1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪基复合胺脱硫剂的合成与性能
2021-12-02徐卫崔鹏窦焰
徐卫,崔鹏,窦焰
(合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009)
有机胺脱硫剂具有脱硫效率高、可再生能力强、处理SO浓度低、不产生二次废弃物等优点,已被广泛应用于烟气脱硫领域,其合成、脱硫性能、脱硫机理一直是国内外的研究热点。
潘飞利用N-(2-羟乙基)哌嗪直接与PO反应合成得到1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪,加入硫酸将该有机胺的强碱性胺基质子化可以显著提高该有机胺的解吸率,但其饱和吸收量有所降低。荆丹琳分别利用PZ与环氧乙烷(EO)、PZ与环氧丙烷(PO)水相法合成了N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪(BHEP)、N-(2-羟乙基)哌嗪和N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)、N-(2-羟丙基)哌嗪、N,N′-二(1-甲基2-羟乙基)哌嗪两种复合胺、有机胺脱硫剂,该脱硫剂吸收/解吸SO性能优良。
近年来,对于复合有机胺的研究越来越多。复合有机胺较单一,有机胺对SO、CO等酸性气体具有更大的吸收容量。陈晓红将N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪两者按照9∶1的摩尔比混合,同浓度下复合胺的SO饱和吸收量相比纯N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪提高了10%,并且能够保证解吸率基本不变。专利CN108079748A中报道了一种将PZ与PO直接水相法反应得到以N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪与N-(2-羟丙基)哌嗪为主的复合有机胺的方法,其SO饱和吸收量较单一的N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪脱硫剂有明显提高。
本文拟以PZ、EO、PO为原料,以水为溶剂,采用水相法合成以1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪为主要成分的哌嗪基复合胺脱硫剂,并分析其脱硫性能。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
无水哌嗪(PZ),含量>99%,国药试剂集团;环氧乙烷(EO),含量≥99.9%,南京上元工业气体厂;环氧丙烷(PO),分析纯,国药试剂集团。……
