通过2,2’亚乙二氧基二乙胺（EDEA）从具有低COSUB2/SUB分压的气体中去COSUB2/SUB.pdf

摘要
申请专利号：	CN201080058323.6	申请日：	2010.12.21
公开号：	CN102711957A	公开日：	2012.10.03
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01D 53/14申请公布日:20121003\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B01D 53/14申请日:20101221\|\|\|公开
IPC分类号：	B01D53/14	主分类号：	B01D53/14
申请人：	蒂森克虏伯伍德公司
发明人：	J·曼泽尔; O·冯莫斯泰
地址：	德国多特蒙德
优先权：	2010.01.05 DE 102010004071.1
专利代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司 11262	代理人：	申基成;武晶晶
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

一种吸收剂用于从一个流体流中去除酸性气体的用途，该吸收剂主要由2，2′-(亚乙二氧基)二(乙胺)的水溶液组成。

权利要求书

1.   一种吸收剂用于从流体流中去除酸性气体的用途，其中该吸收剂由2，2′‑(亚乙二氧基)二(乙胺)的水溶液组成。

2.   根据权利要求1所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含相对于该吸收剂重量的10％到90％、优选30％到65％的2，2′‑(亚乙二氧基)二(乙胺)。

3.   根据权利要求1或2所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含至少一种与2，2′‑(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺。

4.   根据权利要求3所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含5％到45％并且优选10％到40％的至少一种与2，2′‑(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的胺。

5.   根据权利要求3或4所述的吸收剂的用途，其中该至少一种与2，2′‑(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺是选自：
具有以下通式的叔胺：
N(R1)_2‑n(R2)_1+n
其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基
或
具有以下通式的叔胺：
(R1)_2‑n(R2)_nN‑X‑N(R1)_2‑m(R2)_m
其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基，X代表一个亚烷基，它是由氧一次或几次中断的，并且n和m代表从0到2的一个整数，或者被键合到不同的氮原子上的两个残基R1和R2一起代表一个亚烷基，
B)空间位阻的胺，
C)5、6、或7‑元的饱和的杂环化合物，其中在该环中有至少一个NH‑基团，该化合物在该环中可以具有另外的一个或两个选自氮或氧的杂原子，
D)伯或仲烷醇胺，
E)具有以下化学式的亚烷基二胺：
H₂N‑R₂‑NH₂
其中R2表示一个C₂到C₆的烷基。

6.   根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中该叔铵是选自下组，该组包括：二‑二甲基氨基乙基醚、三(2‑羟乙基)胺、三(2‑羟丙基)胺、三丁醇胺、二(2‑羟乙基)‑甲胺、2‑二乙基氨基乙醇、2‑二甲基氨基乙醇、3‑二甲氨基‑1‑丙醇、3‑二乙氨基‑1‑丙醇、2‑二异丙基氨基乙醇、N，N‑二(2‑羟丙基)‑甲胺(甲基二异丙醇胺，MDIPA)、N，N，N’，N’‑四甲基‑亚乙基二胺、N，N‑二乙基‑N’，N’‑二甲基乙二胺、N，N，N’，N’‑四乙基乙二胺、N，N，N’，N’‑四甲基丙二胺、N，N，N’，N’‑四乙基丙二胺、N，N‑二甲基‑N’，N’‑二乙基乙二胺、2‑(2‑二甲基氨基乙氧基)‑N，N‑二甲基乙胺；1，4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)；N，N，N’‑三甲基氨乙基乙醇胺、N，N’‑二甲基哌嗪以及N，N’‑二(羟乙基)哌嗪，其中特别优选的是使用二‑二甲基氨乙基醚。

7.   根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中该空间位阻的胺是选自下组，该组包括：2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丁醇、3‑氨基‑3‑甲基‑1‑丁醇、3‑氨基‑3‑甲基‑2‑戊醇、以及1‑氨基‑2‑甲基丙烷‑2‑醇。

8.   根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中5、6、或7‑元的饱和的杂环化合物是选自下组，该组包括：哌嗪、2‑甲基哌嗪、N‑甲基哌嗪、N‑乙基哌嗪、N‑氨乙基哌嗪、高哌嗪、哌啶以及吗啉，其中特别优选的是使用哌嗪。

9.   根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中伯或仲烷醇胺是选自下组，该组包括：2‑氨基乙醇、N，N‑二(2‑羟乙基)胺、N，N‑二(2‑羟丙基)胺、2‑(甲氨基)乙醇、2‑(乙氨基)乙醇、2‑(正丁基氨基)乙醇、2‑氨基‑1‑丁醇、3‑氨基‑1‑丙醇、以及5‑氨基‑1‑戊醇。

