本發(fā)明屬于二氧化碳吸收，具體涉及一種三元混合胺組合物及其應(yīng)用、一種三元混合胺吸收液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前，船舶減排路線可以分為從能效技術(shù)優(yōu)化、清潔燃料、動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化以及船舶尾氣中二氧化碳的碳捕集、利用與封存技術(shù)(ccus)等路線出發(fā)，其中ccus技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用的戰(zhàn)略性技術(shù)，將會(huì)對(duì)航運(yùn)業(yè)低碳發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。針對(duì)船舶尾氣中二氧化碳排放問題，開展船舶尾氣二氧化碳吸收液特性研究，開發(fā)船舶尾氣中二氧化碳吸收液吸收效率、解吸能耗等性能研究，能夠?yàn)榇岸趸疾都到y(tǒng)的研制提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

2、在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，船舶尾氣中二氧化碳吸收及解吸可通過化學(xué)吸收法實(shí)現(xiàn)?；瘜W(xué)吸收法的實(shí)質(zhì)是通過化學(xué)溶液(一般為堿性吸收劑的水溶液)與化石燃料燃燒后產(chǎn)生煙氣中的二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的鹽類，從而達(dá)到吸收二氧化碳的目的；之后當(dāng)外部條件改變時(shí)，如溫度或壓力發(fā)生變化，不穩(wěn)定的鹽類又可逆向分解釋放出二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中二氧化碳的捕獲與收集過程。而在針對(duì)船舶尾氣處理的過程中，由于尾氣流量較大，不利于實(shí)現(xiàn)尾氣循環(huán)吸收，因此吸收液在只與尾氣匯流一次的情況下吸收二氧化碳的效率指標(biāo)尤為重要。同時(shí)對(duì)于解吸過程，工業(yè)上常采用高溫蒸汽與吸收富液匯流的形式實(shí)現(xiàn)富液中的二氧化碳解吸，因此吸收液吸收co2至飽和后再只與高溫蒸汽匯流一次的情況下解吸二氧化碳的效率和速率指標(biāo)尤為重要。綜上，需研究高性能的配方，在單次吸收和單次解吸中都具有較好的性能。

3、而目前廣泛運(yùn)用的二氧化碳吸收溶液在應(yīng)用過程中，存在吸收效率較低，單次解吸速率慢、效率偏低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種三元混合胺組合物及其應(yīng)用、一種三元混合胺吸收液及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的三元混合胺吸收液應(yīng)用于co2吸收時(shí)具有優(yōu)異的吸收效率、解吸速率以及解吸效果。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種三元混合胺組合物，包括乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪；所述乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪的摩爾比為3：(0.3～0.8)：(1.2～1.8)。

4、優(yōu)選的，所述乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪的摩爾比為3：0.5：1.5。

5、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的三元混合胺組合物在co2吸收中的應(yīng)用。

6、本發(fā)明提供了一種三元混合胺吸收液，包括上述技術(shù)方案所述的三元混合胺組合物和水；所述三元混合胺吸收液中：乙醇胺的摩爾濃度為3mol/l，2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩爾濃度為0.3～0.8mol/l，所述哌嗪的摩爾濃度為1.2～1.8mol/l。

7、優(yōu)選的，所述三元混合胺吸收液中：2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩爾濃度為0.5mol/l，所述哌嗪的摩爾濃度為1.5mol/l。

8、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的三元混合胺吸收液的制備方法，包括以下步驟：

9、將乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇混合，得到二元胺混合物；

10、將所述二元胺混合物和部分水混合，得到二元胺溶液；

11、將所述二元胺溶液和所述哌嗪混合，得到三元胺溶液；

12、將所述三元胺溶液和剩余水混合，得到所述三元混合胺吸收液。

13、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的三元混合胺吸收液或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的三元混合胺吸收液在co2吸收中的應(yīng)用。

14、優(yōu)選的，所述應(yīng)用包括以下步驟：

15、將所述三元混合胺吸收液與含有co2的氣體接觸，進(jìn)行co2吸收。

16、優(yōu)選的，所述應(yīng)用在吸收塔中進(jìn)行；所述三元混合胺吸收液與含有co2的氣體在所述吸收塔中逆流接觸；

17、所述含有co2的氣體中co2的體積百分含量為20～25％，所述含有co2的氣體的流速為5～6m3/h，所述三元混合胺吸收液的流速為20～25l/h；所述co2吸收的溫度為室溫。

