含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物和应用的制作方法

本发明涉及气体分离和净化领域，具体涉及一种含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物和应用。

背景技术：

1、采用mea(乙醇胺)水溶液用于气体脱碳是目前较为成熟的方法之一，但面临的一个普遍问题就是吸收性能有待提高。针对此问题，目前主要致力于从新吸收剂开发和工艺改进或新工艺研究等方面来开展工作。其中，对新的吸收剂的研究思路主要为开发新型的化学吸收剂。

2、根据现有的文献报道，mea的工业运行数据：捕集率达80％时，吸收能力为18l/l，吸收性能还有待于提高。因此，寻求脱碳(如酸性气体的吸收)性能好的新吸收剂仍然是人们关注的热点。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物和应用。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物，该组合物包含有机胺和水；所述有机胺和水的重量比为(0.2-0.6)：1；

3、所述有机胺包括组分a和组分b，所述组分a为c1-c10的醇胺，所述组分b为具有式(i)所示结构的化合物，

4、

5、其中，

6、a1-a4各自独立地为h、-cr1r2chr3(ch2)ncom、-cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)ncom)2、-cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)ncom)2)2和以此规律衍生的cr1r2chr3(ch2)nconhn结构的个数为2m-1的基团中的一种，m为1-20的整数；

7、其中，r1、r2和r3各自独立地为h或c1-c4的烷基，n为0-6的整数，m为nhnh2或c1-c4的烷氧基；

8、其中，a1-a4不全部为h且a1-a4中至少一个含-nhnh2。

9、本发明第二方面提供一种前述第一方面所述的组合物在气体吸收中的应用，特别是在酸性气体吸收中的应用；

10、优选地，所述酸性气体为无机酸性气体，更优选自二氧化碳、二氧化硫和硫化氢中的至少一种。

11、本发明第三方面提供一种吸收气体的方法，所述方法包括：将前述第一方面所述的组合物与待吸收气体接触。

12、与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具有以下优势：

13、(1)本发明的提供的组合物(具有气体吸收功能)，气体净化和分离效果较好，工业应用、可操作性强。

14、(2)本发明的组合物中，有机胺中的组分b(式(i)所示结构的化合物)是本发明自主研发的一类化合物，通过烯酸酯与联氨(肼)制备得到，是具有高度y化且高度有序的新型化合物分子。从分子结构上看，该化合物是从双核心分子(联氨)出发，不断地向外重复y型径向生长而得到的结构类似于y型化合物。将上述化合物作为气体吸收剂(特别是酸性气体吸收剂)的组分时，能够显著提高气体净化效率。

15、(3)本发明还提供了一种的制备组分b(式(i)所示结构的化合物)的制备方法，具有步骤简单、高效、环境友好且收率和纯度较高的优势，利于工业化。

技术特征：

1.一种含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物，其特征在于，该组合物包含有机胺和水；所述有机胺和水的重量比为(0.2-0.6)：1；

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，a1-a4各自独立地为-cr1r2chr3(ch2)ncom或、-cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)ncom)2、-cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)nconhn(cr1r2chr3(ch2)ncom)2)2和以此规律衍生的cr1r2chr3(ch2)nconhn结构的个数为2m-1的基团中的一种，m为1-10的整数；

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，a1-a4相同且为-cr1r2chr3(ch2)ncom，其中，r1＝h，r2＝h，r3＝h，n为0，m为nhnh2；或者，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，式(i)所示结构的化合物按照包括以下步骤的方法制备：

5.根据权利要求4所述的组合物，其中，r1、r2、r3和r4各自独立地为h、甲基和乙基中的一种，和/或，n为0-4的整数。

6.根据权利要求4或5所述的组合物，其中，步骤(1)中，所述第一溶剂选自水和/或c1-c4的醇，优选为甲醇和/或水；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的组合物，其中，所述组分a选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、一异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种，优选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种；

8.权利要求1-7中任意一项所述的组合物在气体吸收中的应用，特别是在酸性气体吸收中的应用；

9.一种吸收气体的方法，其特征在于，所述方法包括：将权利要求1-7中任意一项所述的组合物与待吸收气体接触。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述接触的条件包括：温度为30-50℃，优选为35-45℃；

技术总结
本发明涉及气体分离和净化领域，公开了一种含有醇胺的具有酸性气体吸收功能的组合物和应用。该组合物包含有机胺和水；所述有机胺和水的重量比为(0.2‑0.6)：1；所述有机胺包括组分A和组分B，所述组分A为C1‑C10的醇胺，所述组分B为具有式(I)所示结构的化合物，A1‑A4各自独立地为H、‑CR1R2CHR3(CH2)nCOM、‑CR1R2CHR3(CH2)nCONHN(CR1R2CHR3(CH2)nCOM)2、‑CR1R2CHR3(CH2)nCONHN(CR1R2CHR3(CH2)nCONHN(CR1R2CHR3(CH2)nCOM)2)2和以此规律衍生的CR1R2CHR3(CH2)nCONHN结构的个数为2m‑1的基团中的一种。本发明的提供的组合物气体净化和分离效果较好，工业应用及可操作性强。

技术研发人员：陈曦,毛松柏,郭本帅,周志斌,季燕,黄钟斌,黄汉根,叶宁,杨继
受保护的技术使用者：中石化南京化工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12