DE2755569A1

DE2755569A1 - Verfahren zur entfernung saurer komponenten aus einer gasmischung

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Publication number: DE2755569A1
Application number: DE19772755569
Authority: DE
Inventors: Guido Sartori; David W Savage
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: IT1088901B; MY8300048A; CA1098506A; DE2755569C2; FR2374071B1; JPS5381490A; BR7708271A; AU3096777A; FR2374071A1; JPS637813B2; US4094957A; NL7712558A; AU515976B2; US4217238A; GB1587874A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung saurer Komponenten aus Gasmischungen und insbesondere ein Verfahren zur Verhinderung einer Phasentrennung in der basischen wäßrigen Absorptionslösung bei hohen Temperaturen und niedrigen Konzentrationen der zu entfernenden sauren Komponenten (low fractional conversions) während des Kontaktierens der Gasmischung mit der Absorptionslösung.

Es ist bekannt, Gase und Flüssigkeiten wie Mischungen, die saure Gase wie CO₂, ^Ho^s' ^S02' ^S03' ^CS2' ^HCN' ^{cos und s}^^uerstoff sowie Schwefelderivate von C₁-C.-Kohlenwasserstoffen enthalten, zur Entfernung dieser sauren Gase mit Aminlösungen zu behandeln. Das Amin wird gewöhnlich mit den sauren Gasen und den Flüssigkeiten in Form einer wäßrigen Lösung in einem Absorptionsturm im Gegenstrom kontaktiert.

Die bekannten Säureabsorptionsverfahren können in drei Kategorien eingeteilt werden.

Die erste Kategorie wird im allgemeinen als wäßriges Am inverfahren bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden verhältnismäßig große Mengen an Aminlösungen während der Absorption

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eingesetzt. Dieser Verfahrenstyp wird häufig verwendet bei der Herstellung von Ammoniak, bei der eine nahezu vollständige Entfernung der sauren Gase wie CO- erforderlich ist. Derartige Verfahren werden außerdem in solchen Fällen verwendet, wo ein saures Gas wie CO₂ zusammen mit anderen sauren Gasen auftritt oder der Partialdruck des CO- und der anderen Gase gering ist.

Eine zweite Kategorie wird im allgemeinen als wäßrige Base-Absorptionsverfahren oder "heiße Pottasche"-Verfahren bezeichnet. Bei diesem Verfahrenstyp enthält die in der Absorptionslösung verwendete wäßrige Base eine geringe Menge eines Amins als Aktivator. Dieser Verfahrenstyp wird allgemein verwendet, wenn große Mengen (bulk removal) eines sauren Gases wie CO₂ entfernt werden sollen. Dieser Verfahrenstyp eignet sich auch für solche Fälle, wo die CO₂- und Einsatzgasdrücke hoch sind. Bei solchen Verfahren werden brauchbare Ergebnisse bei Verwendung wäßriger Kaliumcarbonatlösungen und eines Amins als Aktivator erzielt.

Eine dritte Kategorie wird allgemein als nicht wäßriges Lösungsmittelverfahren bezeichnet. Bei diesem Verfahren ist Wasser ein untergeordneter Bestandteil der Absorptionslösung, und das Amin ist in der flüssigen, das Lösungsmittel enthaltenden Phase gelöst. Bei diesem Verfahren sind bis zu 50 % des Amins in der

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flüssigen Phase gelöst. Dieser Verfahrenstyp wird für Spezialzwecke verwendet, wenn der Partialdruck von CO₂ extrem und/oder viele saure Gase, wie z.B. COS, CH-.SH und CS~ vorhanden sind.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren der zweiten Kategorie, nämlich des wäßrige Base-Absorptionsverfahrens oder des "heiße Pottasche"-Verfahrens. Bei vielen industriellen Verfahren zur Entfernung von sauren Gasen wie CO₂ werden regenerierbare wäßrige alkalische Absorptionslösungen wie ein Amin und Kaliumcarbonat enthaltende Lösungen verwendet, die kontinuierlich zwischen einer Absorptionszone, in der die sauren Gase absorbiert werden, und einer Regenerationszone, in der die absorbierten Gase gewöhnlich mit Dampf desorbiert werden, zirkuliert werden. Die Hauptkosten dieser Verfahren hängen im allgemeinen von der Größe der Absorptions- und Regenerationstürme, der Größe der Kessel zur Gewinnung bzw. Wiedergewinnung von Dampf und der Größe der Kühler ab, in denen verbrauchter Dampf kondensiert wird, so daß das Kondensat zur Aufrechterhaltung einer geeigneten Wasserbilanz in das System zurückgeführt werden kann. Die Betriebskosten derartiger Absorptionsanlagen hängen im allgemeinen zusammen mit der erforderlichen Menge an Wärme zur Entfernung einer bestimmten Menge an saurem Gas, z.B. der thermischen Effektivität, manchmal ausgedrückt als m entferntes saures Gas je kg verbrauchtem Dampf. Die Bemühungen, die Betriebskosten dieser industriellen Verfahren

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zu verringern, haben sich auf die Verwendung von Absorptionssystemen oder Kombinationen von chemischen Absorptionsmitteln konzentriert, die bei Verwendung der bestehenden Anlagen effektiver sind.