18、優(yōu)選的，所述co2吸收后得到co2吸收液；還包括：將所述co2吸收液進(jìn)行解吸，得到回收三元混合胺吸收液；所述解吸在解吸塔中進(jìn)行，所述解吸使用的試劑為水蒸汽，所述co2吸收液和所述水蒸汽在所述解吸塔中逆流接觸；

19、所述水蒸汽的流速為4.5～5kg/h，所述co2吸收液的流速為40～45l/h。

20、本發(fā)明提供了一種三元混合胺組合物，包括乙醇胺(mea)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(amp)和哌嗪(pz)；所述乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪的摩爾比為3：(0.3～0.8)：(1.2～1.8)。為了提高船舶尾氣二氧化碳捕集與解吸效率，本發(fā)明采用乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪三元胺復(fù)配，同時(shí)優(yōu)化三種胺的質(zhì)量配比，能有效改善三元混合胺組合物形成的吸收溶液的位阻效應(yīng)，提高二氧化碳的吸收效率，并且提高解吸速率和效率，使二氧化碳利于再生，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)降低解吸能耗的功能。

21、本發(fā)明提供了一種三元混合胺吸收液，包括上述技術(shù)方案所述的三元混合胺組合物和水；所述三元混合胺吸收液中：乙醇胺的摩爾濃度為3mol/l，2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩爾濃度為0.3～0.8mol/l，哌嗪的摩爾濃度為1.2～1.8mol/l。由實(shí)施例的結(jié)果可知，傳統(tǒng)的5mol/lmea溶液，其單次吸收效率為36.87％，單次解吸速率為0.953l/min，單次解吸效率為4.219％。相較于傳統(tǒng)的5mol/lmea吸收液，三元混合胺吸收液(成分為3mol/lmea+0.5mol/lamp+1.5mol/lpz)具有更高的單次吸收效率(51.40％)、更快的解吸速率(2.124l/min)和更高的解吸效率(8.231％)

技術(shù)特征：

1.一種三元混合胺組合物，其特征在于，包括乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪；所述乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪的摩爾比為3：(0.3～0.8)：(1.2～1.8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元混合胺組合物，其特征在于，所述乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪的摩爾比為3：0.5：1.5。

3.權(quán)利要求1或2所述的三元混合胺組合物在co2吸收中的應(yīng)用。

4.一種三元混合胺吸收液，其特征在于，包括權(quán)利要求1或2所述的三元混合胺組合物和水；所述三元混合胺吸收液中：乙醇胺的摩爾濃度為3mol/l，2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩爾濃度為0.3～0.8mol/l，哌嗪的摩爾濃度為1.2～1.8mol/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元混合胺吸收液，其特征在于，所述三元混合胺吸收液中：2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩爾濃度為0.5mol/l，哌嗪的摩爾濃度為1.5mol/l。

6.權(quán)利要求4或5所述的三元混合胺吸收液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.權(quán)利要求4或5所述的三元混合胺吸收液或權(quán)利要求6所述的制備方法制備得到的三元混合胺吸收液在co2吸收中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用在吸收塔中進(jìn)行；所述三元混合胺吸收液與含有co2的氣體在所述吸收塔中逆流接觸；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述co2吸收后得到co2吸收液；還包括：將所述co2吸收液進(jìn)行解吸，得到回收三元混合胺吸收液；所述解吸在解吸塔中進(jìn)行，所述解吸使用的試劑為水蒸汽，所述co2吸收液和所述水蒸汽在所述解吸塔中逆流接觸；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于二氧化碳吸收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三元混合胺組合物及其應(yīng)用、一種三元混合胺吸收液及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種三元混合胺組合物，包括乙醇胺、2?氨基?2?甲基?1?丙醇和哌嗪；所述乙醇胺、2?氨基?2?甲基?1?丙醇和哌嗪的摩爾比為3：(0.3～0.8)：(1.2～1.8)。為了提高船舶尾氣二氧化碳捕集與解吸效率，本發(fā)明采用乙醇胺、2?氨基?2?甲基?1?丙醇和哌嗪三元胺復(fù)配，同時(shí)優(yōu)化三種胺的質(zhì)量配比，能有效改善三元混合胺組合物形成的吸收溶液的位阻效應(yīng)，提高二氧化碳的吸收效率，并且提高解吸速率和效率，使二氧化碳利于再生，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)降低解吸能耗的功能。

技術(shù)研發(fā)人員：楊玉波,寧一睿,肖進(jìn),徐蘇華,閉圻念
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通遠(yuǎn)洋船舶配套有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9