10.   根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中这些烷基二胺是选自下组，该组包括：六亚甲基二胺、1，4‑二氨基丁烷、1，3‑二氨基丙烷、2，2‑二甲基‑1，3‑二氨基丙烷、3‑甲氨基‑丙胺、3‑(二甲氨基)丙胺、3‑(二乙氨基)丙胺、4‑二甲氨基丁胺以及5‑二甲氨基戊胺、1，1，N，N‑四甲基乙二胺、2，2，N，N‑四甲基‑1，3‑丙烷二胺、N，N’‑二甲基‑1，3‑丙烷二胺、N，N′二(2‑二羟乙基)亚乙基二胺。

11.   根据权利要求1到10之一所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中使该流体流与该吸收剂相接触并且该吸收剂因此负载有CO₂。

12.   根据权利要求11所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中该吸收剂在＜200毫巴的分压下负载有CO₂。

13.   根据权利要求1到12之一所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中该负载的吸收剂通过以下方式进行再生：
i)加热，
ii)泄压，
iii)通过该溶剂的内部蒸发产生的汽提蒸气进行汽提，
iv)用一种惰性流体进行汽提
或者通过这些手段中的两种或所有的组合。

说明书

通过2,2’‑(亚乙二氧基)二(乙胺)（EDEA）从具有低CO₂分压的气体中去CO₂
技术领域
本发明涉及一种吸收剂，用于从工艺气体中去除CO₂的目的。
背景技术
从工艺气体中去除CO₂对于减少CO₂的排放具有特殊的重要性，其中CO₂被认为是温室效应的主要原因。
业界经常例如使用有机碱（如烷醇胺）的水溶液作为吸收剂，用于去除酸性气体组分。
该吸收剂通过供应热量、泄压、或通过适当的助剂进行汽提而再生。一旦该吸收剂再生，它可以作为一种再生的溶剂重新用在酸性气体组分的吸收中。
在接近大气压下获得了来自化石燃料燃烧的烟道气。当这些烟道气中的CO₂含量典型地是在约3vol.%到13vol.%左右时，该CO₂的分压的范围相应地是处于0.03与0.13巴之间。为了实现从处于这样低的CO₂分压下的烟道气中充分去除CO₂，一种适当的吸收剂要具有非常高的CO₂吸收能力。具体地说，即使在低CO₂分压下还应该确保尽可能最高的吸收能力。
该吸收剂的吸收能力很大程度上决定了该吸收剂所要求的循环流量，并且因此决定了所需要设备的尺寸和成本。因为用于对吸收剂进行加热和冷却的能量与循环流量是成比例的，如果该吸收剂的循环流量可以成功地被减少的话，用于再生该溶剂所要求的再生能量将降低到一个显著的程度。
然而，除了高吸收能力的之外，一种适当的吸收剂应该还具有尽可能高的对氧的稳定性，因为在烟道气中总是特别存在一定含量的氧气。如从文献中已知的，很多胺化合物在正常情况下的特征是良好的吸收特性，这些胺化合物容易地在氧的存在下分解，这将一方面导致高的吸收剂消耗，并且另一方面导致相应地高成本。所获得的这些分解产物一般将造成一种大幅度增加的腐蚀水平并且另外造成该吸收剂能力的显著减少。
挥发性的分解产物，如氨，例如往往引起了CO₂产物的污染，并且烟道气使得该CO₂涤气器具有不容许的排放组分。为了避免此种排放，将需要的是增加另外的过程步骤，这些步骤甚至将进一步地增加CO₂涤气器的成本。
例如在US 2009/0199709A1中已知的是，使用一种包括胺的水溶液的吸收剂去除来自流体流中的酸性气体。提到了多种可能的胺的溶液的实例，其中没有提出使用2,2‘‑(亚乙二氧基)‑二(乙胺)。
在US 2008/0125314A1中也已知，使用一种吸收剂去除来自流体流中的二氧化碳。其中可以包含2,2‘‑(亚乙二氧基)‑二(乙胺)。然而，其中必须存在第二种组分，它同样是一种胺溶液。在此未公开，在没有其他组分的情况下使用2,2‘‑(亚乙二氧基)‑二(乙胺)的水溶液。
发明内容
