[发明专利]4-氨基-1-哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂方面的应用

说明书

本发明涉及二氧化碳捕获与分离技术领域，尤其是涉及4‑氨基‑1‑哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂方面的应用。4‑氨基‑1‑哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂，其结构中具有一个叔胺和一个伯胺，分子内的叔胺可以促进伯胺更快、更多的吸收二氧化碳；叔胺侧链羟基的存在，使其配置成水溶液时传质效率更好；环状结构使其更稳定，具有更高的沸点，在再生过程中不会有大量的损耗。因此，4‑氨基‑1‑哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂具有较高的吸收容量、较快的吸收速率和较为稳定的循环再生能力。

技术领域

本发明涉及二氧化碳捕获与分离技术领域，尤其是涉及4-氨基-1-哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂方面的应用。

背景技术

随着人类社会的不断发展、现代工业脚步的加快，人们大量开采矿业，燃烧物和汽车尾气排放物迅速增加，因此造成大气中的二氧化碳的含量暴涨，地球大气层的厚度增加，导致了全球变暖等一系列的环境问题。而二氧化碳作为潜在的化学资源，如何高效的捕获并储存，已经变为了一项非常重要的国际性研究课题。

在二氧化碳的吸收方法中，应用最多的是化学吸收法，采用具有化学活性的吸收剂对气体进行洗涤，二氧化碳和吸收剂发生化学反应生成介稳化合物，然后在一定条件下使生成物分解并释放二氧化碳，解吸后的溶液再循环使用。化学吸收法经历了从热钾碱法、苯菲尔法到有机胺法的发展历程，处理水平也在逐渐升高。有机胺法吸收二氧化碳是目前研究的热点问题，因为这种方法具有吸收量大、吸收效果好、吸收速率快、吸收剂可以回收利用等特点。

但是，目前用于CO₂捕获的有机胺溶剂存在一些缺点，例如，伯胺(例如，MEA)、仲胺(例如，DEA)在CO₂吸收过程中具有较快的反应速率，但是在解吸过程中却需要消耗较大的热量去释放所吸收的CO₂，同时也意味着有较大的溶剂挥发，造成更高的再生成本；且CO₂被吸收后生成的氨基甲酸盐腐蚀性较强，易对设备造成伤害。叔胺类吸收剂，例如N-甲基二乙醇胺(MDEA)，在CO₂解吸过程中相比伯、仲胺需要较小的能量消耗，但是其在CO₂吸收过程中的反应速率相比伯、仲胺要低很多，需要加入某些添加剂才能提高其吸收速率。因此，现有的有机胺并不能很好的满足工业化高速率、高容量以及低能耗的要求。

因此，开发高速率、高容量和低能耗的新型吸收剂是二氧化碳捕获领域发展的新趋势。

4-氨基-1-哌啶丙醇的结构式为：

目前4-氨基-1-哌啶丙醇主要应用于医药中间体，但是，4-氨基-1-哌啶丙醇的其他用途不明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种4-氨基-1-哌啶丙醇的新用途，具体涉及4-氨基-1-哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂方面的应用。

本发明提供4-氨基-1-哌啶丙醇作为二氧化碳吸收剂方面的应用。

优选的，将4-氨基-1-哌啶丙醇配制成0.5mol/L-3mol/L的水溶液作为二氧化碳吸收剂。

优选的，所述二氧化碳吸收剂的浓度为1mol/L-3mol/L；更优选的，二氧化碳吸收剂的浓度为2mol/L。

优选的，所述二氧化碳吸收剂的吸收温度为10℃-80℃。

优选的，所述二氧化碳吸收剂的吸收温度为30℃-60℃。

优选的，所述二氧化碳吸收剂的再生温度为80℃-120℃。

优选的，所述二氧化碳吸收剂的再生温度为90℃-100℃。

优选的，被吸收含有二氧化碳的气体压力为0.1-3MPa。

优选的，所述气体中二氧化碳的体积分数为0％-99％。