Мембранная деоксигенация для предотвращения деградации алканоламиновых абсорбентов диоксида углерода

Кислород, растворяясь в абсорбенте в процессе абсорбции диоксида углерода и поступая на стадию регенерации абсорбента при повышенных температурах (100-140°С), приводит к каскаду реакций окислительной деструкции алканоламина с образованием широкого спектра побочных продуктов – органических кислот, амидов, альдегидов, аммиака и др. Кислоты (муравьиная, щавелевая, уксусная и др.) необратимо связывают протонированный алканоламмоний в т.н. термостабильные соли, являющиеся крайне коррозионно-активными агентами. В данном Проекте предлагается мембранная деоксигенация аминовых абсорбентов в мембранных контакторах газ-жидкость и жидкость-жидкость. В этом случае транспорт кислорода из абсорбционной жидкости в газовую фазу осуществляется через мембрану, причем смешения фаз не происходит, в результате чего отсутствует необходимость прямого добавления в раствор антиоксидантов и связанных с этим негативных последствий (дополнительные побочные реакции амина, вспенивание раствора). Использование половолоконных мембран в контакторах позволяет реализовать высокую площадь контакта фаз в малом объеме аппарата (до 5 000 м2/м3), что приводит к существенному снижению (по ряду оценок на порядок) массогабаритных характеристик аппаратуры, которая требует минимального контроля со стороны оператора. Достоинства мембранной деоксигенации продемонстрированы в процессах получения ультрачистой воды для микроэлектронной промышленности и снижения коррозии в водяных контурах теплоэлектроцентралей. В то же время в открытых рецензируемых научных журналах отсутствуют сведения о применении мембранных контакторов для удаления растворенного кислорода с целью снижения окислительной деградации аминовых абсорбентов, что, прежде всего, связано с отсутствием мембран, устойчивых в агрессивной щелочной среде алканоламиновых абсорбентов, содержащих связанный диоксид углерода, продукты деструкции амина и растворенный кислород.