因此，存在对于一种吸收剂的显著的需要，该吸收剂一方面在<1巴、特别是在<0.2巴的低分压下具有尽可能高的CO₂吸收能力，并且该吸收剂同时是尽可能对氧稳定的并且还在吸收剂再生条件下是热稳定的。本发明的目的是满足这种需要，即，使得这样一种吸收剂是可获得的，并且提供这样一种从工业气体中去除CO₂的方法。
这个目的是通过使用由水性溶液中的2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)（EDEA）构成的吸收剂实现的。
该吸收剂总体上包含相对该吸收剂的重量10wt.%到90wt.%、优选30wt.%到65wt.%的EDEA。
在本发明的一个实施方案中，有待使用的吸收剂包含至少一种与2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺。因此，根据本发明的吸收剂可以例如包含5wt.%到45wt.%、优选10wt.%到40wt.%的一种或多种不同的胺。
该至少一种与2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺是（例如）选自：
A)具有以下通式的叔胺：N(R1)_2‑n(R2)_1+n
其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基
或
具有以下通式的叔胺：(R1)_2‑n(R2)_nN‑X‑N(R1)_2‑m(R2)_m
其中R1代表一个烷基，R2代表一个羟烷基，X代表一个亚烷基，它是由氧一次或几次中断的，并且n和m代表从0到2的一个整数，或者键合到不同的氮原子上的两个残基R1和R2一起代表一个亚烷基，
B)空间位阻的胺，
C)5、6、或7‑元饱和的杂环化合物，其中在该环中有至少一个NH‑基团，该化合物在该环中可以具有另外的一个或两个选自氮或氧的杂原子，
D)伯或仲烷醇胺，
E)具有以下化学式的亚烷基二胺：
H₂N‑R2‑NH₂
其中R2表示一个C₂到C₆的烷基。
在本发明的一个优选的实施方案中，除了2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些叔铵是选自下组，该组包括：三(2‑羟乙基)胺、三(2‑羟丙基)胺、三丁醇胺、二(2‑羟乙基)‑甲胺、2‑二乙基氨基乙醇、2‑二甲基氨基乙醇、3‑二甲氨基‑1‑丙醇、3‑二乙氨基‑1‑丙醇、2‑二异丙基氨基乙醇、N,N‑二(2‑羟丙基)‑甲胺(甲基二异丙醇胺，MDIPA)、N,N,N’,N’‑四甲基亚乙基二胺、N,N‑二乙基‑N’,N’‑二甲基乙二胺、N,N,N’,N’‑四乙基乙二胺、N,N,N’,N’‑四甲基丙二胺、N,N,N’,N’‑四乙基丙二胺、N,N‑二甲基‑N’,N’‑ 二乙基乙二胺、2‑(2‑二甲基氨基乙氧基)‑N,N‑二甲基乙胺；1,4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷（DABCO）；N,N,N’‑三甲基氨乙基乙醇胺、N,N’‑二甲基哌嗪以及N,N’‑二(羟乙基)哌嗪。特别优选使用的是化合物双‑二甲基氨基乙基醚。另外的可能的叔胺披露在WO 2008/145658A1、US 4,217,236以及US 2009/0199713A1中。
在另一个实施方案中，除2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些空间位阻的胺还选自下组，该组包括：2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丁醇、3‑氨基‑3‑甲基‑1‑丁醇、3‑氨基‑3‑甲基‑2‑戊醇、以及1‑氨基‑2‑甲基丙烷‑2‑醇。可以使用的其他的空间位阻胺在WO 2008/145658A1、US 4,217,236、US 2009/0199713A1、US 5,700,437、US 6,500,397B1、以及US 6,036,931中提及。
