Технология захвата, использования и хранения углерода является важным способом для достижения двойной цели по углероду в Китае, при этом неаквозные абсорбенты обладают огромным потенциалом сбережения энергии, совместимы с существующими аминными абсорбентными реакторами и обладают большим потенциалом применения, но они сталкиваются с проблемами, такими как высокая вязкость насыщенного раствора углекислого газа и низкая циклическая нагрузка. В этой работе была построена система абсорбции с низкой вязкостью и низкотемпературным регенерацией на основе аминометилкарбоновой кислоты и этиленгликоля, и изучены характеристики их абсорбции и регенерации. Результаты показали, что нагрузка раствора 3 моль/л аминометилкарбоновой кислоты/этиленгликоля может достигать 2,14 моль/л, а вязкость составляет всего 44,19 мПа·с; при условии абсорбции при 40 °C в течение 30 мин и регенерации при 80 °C в течение 25 мин циклическая нагрузка может достигать 0,98 моль/л, что в 1,46 раза больше циклической нагрузки для раствора MEA/H2O с массовой долей 30% при условиях регенерации при 105,5 °C. Теплота реакции абсорбента была получена при помощи калориметра C80 и составила -82,85 кДж/моль, что ниже, чем для раствора MEA/H2O. С использованием ~ 13C ЯМР и квантово-химических расчетов был изучен механизм реакции захвата CO2 абсорбента, и было обнаружено, что пространственный ограничительный эффект аминометилкарбоновой кислоты снижает стабильность продуктов реакции, делая аминометилкарбоновую кислоту и этиленгликоль более дальней реакцией, преобразовывающей их в алкильный карбонат, а это уменьшает сложность регенерации и позволяет осуществить низкотемпературную регенерацию. Эта система способна обеспечивать стабильную работу неаквозного абсорбента и расширять область использования избыточной теплоты при регенерации абсорбента, и имеет большое преимущество в снижении энергопотребления.

Захват CO2; неаквозный абсорбент; аминометилкарбон; низкотемпературная регенерация