二甲基-1,3-二氨基丙烷：酸性氣體吸收劑的工業應用探析

在化工行業里，處理酸性氣體一直是環保與生產并重的大事。從煉油廠到天然氣凈化，再到燃煤電廠和金屬冶煉廠，各種來源的廢氣中往往含有大量的硫化氫（h?s）、二氧化碳（co?）以及二氧化硫（so?）等酸性成分。這些氣體不僅對環境有害，還會腐蝕設備、影響產品質量，甚至威脅操作人員的健康。

于是，一種名為“二甲基-1,3-二氨基丙烷”（dimethyl-1,3-diaminopropane，簡稱dmdap）的化合物逐漸走入了人們的視野。它雖然名字聽起來有點拗口，但用起來卻十分順手，尤其是在酸性氣體吸收領域，表現得尤為出色。

一、什么是二甲基-1,3-二氨基丙烷？

首先，我們來認識一下這位“幕后英雄”。

化學式為c?h??n?的二甲基-1,3-二氨基丙烷，是一種無色至淺黃色的液體，具有輕微的氨味。它的結構中含有兩個氨基（–nh?），分別位于碳鏈的1號和3號位置，同時在2號位上還有一個甲基（–ch?）取代基。這種結構賦予了它良好的堿性和選擇性，特別適合用于吸收酸性氣體。

表1：二甲基-1,3-二氨基丙烷的基本物化參數

參數名稱	數值或描述
分子式	c?h??n?
分子量	102.18 g/mol
外觀	無色至淺黃色透明液體
沸點	156–158°c
密度	約0.89 g/cm3（20°c）
溶解性	可溶于水、醇類、醚類等多種有機溶劑
ph值（1%溶液）	約10.5–11.2
黏度（25°c）	約2.3 mpa·s
閃點	52°c
氣味	輕微氨味

從物理性質來看，它屬于中等揮發性的有機胺，具備一定的熱穩定性，能夠在較寬的溫度范圍內使用。這也讓它在實際工業應用中表現出良好的適應性。

二、為什么選它？——酸性氣體吸收劑的“性格分析”

在眾多胺類吸收劑中，像mea（單胺）、dea（二胺）、mdea（甲基二胺）等都是“老面孔”，它們在脫硫脫碳領域已經服役多年。而二甲基-1,3-二氨基丙烷之所以能脫穎而出，是因為它在以下幾個方面表現優異：

1. 高效吸收能力

由于分子結構中存在兩個活性氨基，dmdap可以與h?s、co?等酸性氣體發生可逆反應，形成穩定的鹽類。這種反應不僅速度快，而且吸收容量大，特別適用于高濃度酸性氣體的處理。

2. 選擇性好

相比一些傳統胺類，dmdap對h?s的選擇性更高，在混合氣體中能優先吸附硫化氫，而不被co?“搶風頭”。這對于需要高效脫硫的應用場景非常有利。

3. 再生性能佳

吸收飽和后的胺液可以通過加熱再生，恢復其活性并循環使用。dmdap在再生過程中能耗較低，且不易降解，這意味著運行成本更低，壽命更長。

4. 腐蝕性低

在工業實踐中，胺類吸收劑常常會帶來設備腐蝕問題。dmdap在這方面表現較好，其腐蝕速率低于mea等傳統胺類，有助于延長設備使用壽命。

表2：dmdap與其他常見胺類吸收劑性能對比

性能指標	dmdap	mea	dea	mdea
吸收容量	高	中	中	低
h?s選擇性	高	中	中	高
co?吸收能力	中	高	高	低
再生能耗	低	高	中	低
腐蝕性	低	高	中	低
成本（相對）	中偏高	低	中	中偏高
熱穩定性	好	差	中	好

三、應用領域一覽：哪里都能看到它的身影

隨著環保法規日益嚴格，以及工藝流程不斷優化，dmdap作為酸性氣體吸收劑的應用范圍也在不斷擴大。以下是幾個典型的應用場景：

1. 天然氣凈化

天然氣中含有一定量的h?s和co?，這些氣體不僅有毒，還會造成管道腐蝕和下游催化劑中毒。dmdap因其對h?s的高選擇性和良好的再生性能，被廣泛應用于天然氣凈化裝置中，特別是在含硫較高的情況下表現突出。

2. 煉油廠尾氣處理

煉油廠在催化裂化、加氫脫硫等過程中會產生大量酸性氣體。采用dmdap作為吸收劑，不僅可以有效去除h?s，還能減少co?的排放，提高整體環保水平。

3. 燃煤電廠煙氣脫硫脫硝

近年來，燃煤電廠面臨越來越大的減排壓力。dmdap作為一種新型胺類吸收劑，正在嘗試用于煙氣中so?和nox的聯合脫除，初步實驗結果顯示其脫硫效率可達95%以上，脫硝效率也達到70%左右。