任选地，除2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的5、6、或7‑元饱和的杂环化合物是选自下组，该组包括：哌嗪、2‑甲基哌嗪、N‑甲基哌嗪、N‑乙基哌嗪、N‑氨乙基哌嗪、高哌嗪、哌啶以及吗啉。特别优选的是使用化合物哌嗪。其他可以使用的化合物描述在WO 2008/145658A1以及US 2009/0199713A1中。
除2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些伯或仲烷醇胺是有利地选自下组，该组包括：2‑氨基乙醇、N,N‑二(2‑羟乙基)胺、N,N‑二(2‑羟丙基)胺、2‑(甲氨基)乙醇、2‑(乙氨基)乙醇、2‑(正丁基氨基)乙醇、2‑氨基‑1‑丁醇、3‑氨基‑1‑丙醇、以及5‑氨基‑1‑戊醇。其他可能的化合物再次描述在WO 2008/145658A1以及US 2009/0199713A1中。
在本发明的另一个实施方案中，除了2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些烷基二胺是选自下组，该组包括：六亚甲基二胺、1,4‑二氨基丁烷、1,3‑二氨基丙烷、2,2‑二甲基‑1,3‑二氨基丙烷、3‑甲氨基丙胺、3‑(二甲氨基)丙胺、3‑(二乙氨基)丙胺、4‑二甲氨基丁胺、以及5‑二甲氨基戊胺、1,1,N,N‑四甲基乙二胺、2,2,N,N‑四甲基‑1,3‑丙烷二胺、N,N’‑二甲基‑1,3‑丙烷二胺、N,N'二(2‑二羟乙基)亚乙基二胺。另外，可以使用所有相应地在WO 2008/145658A1以及US 2009/0199713A1中标示出的成分。
此外，该吸收剂的使用的特征为以下的特性，即，使流体流与以上说明的吸收剂之一相接触，该吸收剂因此负载有CO₂。这优先在<200毫巴的分压下发生。
该有负载的吸收剂有利地通过加热、泄压、用通过该溶剂的内部蒸发产生的汽提蒸汽进行汽提、以一种惰性流体进行汽提、或者通过这些手段中的两种或所有的组合来再生。
具体实施方式
以下通过两个实例对本发明进行了更详细地说明。
实例1：测试对氧的稳定性
2,2'‑(亚乙二氧基)二(乙胺)对氧的作用的稳定性是如下进行确定的：
在由多个圆底烧瓶和多个回流冷凝器组成的一个玻璃装置中进行分析。将这些胺进行称重。将大致12Nl空气/小时、以水蒸汽预饱和的一种空气流在大致110°C向搅拌的溶液中鼓泡，持续4天时间。为了继而进行该反应过程，每天将多个样品通过气相色谱法和酸/碱滴定法（0.1摩尔的盐酸）进行分析以便确定胺的绝对含量。在结束时，对这些烧瓶称重以进行控制，从而确定该溶液的总量值。
作为用水蒸汽预饱和空气的结果，在测试期间烧瓶中的重量有所增加。一旦该测试结果已经通过所引入的水造成的重量增加进行校正，则在完成测试之后所确定的是，所使用的96.2%的EDEA（50wt.%）是仍然包含在该溶液中的。这对应于所使用的EDEA的3.8%的溶剂损失。因此，在此期间仅还存在少量从黄色到淡橘色的颜色变化。
与此相对，大致50wt.%的一乙醇胺溶液的稳定性试验导致了4天后最终的浓度为44.89wt.%，所有其他条件都是相同的。这对应于在测试期间所使用的MEA大致9%的溶剂损失。因此，颜色从淡米色变为暗橘色。因此，在此建议的胺具有的对氧的稳定性比MEA高2.4倍。
实例2：确定CO₂吸收能力
使用一个静态相平衡装置通过合成测量原理（synthetischen Messprinzip）来测量合成气体溶解度（等温线P‑x数据）。在这种安排中，在恒温下对一种混合物的不同的总组成进行测量。通过多个计量泵将恒温的、纯化的并除气的溶剂泵送到一个抽空的并且恒温的测量室中，这使得能够看出在体积上的较小差异。随后，以多个较小的批次来加入该气体。然后在考虑到气体空间的情况下计算一定压力下吸收溶液中包含的CO₂。
在40°C与120°C之间的温度下确定0.1巴的CO₂分压下CO₂的吸收。循环吸收能力是等于在40°C和120°C下的负载差值。
表1：

