TETA/AMP復合水基CO2吸收液研究

作者：孫路長,連少翰,王凱亮,王爭榮,張士明,韓文荃,宋春風

摘要：化學吸收法吸收CO2作為CCUS過程的主要技術之一,已經廣泛應用于混合氣源中CO2的捕集與純化。傳統的單一MEA水溶液作為吸收劑吸收CO2過程中存在解吸能耗高、腐蝕性強和易降解等缺點。因此,開發新一代混合胺吸收液成為當前研究的重點。以空間位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)為基礎,合成了一系列TETA/AMP復合水基吸收液用于煙氣中CO2捕集。通過對不同配比的吸收液進行吸收-解吸性能對比測試,綜合考察吸收量、吸收速率、再生速率等因素,優選出最佳配比。結果表明,質量比為1∶1的TETA/AMP復合吸收液具有最佳的吸收與解吸表現,飽和吸收量相比純AMP提升近1倍,再生速率最高可達0.03 g/min。在復合吸收液吸收CO2過程中,具有較快吸收速率的空間位阻胺AMP能快速捕集CO2分子,并將其活化,之后傳遞給具有多反應位點的烯基胺TETA進行儲存。而在解吸過程中,由于AMP的空間位阻效應,與CO2分子間的連接更易斷開,從而提升了再生速率。同時采用量子化學計算方式對AMP、TETA單體以及復配單元進行模擬計算,從而對復配體系的形成過程進行推導。發現分子表面靜電勢分布與形成復配體系的單體間的比例關系,分析了不同官能團在復配體系形成過程的作用,提出了羥基基團在復配體系形成中的必要性。

發文機構：中國華電科工集團有限公司 天津大學環境科學與工程學院 江蘇華電句容發電有限公司

關鍵詞：二氧化碳復合胺三乙烯四胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇密度泛函理論CO2complex aminetriethylenetetramine2-amino-2-methyl-1-propanoldensity functional theory

分類號： TK09[動力工程及工程熱物理]