Es gibt eine Reihe von Patentschriften, in denen Verbesserungen zur Verbesserung der Effektivität des "heiße Pottasche"-Verfahrens vorgeschlagen werden.

Einige dieser Verbesserungen sind in der US-PS 2 718 4 54, 3 144 301, 3 637 345, 3 793 434 und 3 848 057 sowie in der GB-PS 1 305 718 beschrieben.

In zum Stand der Technik gehörenden Veröffentlichungen wurde gelehrt, daß sterisch gehinderte Amine geringe Kombinationsgeschwindigkeiten mit CO₂ hätten. Daraus wurde offensichtlich geschlossen, wenngleich auch andere Erklärungen möglich sind, daß sterisch gehinderte Amine für C0₂-Absorptionsverfahren ineffektiv seien. Beispielsweise M.M. Sharma, Trans. Faraday Soc. 61, 681 bis 8 (1965) beschreibt die Kinetik der Reaktionen von CO₂ und COS mit 38 Aminen, von denen einige sterisch gehinderte Amine sind. Andere Wissenschaftler haben die verhältnismäßig geringen Absorptionsraten von CO₂ bei Aminen auf die sterische Hinderung zurückgeführt; siehe z.B. J.L. Frahn und J.A. Mills, Aust. J. Chem., V7, 256-73, 263 (1964) und M.B.

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Jensen, Acta Chemica Scandinavica, V\_, 499-505 (1957).

Shrier und Danckwerts, Ind. Eng. Chem. Fundamentals, 8, 415 (1969) diskutieren die Verwendung von Aminen als Beschleuniger für wäßrige Kohlendioxidabsorptionslösungen. Diese Wissenschaftler führten jedoch nur vorläufige Absorptionsversuche durch und erkannten nicht die einzigartigen Kapazitätsvorteile, die durch die Verwendung sterisch gehinderter Amine in einem Absorptionsverfahren für saures Gas erzielt werden. Im vorliegenden Zusammenhang ist ferner der Artikel von Danckwerts und Sharma in The Chemical Engineer, Okt. I966, Seite 244-280 interessant.

Bei den bekannten Verfahren war die Effizienz der Absorptionslösungen verwendeten Verfahren allgemein begrenzt durch die verhältnismäßig langsame Übergangsgeschwindigkeit der Moleküle des sauren Gases von der Gasphase in die flüssige Phase sowie in umgekehrter Richtung bei der Regenerierung dor Absorptionslösung. In vielen der bekannten Verfahren wird versucht, das Absorptionsverfahren für saure Gase effizienter zu machen. In der DT-OS 2 628 376 wird ein Verfahren zur Absorption von sauren Gasen wie z.B. CO^ beschrieben und beansprucht, bei dem sterisch gehinderte Amine eingesetzt werden. Diese sterisch gehinderten Amine verbessern überraschend die Effizienz, die Effektivität und die Arbeitskapazität von Absorptionsverfahren für saure Gase aller drei o.g. Kategorien.

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Es wurde jedoch beobachtet, daß bei Verwendung eines sterisch gehinderten Amins aus der Gruppe der Aminoäther, der Aminoalkohole, der Di- und Triamine als Aktivatoren (d.h. die wirksamsten Aktivatoren hinsichtlich der Arbeitskapazität) in einem "heiße Pottasche"-Verfahren zur Absorption von CO₂ enthaltendem saurem Gas häufig bei geringen Konzentrationen an saurem Gas, insbesondere während der Desorption, eine Phasentrennung erfolgt. Dieses Problem tritt häufiger auf, wenn das Kaliumcarbonat in Konzentrationen um 30 % verwendet wird. Dieses Problem der Phasentrennung könnte dadurch gelöst werden, daß man eine unvollständige Desorption des sauren Gases durchführt, um so die Absorptionslösung im Einphasenbereich zu halten. Eine solche Verfahrensweise würde jedoch die thermodynamische Kapazität der Absorptionslösung nicht voll ausnutzen.

Es wurde nun gefunden, daß die oben beschriebenen Phasentrennungsprobleme gelöst werden können und die thermodynamische Kapazität der Absorptionslösungen voll ausgenutzt werden können, indem man der Absorptionslösung mindestens eine Aminosäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen als Colösungsmittel für den sterisch gehinderten Aminaktivator zusetzt. Dies war völlig überraschend, da gefunden wurde, daß Aminosäuren mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen wie Glycin diese Colösungsmittelwirkung nicht besitzen.