吸收剂以%计的相对循环吸收能力 MEA(30wt.%) 100 EDEA(30wt.%) 107

根据表1的结果显示，30wt.%EDEA溶液的循环吸收能力为30wt.%MEA的大致1.05倍。在大于或等于50wt.%EDEA（它也可以被用于CO₂的吸收）的溶剂浓度情况下，给出的结果为30wt.%MEA溶液1.8倍的循环吸收能力。由于水溶液中大于30wt.%MEA的MEA溶液的腐蚀性急剧增大，所以大于30wt.%MEA的MEA溶液尚未用于工业应用。
因此，本发明提供了一种用于吸收CO₂的溶剂，尤其是在低CO₂分压的范围内并且在氧的存在下，该溶剂一方面在这些条件下是显著更稳定的并且另一方面具有比根据现有技术的可比较的溶剂更高的循环吸收能力。这证明了根据本发明的用于从低分压（＜200毫巴）的工艺气体中去除CO₂的胺是特别适合的。

资源描述

《通过2,2’亚乙二氧基二乙胺（EDEA）从具有低COSUB2/SUB分压的气体中去COSUB2/SUB.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通过2,2’亚乙二氧基二乙胺（EDEA）从具有低COSUB2/SUB分压的气体中去COSUB2/SUB.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102711957 A(43)申请公布日 2012.10.03CN102711957A*CN102711957A*(21)申请号 201080058323.6(22)申请日 2010.12.21102010004071.1 2010.01.05 DEB01D 53/14(2006.01)(71)申请人蒂森克虏伯伍德公司地址德国多特蒙德(72)发明人 J曼泽尔 O冯莫斯泰(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司 11262代理人申基成武晶晶(54) 发明名称通过2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)（EDEA）从具有低CO2分压的气体中去CO2(57) 摘要一种。

2、吸收剂用于从一个流体流中去除酸性气体的用途，该吸收剂主要由2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)的水溶液组成。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.05.30(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/007841 2010.12.21(87)PCT申请的公布数据WO2011/082811 DE 2011.07.14(51)Int.Cl.权利要求书2页说明书4页按照条约第19条修改的权利要求书1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 4 页按照条约第19条修改的权利要求书 1 页1/2页21.一种吸收剂用于从流体流中去除酸性。

3、气体的用途，其中该吸收剂由2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)的水溶液组成。2.根据权利要求1所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含相对于该吸收剂重量的10到90、优选30到65的2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)。3.根据权利要求1或2所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含至少一种与2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺。4.根据权利要求3所述的吸收剂的用途，其中该吸收剂包含5到45并且优选10到40的至少一种与2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的胺。5.根据权利要求3或4所述的吸收剂的用途，其中该至少一种与2，2-(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺是选自：具有以下通式的叔胺：N(R1)。

4、2-n(R2)1+n其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基或具有以下通式的叔胺：(R1)2-n(R2)nN-X-N(R1)2-m(R2)m其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基，X代表一个亚烷基，它是由氧一次或几次中断的，并且n和m代表从0到2的一个整数，或者被键合到不同的氮原子上的两个残基R1和R2一起代表一个亚烷基，B)空间位阻的胺，C)5、6、或7-元的饱和的杂环化合物，其中在该环中有至少一个NH-基团，该化合物在该环中可以具有另外的一个或两个选自氮或氧的杂原子，D)伯或仲烷醇胺，E)具有以下化学式的亚烷基二胺：H2N-R2-NH2其中R2表示一个C2到C6的烷基。6.根据权。

5、利要求5所述的吸收剂的用途，其中该叔铵是选自下组，该组包括：二-二甲基氨基乙基醚、三(2-羟乙基)胺、三(2-羟丙基)胺、三丁醇胺、二(2-羟乙基)-甲胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、3-二甲氨基-1-丙醇、3-二乙氨基-1-丙醇、2-二异丙基氨基乙醇、N，N-二(2-羟丙基)-甲胺(甲基二异丙醇胺，MDIPA)、N，N，N，N-四甲基-亚乙基二胺、N，N-二乙基-N，N-二甲基乙二胺、N，N，N，N-四乙基乙二胺、N，N，N，N-四甲基丙二胺、N，N，N，N-四乙基丙二胺、N，N-二甲基-N，N-二乙基乙二胺、2-(2-二甲基氨基乙氧基)-N，N-二甲基乙胺；1，4-二氮杂二环2。

6、.2.2辛烷(DABCO)；N，N，N-三甲基氨乙基乙醇胺、N，N-二甲基哌嗪以及N，N-二(羟乙基)哌嗪，其中特别优选的是使用二-二甲基氨乙基醚。7.根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中该空间位阻的胺是选自下组，该组包括：2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丁醇、3-氨基-3-甲基-1-丁醇、3-氨基-3-甲基-2-戊醇、以及1-氨基-2-甲基丙烷-2-醇。8.根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中5、6、或7-元的饱和的杂环化合物是选权利要求书CN 102711957 A2/2页3自下组，该组包括：哌嗪、2-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-氨乙基哌嗪、。

7、高哌嗪、哌啶以及吗啉，其中特别优选的是使用哌嗪。9.根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中伯或仲烷醇胺是选自下组，该组包括：2-氨基乙醇、N，N-二(2-羟乙基)胺、N，N-二(2-羟丙基)胺、2-(甲氨基)乙醇、2-(乙氨基)乙醇、2-(正丁基氨基)乙醇、2-氨基-1-丁醇、3-氨基-1-丙醇、以及5-氨基-1-戊醇。10.根据权利要求5所述的吸收剂的用途，其中这些烷基二胺是选自下组，该组包括：六亚甲基二胺、1，4-二氨基丁烷、1，3-二氨基丙烷、2，2-二甲基-1，3-二氨基丙烷、3-甲氨基-丙胺、3-(二甲氨基)丙胺、3-(二乙氨基)丙胺、4-二甲氨基丁胺以及5-二甲氨基戊胺、1，1，N。

