烟道气中二氧化碳回收新技术的开发和应用.pdf

全国气体净化信息站2006年技术交流会论文集 ·13· 烟道气中二氧化碳回收新技术的开发和应用 毛松柏，叶宁，丁雅萍，朱道平 (南化集团研究院，江苏南京210048) 全球每年因燃烧化石燃料而排放的cq(以碳 HN— COO一+HOCH2CH2NH} (4) 计)达到200亿t左右，随着世界各国对地球温室效 应问题的关注，CO。减排日益引起全世界的重视。 由总反应式可知，MEA吸收COz的最大容量 为1mol胺吸收0．5tool CQ同时又是一种十分重要的工业资源，它广泛用 C02，即0．5mol／mol。 于食品和化工等各个领域。如用于生产食品、烟丝膨 本技术开发了一种活性胺，形成了以MEA为 胀剂、尿素、甲醇等。因此，从环保和资源综台利用 主体的复合胺吸收溶剂。该活性胺与CO：的反应机 的角度考虑．开发具有怠好技术经济性能的CO：回 理与MEA不同，活性胺与COz反应不形成稳定的 收新技术十分必要。 氨基甲酸盐，其吸收CO。的最大容量为1mol／mol。 总反应方程式为： 目前国内外回收烟道气中cO：主要采用MEA (一乙醇胺)法。该法具有吸收速度快、吸收能力大 c_xh+RlR2NH+H：O=RtR2NH≠+HC(耳(5) 因此，与MEA法相比，在相同浓度下使用该活 及投资少等优点。但存在胺降解损耗大、设备腐蚀 严重和能耗较高等技术难题。 性胺，吸收能力提高，再生能耗下降。 在回收C如的过程中，MEA易与Oz、cOz、硫 南化集团研究院在烟道气等低分压CO：回收领 化物等发生化学降解，也易发生热降解。而引起 域进行了多年研究开发工作，取得了突破性进展，开 MEA降解损耗增大的主要原因是O：与MEA的氧 发了以MEA为主溶剂，优选添加活性胺、抗氧化剂 化降解反应。MEA与Oz的降解中间产物主要为过 和缓蚀剂，组成了适用于回收低分压C02的优良复 氧化物，最终产物为氨基乙酸等}与CO：的降解产物 合吸收剂。该复合吸收荆保持了MEA法的优点， 主要有恶唑烷酮类等。MEA降解问题一直是 且溶液吸收CO。的能力提高，再生能耗下降，基本消 MEA法回收CO=中存在的技术难题。根据上述降 除了MEA与氧气的降解副反应，同时懈决了设备 解反应机理，本新技术开发了一种抗氧化剂，抑制过 腐蚀问蹶。 氧化物的形成，中断降解反应链的发生，有效地控制 1基本原理 了降解产物有机酸的生成，基本解决了MEA溶剂 根据理论分析，MEA与CO。反应生成较稳定 的氧化降解问题。 的氨基甲酸盐，在再生过程中需要较多的能量才能