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Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Entfernung von sauren Komponenten, vorzugsweise CO₂ allein oder zusammen mit H₂S, SO₂, SO₃, CS₃, HCN, COS und den Sauerstoff- und Schwefelderivaten von C.-C.-Kohlenwaoserstoffen, aus einer Gasmischung, bei dem die Gasmischung mit einer wäßrigen Lösung kontaktiert wird, die

(1) ein basisches Salz aus der Gruppe der Alkalibicarbonate, -carbonate, -hydroxide, -borate und -phosphate oder Mischungen derselben und

(2) einen Aktivator für das basische Salz enthält, der zumindest ein sterisch gehindertes Amin mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom aus der Gruppe der Aminoäther, der Aminoalkohole und der Di- und Triamine enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zur Verhinderung einer Phasentrennung in der wäßrigen Lösung bei hohen Temperaturen und bei niedrigen Konzentrationen der zu entfernenden sauren Komponenten die Gasmischung und die wäßrige Lösung in Gegenwart einer Aminosäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, die ein Colösungsmittel für das sterisch gehinderte Amin ist, kontaktiert.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine wäßrige Säureabsorptionslösung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine

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Mischung von etwa 10 bis 40 Gew.% Kaliumcarbonat, etwa 2 bis 20 Gew.% zumindest eines sterisch gehinderten Amins mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom und etwa 2 bis 20 Gew.% einer tertiären oder sterisch gehinderten, keine Hydroxylgruppen besitzenden Aminosäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

Das Kontaktieren der Absorptionsmittelmischung und des sauren Gases in jedem geeigneten Kontaktturm erfolgen. Bei derartigen Verfahren kann die Gasmischung, aus der die sauren Gase zu entfernen sind, in innigen Kontakt mit der Absorptionslösung gebracht werden, in dem herkömmliche Mittel wie ein z.B. mit keramischen Ringen gepackter oder mit Glockenböden oder Siebböden ausgestatteter Turm oder ein Blasenreaktor (bubble reactor) verwendet werden. Die Bezeichnung "saures Gas" umfaßt CO₂ allein oder zusammen mit H₃S, SO₂, SO₃, CS₃, HCN, COS und den Oxid- und Schwefelderivaten von Cj-C.-Kohlenwasserstoffen. Diese sauren Gase können in einer Gasmischung in Spuren in größeren Mengen vorhanden sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Absorptionsschritt durchgeführt, indem die Gasmischung am Boden des Turms eingespeist wird, während die frische Absorp-

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tionslösung am Kopf des Turms zugegeben wird. Die von sauren Gasen weitestgehend befreite Gasmischung tritt am Kopf des
Turmes aus. Die Temperatur der Absorptionslösung während der Absorptionsstufe beträgt vorzugsweise etwa 25 bis 200 C und
insbesondere etwa 35 bis 150 C. Der Druck kann in einem weiten Bereich variieren; geeignete Drucke liegen zwischen 0,35 und 140,6 atü, vorzugsweise 7 bis 105,5 atü und insbesondere 14,1 bis 70,3 atü im Absorber. Im Desorber beträgt der Druck etwa 0,35 bis 7 atü. Der Partialdruck des sauren Gases, z.B.

von CO₂ in der Gasmischung, beträgt vorzugsweise etwa 0,007

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bis 35,2 kg/cm und insbesondere etwa 0,07 bis 28,1 kg/cm .

Das Kontaktieren erfolgt unter solchen Bedingungen, daß das
saure Gas, z.B. C0~, von der Lösung absorbiert wird. Im allgemeinen dauert das Gegenstromkontaktieren zur Entfernung des sauren Gases 0,1 bis 60 Minuten und vorzugsweise 1 bis 5 Minuten. Während der Absorption wird die Lösung durch die Wirkung des Aminosäure-Colösungsmittels auf die verhältnismäßig unlöslichen sterisch gehinderten Amine in einer Phase gehalten. Völlig unerwartet verringert das Aminosäure-Colösungsmittel außerdem die Schaumbildung.