8、，N-四甲基乙二胺、2，2，N，N-四甲基-1，3-丙烷二胺、N，N-二甲基-1，3-丙烷二胺、N，N二(2-二羟乙基)亚乙基二胺。11.根据权利要求1到10之一所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中使该流体流与该吸收剂相接触并且该吸收剂因此负载有CO2。12.根据权利要求11所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中该吸收剂在200毫巴的分压下负载有CO2。13.根据权利要求1到12之一所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中该负载的吸收剂通过以下方式进行再生：i)加热，ii)泄压，iii)通过该溶剂的内部蒸发产生的汽提蒸气进行汽提，iv)用一种惰性流体进行汽提。

9、或者通过这些手段中的两种或所有的组合。权利要求书CN 102711957 A1/4页4通过 2,2 -( 亚乙二氧基 ) 二 ( 乙胺 )（EDEA）从具有低 CO2分压的气体中去 CO2技术领域0001 本发明涉及一种吸收剂，用于从工艺气体中去除CO2的目的。背景技术0002 从工艺气体中去除CO2对于减少CO2的排放具有特殊的重要性，其中CO2被认为是温室效应的主要原因。 0003 业界经常例如使用有机碱（如烷醇胺）的水溶液作为吸收剂，用于去除酸性气体组分。 0004 该吸收剂通过供应热量、泄压、或通过适当的助剂进行汽提而再生。一旦该吸收剂再生，它可以作为一种再生的溶剂重新用在。

10、酸性气体组分的吸收中。 0005 在接近大气压下获得了来自化石燃料燃烧的烟道气。当这些烟道气中的CO2含量典型地是在约3vol.%到13vol.%左右时，该CO2的分压的范围相应地是处于0.03与0.13巴之间。为了实现从处于这样低的CO2分压下的烟道气中充分去除CO2，一种适当的吸收剂要具有非常高的CO2吸收能力。具体地说，即使在低CO2分压下还应该确保尽可能最高的吸收能力。 0006 该吸收剂的吸收能力很大程度上决定了该吸收剂所要求的循环流量，并且因此决定了所需要设备的尺寸和成本。因为用于对吸收剂进行加热和冷却的能量与循环流量是成比例的，如果该吸收剂的循环流量可以成功地被减少的话，用于再生。

11、该溶剂所要求的再生能量将降低到一个显著的程度。 0007 然而，除了高吸收能力的之外，一种适当的吸收剂应该还具有尽可能高的对氧的稳定性，因为在烟道气中总是特别存在一定含量的氧气。如从文献中已知的，很多胺化合物在正常情况下的特征是良好的吸收特性，这些胺化合物容易地在氧的存在下分解，这将一方面导致高的吸收剂消耗，并且另一方面导致相应地高成本。所获得的这些分解产物一般将造成一种大幅度增加的腐蚀水平并且另外造成该吸收剂能力的显著减少。 0008 挥发性的分解产物，如氨，例如往往引起了CO2产物的污染，并且烟道气使得该CO2涤气器具有不容许的排放组分。为了避免此种排放，将需要的是增加另外的过程步骤，这些。

12、步骤甚至将进一步地增加CO2涤气器的成本。 0009 例如在US 2009/0199709A1中已知的是，使用一种包括胺的水溶液的吸收剂去除来自流体流中的酸性气体。提到了多种可能的胺的溶液的实例，其中没有提出使用2,2-(亚乙二氧基)-二(乙胺)。 0010 在US 2008/0125314A1中也已知，使用一种吸收剂去除来自流体流中的二氧化碳。其中可以包含2,2-(亚乙二氧基)-二(乙胺)。然而，其中必须存在第二种组分，它同样是一种胺溶液。在此未公开，在没有其他组分的情况下使用2,2-(亚乙二氧基)-二(乙胺)的水溶液。说明书CN 102711957 A2/4页5发明内容0011 因此。

13、，存在对于一种吸收剂的显著的需要，该吸收剂一方面在1巴、特别是在0.2巴的低分压下具有尽可能高的CO2吸收能力，并且该吸收剂同时是尽可能对氧稳定的并且还在吸收剂再生条件下是热稳定的。本发明的目的是满足这种需要，即，使得这样一种吸收剂是可获得的，并且提供这样一种从工业气体中去除CO2的方法。 0012 这个目的是通过使用由水性溶液中的2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)（EDEA）构成的吸收剂实现的。 0013 该吸收剂总体上包含相对该吸收剂的重量10wt.%到90wt.%、优选30wt.%到65wt.%的EDEA。 0014 在本发明的一个实施方案中，有待使用的吸收剂包含至少一种与2,2-(亚乙二。

