联901折 2010年12月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用
高涵，郭亚平，褚联峰，
郭亚军
(上海师范大学化学系，上海200234)
Vol.10 No.6 Dec. 2010
(TETA)与N-甲基二乙醇胺(MDEA)的混合溶液作为吸收剂对模拟合成气中CO,的吸收性能.结果表明，胺活化性能依%
化的指数递减函数，
关键词：二氧化碳；吸收；解吸；N-甲基二乙醇胺；眼嗪；三乙烯四胺；二乙烯三胺
中图分类号：TQ113.26
前言 1
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)06-1091-07
浓度增加混合胺液对CO2的脱除能力明显增强，Zhang
随着现代工业的快速发展，大量天然含碳资源燃烧和消耗，使CO2排放到大气中，导致温室效应不断加剧，降低其排放是当务之急，已引起全球各界的广泛关注(" 另外，在工业原料气制备过程中无论选取哪种原料和工艺方法，所制粗合成气均含一定量CO2，CO2的氧化性可使催化剂暂时性失活，降低产物纯度，因此，产品合成前的脱碳处理显得格外重要(2),
工业上对CO的吸收脱除方法主要包括物理吸收和化学吸收两类，其中化学吸收方法经历了从热钾碱法、苯菲尔法到有机胺法的发展历程34，有机胺法吸收 CO2具有吸收速率快、溶液的酸气负荷大、净化度高、再生能耗低、溶液稳定及对装置腐蚀性低等优点，因而得到广泛应用.20世纪后半段，德国巴斯夫(BASF)开发了活化N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine, MDEA)脱碳工艺，即在叔胺吸收量大的基础上，加入少量活性剂(伯胺、仲胺)加快其吸收速率，从而达到更好的吸收效果和更高的吸收指标，该工艺已成功应用于合成氨厂[5)
项菲等间利用双搅拌釜为反应器对比考察了二乙烯三胺(Diethylenetriamine，DETA）和三乙烯四胺(Triethylenetetramine,TETA)与CO,的反应速率，结果表明，DETA和TETA对CO,的吸收效果优于常用的乙醇胺（Monoethanolamine，）
MEA）和二乙醇胺
(Diethanolamine，DEA).Tan等17)利用旋转填料床为反应器比较了哌嗪(Piperazine，PZ)、乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-Amino-2-methyl-1-propanol, AMP)等与CO,的反应活性，结果发现PZ是最为有效的活化剂，且随PZ
等[*]对一系列胺进行了比较，得出对CO2吸收速率排序为DETA>MEA>DEA>AMP>MDEA张旭等[9建立了一套模拟工业脱碳的实验装置，研究了不同配方吸收剂的循环特性，结果表明PZ具有较好的循环催化功能，但未考察尾气中COz浓度.目前的研究大多以捕集CO 为目的，主要对胺液的CO,吸收负荷、吸收速率等指标进行考察，而国内外研究中对吸收液循环使用过程中尾气所含CO,浓度的报道则较少，氨合成阶段对原料气中 CO2含量要求很高，需保持在较低浓度，因而对胺液吸收CO，过程中尾气浓度的考察应作进一步研究
本工作建立了一套十分接近工业生产的吸收-解吸循环运行装置，以尾气中CO2浓度及COz脱除率为主要考察指标，将目前活性较高的新型胺类活化剂与传统胺类进行比较(分子式如图1所示)，并首次将赈嗪与烯胺活化性能在同一条件下进行比较，对该循环条件下CO 吸收速率的变化规律进行总结，
Traditional amines OHNH2 Monoethanolamine (MEA)
HO、
OH
Diethanolamine (DEA)
CHy
HO
OH
NH2
New type of amines
Piperazine (PZ)
NH2
H
Diethylenetriamine (DETA)
HN
N-Methyldiethanolamine (MDEA)
H
H
NH
Triethylenetetramine (TETA)
图1不同胺类的对照
Fig.1 Comparison of different amines
收稿日期：2010-1009，修图日期：2010-1208
作者简介：高涵(1984-)，男，黑龙江省哈尔滨市人，硕士研究生，应用化学专业；郭亚军，通讯联系人，Tel:021-64321951,E-mail:guoyajun@shnu.edu.cn 万方数据