氢盐，故再生容易，能耗低。但是MDEA 溶液与CO₂ 反应速率较慢，需要加入某些添加剂才能提高其吸收CO₂ 的速率。空间位阻胺与生产上常用的胺相比，其缺点是蒸汽压高，价格较贵。因此现有的有机胺溶液并不能够满足工业化对吸收溶剂的高速率、高容量、低成本的要求。

因此，开发出具有高吸收速率，高容量，低解吸能耗的新溶剂未来CO₂捕获领域的一大研究趋势。

三(2-氨乙基)胺的化学式为：                                                ，分子式为C₆H₁₈N₄，目前主要应用于医药中间体，其它用途不明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种三(2-氨乙基)胺的新用途，也就是三(2-氨乙基)胺作为二氧化碳吸收剂方面的应用。与现有的吸收溶剂相比，本发明提出的三(2-氨乙基)胺吸收CO₂性能优于现有的吸收溶剂如单乙醇胺（MEA）；具有较大的吸收容量，较快的吸收速率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

三(2-氨乙基)胺(TAEA)作为二氧化碳吸收剂方面的应用。

三(2-氨乙基)胺(TAEA)作为二氧化碳吸收剂方面的应用，将三(2-氨乙基)胺配制成浓度为0.5mol/L-4mol/L的水溶液作为二氧化碳吸收液，并控制二氧化碳吸收液的温度为20℃-90℃。

所述二氧化碳吸收剂的浓度优先为1mol/L-3 mol/L，更优选为2mol/L。

所述二氧化碳吸收剂的温度为20℃-60℃。

其中，被吸收的气体压力为0.1-3MPa。被吸收气体中CO₂的体积分数优先为0.5%-99%。，更优为所述气体中CO₂的体积分数为5%-60%。

本发明的原理是：本发明利用三(2-氨乙基)（TAEA）具有三个伯胺氮原子和一个叔胺氮原子，而且一个氮原子上连接了三个比较大基团，具有一定的空间位阻效应。不但弥补了单一的有机胺溶液的不足，同时会提高CO₂吸收效果。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

三(2-氨乙基)作为二氧化碳吸收剂具有较快的吸收速率，较大的吸收容量，较高的循环利用率，较低的解吸能耗。

 附图说明

图1是CO₂吸收容量测定的实验装置图；其中1—CO₂气体钢瓶气体，2—N₂气钢瓶，3—质量流量计，4—阀门，5—电加热器，6—饱和装置，7—反应装置，8—控温仪，9—冷凝器，10—恒温水槽；