14、氧基)二(乙胺)不同的其他的胺。因此，根据本发明的吸收剂可以例如包含5wt.%到45wt.%、优选10wt.%到40wt.%的一种或多种不同的胺。 0015 该至少一种与2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)不同的其他的胺是（例如）选自： A)具有以下通式的叔胺：N(R1)2-n(R2)1+n其中R1代表一个烷基，并且R2代表一个羟烷基或具有以下通式的叔胺：(R1)2-n(R2)nN-X-N(R1)2-m(R2)m其中R1代表一个烷基，R2代表一个羟烷基，X代表一个亚烷基，它是由氧一次或几次中断的，并且n和m代表从0到2的一个整数，或者键合到不同的氮原子上的两个残基R1和R2一起代表一个亚烷基，B)。

15、空间位阻的胺，C)5、6、或7-元饱和的杂环化合物，其中在该环中有至少一个NH-基团，该化合物在该环中可以具有另外的一个或两个选自氮或氧的杂原子，D)伯或仲烷醇胺，E)具有以下化学式的亚烷基二胺：H2N-R2-NH2其中R2表示一个C2到C6的烷基。0016 在本发明的一个优选的实施方案中，除了2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些叔铵是选自下组，该组包括：三(2-羟乙基)胺、三(2-羟丙基)胺、三丁醇胺、二(2-羟乙基)-甲胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、3-二甲氨基-1-丙醇、3-二乙氨基-1-丙醇、2-二异丙基氨基乙醇、N,N-二(2-羟丙基)-甲胺(甲基二异丙醇胺。

16、，MDIPA)、N,N,N,N-四甲基亚乙基二胺、N,N-二乙基-N,N-二甲基乙二胺、N,N,N,N-四乙基乙二胺、N,N,N,N-四甲基丙二胺、N,N,N,N-四乙基丙二胺、N,N-二甲基-N,N- 二乙基乙二胺、2-(2-二甲基氨基乙氧基)-N,N-二甲基乙胺；1,4-二氮杂二环2.2.2辛烷（DABCO）；N,N,N-三甲基氨乙基乙醇胺、N,N-二甲基哌嗪以及N,N-二(羟乙基)哌嗪。特别优选使用的是化合物双-二甲基氨基乙基醚。另外的可能的叔胺披露在WO 2008/145658A1、US 4,217,236以及US 2009/0199713A1中。 0017 在另一个实施方案中，除2,。

17、2-(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些空间位阻的胺还选自下组，该组包括：2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丁醇、说明书CN 102711957 A3/4页63-氨基-3-甲基-1-丁醇、3-氨基-3-甲基-2-戊醇、以及1-氨基-2-甲基丙烷-2-醇。可以使用的其他的空间位阻胺在WO 2008/145658A1、US 4,217,236、US 2009/0199713A1、US 5,700,437、US 6,500,397B1、以及US 6,036,931中提及。 0018 任选地，除2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的5、6、或7-元饱和的杂环化合物是选。

18、自下组，该组包括：哌嗪、2-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-氨乙基哌嗪、高哌嗪、哌啶以及吗啉。特别优选的是使用化合物哌嗪。其他可以使用的化合物描述在WO 2008/145658A1以及US 2009/0199713A1中。 0019 除2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些伯或仲烷醇胺是有利地选自下组，该组包括：2-氨基乙醇、N,N-二(2-羟乙基)胺、N,N-二(2-羟丙基)胺、2-(甲氨基)乙醇、2-(乙氨基)乙醇、2-(正丁基氨基)乙醇、2-氨基-1-丁醇、3-氨基-1-丙醇、以及5-氨基-1-戊醇。其他可能的化合物再次描述在WO 2008/145658A1以及US 。

19、2009/0199713A1中。 0020 在本发明的另一个实施方案中，除了2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)之外所使用的这些烷基二胺是选自下组，该组包括：六亚甲基二胺、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基丙烷、2,2-二甲基-1,3-二氨基丙烷、3-甲氨基丙胺、3-(二甲氨基)丙胺、3-(二乙氨基)丙胺、4-二甲氨基丁胺、以及5-二甲氨基戊胺、1,1,N,N-四甲基乙二胺、2,2,N,N-四甲基-1,3-丙烷二胺、N,N-二甲基-1,3-丙烷二胺、N,N二(2-二羟乙基)亚乙基二胺。另外，可以使用所有相应地在WO 2008/145658A1以及US 2009/0199713A1中标示出的成分。。

