专利名称：环氧乙烷装置中的复合脱碳溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及环氧乙烷生产装置脱除二氧化碳系统中使用的抗氧化的复合脱碳溶液。
背景技术：
环氧乙烷生产装置是将乙烯与纯氧在银催化剂上进行氧化反应制成环氧乙烷，反应后气体中含有较高含量的乙烯，需循环使用。主要副产物为深度氧化生成的二氧化碳，为了防止循环气体中二氧化碳的含量的不断积累，需在循环气体中设置脱除二氧化碳的系统。
传统的二氧化碳脱碳系统中采用热碳酸钾溶液通过加压吸收和常压再生的方法，以脱除循环气中的二氧化碳，随着环氧乙烷装置扩能改造的进行，原有的脱碳系统的能力不能适应扩大生产的要求，也需要进行相应的改造。
热碳酸钾溶液脱除二氧化碳是古老的脱碳方法，20世纪60年代以后，氨基乙酸、二乙醇胺、二乙撑三胺以及空间位阻胺等有机活化剂逐渐推广使用，有效的增加了热碳酸钾溶液脱除二氧化碳的功效。但是，这些有机活化剂极易被氧所氧化，造成溶液的降解，因此，不适用于环氧乙烷装置。
专利文献CN85103423A公开了胺、KBO2和K4V2O7为混合活化剂的脱碳溶液，其最佳摩尔比为0.2∶4∶1至2.5∶14∶1。这种溶液由于存在有机胺，它易于氧化降解，也不适宜于环氧乙烷装置的工作状态。
发明内容
本发明通过在碳酸钾溶液中加入一种或数种抗氧化的钾的无机弱酸盐，所述钾的无机弱酸盐既起吸收二氧化碳的活化剂作用，因其本身呈碱性，又起吸收剂的作用。从而增强脱碳溶液的吸收能力和吸收速率，使脱碳系统的能力得以增加，并有效地降低热能的消耗。
本发明的原理钾的无机弱酸盐所进行的脱除二氧化碳反应为
上式中M代表弱酸根，HM代表弱酸，由此可知，1摩尔钾的弱酸盐最多可以脱除1摩尔二氧化碳，对比碳酸钾的脱碳反应，1摩尔碳酸钾最多也仅能脱除1摩尔二氧化碳，即因此，1摩尔钾的弱酸盐可相当于1摩尔碳酸钾的吸收能力，只要弱酸HM足够的弱，即Pka大于9，弱酸盐溶液PH值大于11。
本发明的技术方案本发明所述的脱碳溶液由碳酸钾溶液和钾的无机弱酸盐组成，钾的无机弱酸盐的加入量2％-8％(质量百分比)，优选为3％-6％(质量百分比)。
其中所述的钾的无机弱酸盐为硼酸钾、钒酸钾、钨酸钾和钼酸钾中的一种或其混合物，优选为硼酸钾和钒酸钾。钾的无机弱酸盐由氢氧化钾和相应的酸或酸酐中和制得。例如硼酸钾由氢氧化钾和硼酸中和制得，其反应式如下 钒酸钾由氢氧化钾和钒酸酐中和制得，反应式如下 本发明所述的脱碳溶液的制备方法是在碳酸钾溶液中加入钾的无机弱酸盐混合而成。
本发明所述的脱碳溶液使用方法与现有环氧乙烷生产中脱碳溶液的使用相同，在此不再赘述。
本发明所述的脱碳溶液除了能够增加吸收能力，即当溶液循环量相同时可以吸收更多的二氧化碳外，还可以明显活化碳酸钾对二氧化碳的吸收和解吸速率，显著地降低脱碳的过程热耗。
本发明所述的脱碳溶液可应用于含氧气体热碳酸钾溶液脱碳的工艺改进。
具体实施方法下面通过实施例对本发明作进一步说明，但其并不限制本发明的保护范围实施例1某环氧乙烷生产装置中，使用的热碳酸钾脱碳溶液K2CO3含量为18％(质量百分比)。在此溶液中溶入钾的磞酸盐KBO24％(质量百分比)，可增大溶液吸收能力30％。
实施例2某环氧乙烷生产装置中，使用的热碳酸钾脱碳溶液K2CO3含量为20％(质量百分比)，在此溶液中溶入全部的钒酸盐K4V2O75.1％(质量百分比)，可增大溶液吸收能力30％。
实施例3某环氧乙烷生产装置中，使用的热碳酸钾脱碳溶液K2CO3含量为18％(质量百分比)，在此溶液中溶入KBO22.7％(质量百分比)K4V2O71.5％(质量百分比)，可增大溶液吸收能力30％。
权利要求
1.一种环氧乙烷生产装置中的复合脱碳溶液，其特征在于，所述的脱碳溶液由碳酸钾溶液和钾的无机弱酸盐组成，其中钾的无机弱酸盐的加入量为2％-8％质量百分比。
2.如权利要求1所述的复合脱碳溶液，其特征为其中所述的钾的无机弱酸盐为硼酸钾、钒酸钾、钨酸钾和钼酸钾中的一种或其混合物。
3.如据权利要求2所述的复合脱碳溶液，其特征为其中所述的钾的无机弱酸盐为硼酸钾和钒酸钾。
全文摘要
本发明公开了一种环氧乙烷生产装置脱碳系统中使用的抗氧化的复合脱碳溶液,系将钾的弱酸盐如硼酸盐和钒酸盐等加入传统的碳酸钾脱碳液中,以提高脱碳溶液的吸收二氧化碳的能力,以适应环氧烷装置扩产的要求。
文档编号C07D301/03GK1367170SQ0211064
公开日2002年9月4日 申请日期2002年1月25日 优先权日2002年1月25日
发明者张成芳, 陈玲君 申请人:华东理工大学