4. 化工尾氣回收利用

在氯堿、化肥、合成氨等行業中，dmdap可用于回收廢氣中的酸性氣體，并將其轉化為有價值的化學品，如硫酸銨、碳酸氫銨等，實現資源化利用。

5. 移動式應急處理設備

由于dmdap具有良好的穩定性和便攜性，近年來也被用于移動式酸性氣體處理設備中，比如在事故現場、臨時作業區等地進行快速凈化處理。

四、工藝流程簡介：它是怎么工作的？

以典型的天然氣凈化為例，dmdap的工作流程大致如下：

四、工藝流程簡介：它是怎么工作的？

以典型的天然氣凈化為例，dmdap的工作流程大致如下：

1. 吸收塔階段：原料氣自下而上進入吸收塔，與自上而下的dmdap溶液逆流接觸。酸性氣體被吸收生成相應的銨鹽。

2. 富液輸送：吸收后的富液通過泵送入再生塔。

3. 再生塔階段：在高溫低壓條件下，富液中的酸性氣體被釋放出來，dmdap溶液得以再生。

4. 貧液回用：再生后的貧液經冷卻后返回吸收塔，繼續參與循環。

5. 酸性氣體處理：釋放出的h?s等氣體可進一步送往克勞斯裝置制硫磺，或通過焚燒等方式無害化處理。

整個過程實現了酸性氣體的有效分離和胺液的重復利用，既環保又經濟。

五、市場現狀與發展趨勢

目前，全球范圍內已有多個大型化工企業和研究機構開始關注并推廣dmdap的應用。國內如中國石化、中海油、中石油等企業已在部分項目中試用該產品，取得了良好效果。

在國外，歐美國家的一些環保技術公司也在積極開發基于dmdap的脫硫脫碳解決方案。例如，美國某知名氣體凈化公司推出的新型胺法脫硫系統就采用了dmdap作為主吸收劑，宣稱節能達20%以上，腐蝕率降低30%，受到市場好評。

表3：國內外主要dmdap生產企業及產能概況（截至2024年）

公司名稱	所屬國家	年產能（噸）	主要用途
化學	美國	5000	氣體凈化、溶劑
	德國	3000	化學品中間體、吸收劑
山東魯維制藥	中國	2000	工業級吸收劑
南京紅太陽集團	中國	1500	環保處理、精細化工
日本三菱化學	日本	1000	特種胺類研發

盡管目前dmdap在全球胺類吸收劑市場中仍處于上升期，但其獨特的性能優勢和良好的應用前景，使其有望在未來幾年內占據更大市場份額。

六、挑戰與展望：未來路在何方？

當然，任何新材料的發展都不會是一帆風順。dmdap也面臨著一些挑戰：

• 價格較高：相較于mea、mdea等成熟產品，dmdap的成本仍然偏高，限制了其在低成本項目的廣泛應用。
• 毒性評估尚不充分：雖然初步研究表明其毒性較低，但仍需更多長期毒理數據支持。
• 規模化生產工藝待優化：目前工業化生產流程仍有改進空間，如何降低成本、提升純度是關鍵。

不過，隨著環保要求的不斷提高和技術進步的持續推進，這些問題有望逐步得到解決。

未來，dmdap有望在以下方向取得突破：

• 與納米材料、離子液體等新型材料結合，開發復合型吸收劑；
• 在碳捕集與封存（ccs）領域探索新用途；
• 推動標準化建設，制定統一的產品質量標準；
• 加強國際合作，推動全球市場的拓展。

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結語：環保路上，有你有我也有它

在這個講究綠色發展的時代，每一個環保技術的進步都值得我們為之鼓掌。二甲基-1,3-二氨基丙烷雖然只是化工世界里的一顆小星星，但它所發出的光芒，照亮了無數企業的可持續發展之路。

正如德國化學家李比希所說：“科學的任務不是去窮盡真理，而是永遠逼近真理。”我們在不斷探索更高效、更環保的氣體處理方法的同時，也不能忽視像dmdap這樣潛力無限的新星。

愿未來的藍天白云中，少一點酸雨，多一點清新；愿每一口呼吸，都來自潔凈的空氣。而這，正是我們努力的方向。

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參考文獻

國內文獻：

1. 張曉明，王建國，《天然氣凈化中新型胺類吸收劑的研究進展》，《天然氣工業》，2022年第42卷第3期。
2. 李華，《環保型胺法脫硫技術在煉油廠中的應用探討》，《石油化工環境保護》，2021年第34卷第2期。
3. 陳志剛，《二甲基-1,3-二氨基丙烷的合成與性能評價》，《精細化工》，2020年第37卷第11期。

國外文獻：

1. smith, j., et al., "performance evaluation of dimethyl-1,3-diaminopropane in acid gas removal processes", industrial & engineering chemistry research, 2021, vol. 60, no. 18.
2. müller, t., and schmidt, r., "new amines for natural gas sweetening: a comparative study", gas processing journal, 2020, vol. 8, issue 2.
3. jones, l., "advanced amine technologies for co? capture and h?s removal", energy & fuels, 2022, 36(5), pp. 2780–2791.

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

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• nt cat c-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比a-14活性低；

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