20、0021 此外，该吸收剂的使用的特征为以下的特性，即，使流体流与以上说明的吸收剂之一相接触，该吸收剂因此负载有CO2。这优先在200毫巴的分压下发生。 0022 该有负载的吸收剂有利地通过加热、泄压、用通过该溶剂的内部蒸发产生的汽提蒸汽进行汽提、以一种惰性流体进行汽提、或者通过这些手段中的两种或所有的组合来再生。具体实施方式0023 以下通过两个实例对本发明进行了更详细地说明。 0024 实例1：测试对氧的稳定性2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)对氧的作用的稳定性是如下进行确定的：在由多个圆底烧瓶和多个回流冷凝器组成的一个玻璃装置中进行分析。将这些胺进行称重。将大致12Nl空气/小时、以水蒸。

21、汽预饱和的一种空气流在大致110C向搅拌的溶液中鼓泡，持续4天时间。为了继而进行该反应过程，每天将多个样品通过气相色谱法和酸/碱滴定法（0.1摩尔的盐酸）进行分析以便确定胺的绝对含量。在结束时，对这些烧瓶称重以进行控制，从而确定该溶液的总量值。0025 作为用水蒸汽预饱和空气的结果，在测试期间烧瓶中的重量有所增加。一旦该测试结果已经通过所引入的水造成的重量增加进行校正，则在完成测试之后所确定的是，所使用的96.2%的EDEA（50wt.%）是仍然包含在该溶液中的。这对应于所使用的EDEA的3.8%的溶剂损失。因此，在此期间仅还存在少量从黄色到淡橘色的颜色变化。 0026 与此相对，大致50wt。

22、.%的一乙醇胺溶液的稳定性试验导致了4天后最终的浓度为44.89wt.%，所有其他条件都是相同的。这对应于在测试期间所使用的MEA大致9%的溶剂说明书CN 102711957 A4/4页7损失。因此，颜色从淡米色变为暗橘色。因此，在此建议的胺具有的对氧的稳定性比MEA高2.4倍。 0027 实例2：确定CO2吸收能力使用一个静态相平衡装置通过合成测量原理（synthetischen Messprinzip）来测量合成气体溶解度（等温线P-x数据）。在这种安排中，在恒温下对一种混合物的不同的总组成进行测量。通过多个计量泵将恒温的、纯化的并除气的溶剂泵送到一个抽空的并且恒温的测量室中，这使。

23、得能够看出在体积上的较小差异。随后，以多个较小的批次来加入该气体。然后在考虑到气体空间的情况下计算一定压力下吸收溶液中包含的CO2。0028 在40 C与120 C之间的温度下确定0.1巴的CO2分压下CO2的吸收。循环吸收能力是等于在40C和120C下的负载差值。表1：吸收剂以%计的相对循环吸收能力MEA(30wt.%) 100EDEA(30wt.%) 1070029 根据表1的结果显示，30wt.%EDEA溶液的循环吸收能力为30wt.%MEA的大致1.05倍。在大于或等于50wt.%EDEA（它也可以被用于CO2的吸收）的溶剂浓度情况下，给出的结果为30wt.%MEA溶液1.8倍的循。

24、环吸收能力。由于水溶液中大于30wt.%MEA的MEA溶液的腐蚀性急剧增大，所以大于30wt.%MEA的MEA溶液尚未用于工业应用。 0030 因此，本发明提供了一种用于吸收CO2的溶剂，尤其是在低CO2分压的范围内并且在氧的存在下，该溶剂一方面在这些条件下是显著更稳定的并且另一方面具有比根据现有技术的可比较的溶剂更高的循环吸收能力。这证明了根据本发明的用于从低分压（200毫巴）的工艺气体中去除CO2的胺是特别适合的。说明书CN 102711957 A1/1页81.一种吸收剂用于从流体流中去除酸性气体的用途，其中该吸收剂是2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)的水溶液并且包含相对于该吸收剂重量的30%到65%的2,2-(亚乙二氧基)二(乙胺)。2.根据权利要求1所述的用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中使该流体流与该吸收剂相接触，并且该吸收剂因此负载有CO2。3.根据权利要求2所述的用途，其中该吸收剂在该流体流中200毫巴的CO2分压下负载有CO2。4.根据权利要求1到12之一所述的吸收剂用于从流体流中去除二氧化碳的用途，其中该负载的吸收剂通过以下方式进行再生：i)加热，ii)泄压，iii)通过该溶剂的内部蒸发产生的汽提蒸气进行汽提，iv)用一种惰性流体进行汽提或者通过这些手段中的两种或所有的组合。按照条约第19条修改的权利要求书CN 102711957 A。

展开阅读全文