一種可再生有機胺煙氣脫硫劑及其製備方法

2023-07-21 23:47:06 3

一種可再生有機胺煙氣脫硫劑及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種可再生有機胺煙氣脫硫劑及其製備方法。該煙氣脫硫劑為1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶液。該煙氣脫硫劑的製備操作步驟是：首先製備1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪，在硫酸溶液中緩慢加入1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪，完全溶解即得1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶液。本發明在合成過程中無溶劑參與，反應所得產物無需分離溶劑，合成過程簡單，條件溫和，在常溫下加適量硫酸與水混合即得脫硫劑；該煙氣脫硫劑在0℃以上保持為液態，在生產過程中的溫度稍低環境中不會結晶堵塞管道。
【專利說明】一種可再生有機胺煙氣脫硫劑及其製備方法【技術領域】[0001]本發明屬於煙氣脫硫【技術領域】，具體涉及可再生有機胺煙氣脫硫劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]我國是一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭一直佔我國能源的生產和消耗70%以上。隨著對於能量需求的增大，燃煤產生的二氧化硫也是不斷增加。二氧化硫不僅直接對人體的健康產生不利影響，它形成的酸雨對於自然生態環境等也有不可估算的損害。因此，加大對排放煙氣中的二氧化硫量的控制力度顯得越來越緊迫。目前，國際上應用於工業化生產的煙氣脫硫工藝大多採用石灰石-石膏溼法，但是其副產物脫硫石膏難以處理。
[0003]中國專利200910117195.7公開了 1，4_ 二(2_羥丙基)哌嗪作為煙氣脫硫劑的有效成分，其合成過程中有溶劑參與，存在的溶劑會影響產品的純度，且產品和溶劑分離過程複雜，同時會造成產品和溶劑損失，使得生產成本較高；且1，4-二(2-羥丙基)哌嗪在常溫下為固體，在配成1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶液後，作為脫硫劑在實際使用過程中會在溫度稍低的環境中結晶堵塞管道，比如1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽50°C時在水中的飽和度為51%，在保溫不好的管道會有結晶析出。加拿大專利CA 1，329，467運用一種二元胺作為煙氣脫硫劑，取得了良好的吸收解吸性能，且脫硫劑能有較好的回收率，但其PKa1 (其共軛酸PKa1在4.5^7.3之間)較高，相應的硫酸鹽脫硫劑的解吸率較低。

【發明內容】

[0004]本發明旨在提供一種具有無需溶劑參與合成，常溫下為液態，且PKa1較低，吸收解吸效果好，製備簡單等優點的可再生煙氣脫硫劑及其具體製備方法，以克服上述現有技術存在的缺陷。
[0005]具體的技術解決方案如下:
一種可再生有機胺煙氣脫硫劑為1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶
液；
所述的1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪結構式如下:
【權利要求】
1.一種可再生有機胺煙氣脫硫劑，其特徵在於:所述煙氣脫硫劑為1-(2-羥乙基)-4- (2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶液； 所述的1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪結構式如下:

2.製備權利要求1所述一種可再生有機胺煙氣脫硫劑的方法，其特徵在於包括以下操作步驟: (1)1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪的製備: 將52.0g N-(2-羥乙基)哌嗪加熱到50°C，在冷凝回流攪拌下，滴加入23.2g的環氧丙烷，滴加時間lh，滴加過程中溫度控制在60~65°C，滴加完畢後升溫至75°C，繼續反應2h，即得1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪，反應方程式為:
【文檔編號】B01D53/14GK103638779SQ201310673132
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】崔鵬, 潘飛, 魏鳳玉, 史成武, 王琪 申請人:合肥工業大學