Wenn die das Alkalisalz, das sterisch gehinderte Amin und die Aminosäure enthaltende Absorptionslösung mit Gasen wie CO^ und H^S gesättigt oder teilweise gesättigt ist, kann sie regeneriert werden, so daß sie zum Absorber zurückgeführt werden kann. Die

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Regeneration soll ebenfalls in einer flüssigen Phase stattfinden. Deshalb ergibt die Anwesenheit des Aminosäure-Colösungsmittels auch in diesem Abschnitt des Absorptionsverfahrens für saure Gase einen Vorteil. Die Regenerierung oder Desorption erfolgt auf herkömmliche Weise wie durch Druckverringerung, die den spontanen Austritt der sauren Gase aus der Absorptionslösung bewirkt, oder indem man die Absorptionslösung in einen ähnlich konstruierten Turm wie in der Absorptionsstufe am oder in der Nähe des Turmkopfes einspeist und von unten ein inertes Gas wie Luft oder Stickstoff oder vorzugsweise Dampf in den Turm einleitet. Die Temperatur der Absorptionslösung während der Regeneration kann die gleiche wie bei der Absorptionsstufe sein, d.h. etwa 25 bis 200°C und vorzugsweise etwa 35 bis 150°C. Nachdem die Absorptionslösung zumindest von einem Teil der absorbierten sauren Gase befreit ist, kann sie zum Absorptionsturm zurückgeführt werden. Falls erforderlich, kann zusätzlich frisches Absorptionsmittel zugesetzt werden. Eine Phase wird während der Desorption aufrecht erhalten, indem die Konzentration des sauren Gases, z.B. CC>2» kontrolliert wird, so daß sie nicht in den Bereich fällt, wo sich zwei flüssige Phasen bilden. Dies ist natürlich beim erfindungsgemäßen Verfahren durch die Verwendung des Aminosäure-Colösungsmittels zusammen mit dem sterisch gehinderten Amin sehr viel leichter.

Im Rahmen der Desorption wird beispielsweise die CO₂~reiche Absorptionslösung aus dem Hochdruckabsorber zuerst in eine

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Entspannungskammer geleitet, in der Dampf und etwas CO- bei geringem Druck aus der Lösung entweichen. Die entweichende CO^-Menge beträgt im allgemeinen etwa 35 bis 40 % des bei der Desorption insgesamt entfernten C0₂~Menge. Diese Menge erhöht sich etwas, z.B. auf 40 bis 50 %, bei dem Desorptionsgeschwindigkeitsbeschleunigungssystem, da eine größere Annäherung an den Gleichgewichtszustand bei der Entspannung erreicht wird. Die Lösung aus der Entspannungstrommel wird dann in einem gepackten oder einem mit Böden ausgestatteten Turm mit Dampf gereinigt, wobei der Dampf im Kessel am Boden des Turmes erzeugt wird. Der Druck in der Entspannungstrommel und im Rei-

2 nigungsturm beträgt gewöhnlich 1,12 bis 7 kg/cm und vorzugs-

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weise 1,12 bis etwa 2,11 kg/cm . Die Temperatur beträgt etwa

25 bis 200°C, vorzugsweise etwa 35 bis 150°C und insbesondere etwa 100 bis 140 C. Die Reinigungs- und Entspannungstemperaturen richten sich natürlich nach dem Druck, so daß beispielsweise bei einem Druck von etwa 1,12 bis 1,17 kg/cm die Temperatur vorzugsweise etwa 100 bis 140C beträgt. Eine Phase wird bei der Desorption aufrecht erhalten, indem die Menge an gewonnenem saurem Gas, z.B. CO₂/ kontrolliert wird.

In der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfiudung wird das saure Gas, z.B. CO-» aus einem Gasstrom entfernt, indem (1) der Gasstrom mit einer Lösung kontaktiert wird, die etwa 10 bis 40 Gew.%, vorzugsweise etwa 20 bis 30 Gew.% K₂CO₃

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ein etwa 2 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Gew.% zumindest eines sterisch gehinderten Amins mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom enthaltendes Aktivatorsystem, wobei die sterisch gehinderten Amine Aminoäther, Aminoalkohole und/oder Di- und Triamine sind, und etwa 2 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Gew.% einer Aminosäure enthält, die ein Colösungsmittel für das sterisch gehinderte Amin ist. Der Rest der Lösung ist Wasser. Das Kontaktieren wird unter Bedingungen durchgeführt, bei denen das saure Gas in der Absorptionslösung absorbiert wird. Dies geschieht vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 25 bis 200 C, insbesondere etwa 35 bis 150°C und bei einem Druck von etwa 7,03 bis 105,5 atü. Zweitens wird die Absorptionslösung unter Bedingungen regeneriert, bei denen das saure Gas aus der Absorptionslösung desorbiert. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man unter Bedingungen arbeiten, bei denen die Arbeitskapazität, die Differenz der absorbierten Mole an saurem Gas in der Lösung am Ende der Schritte (1) und (2), bezogen auf die ursprünglich vorhandenen Mole an K-CO,, größer ist als unter gleichen Verfahrensbedingungen, aber ohne einen sterisch gehinderten Aminpromotor. Die Arbeitskapazität ist also mit anderen Worten wie folgt definiert:

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Bei Beendigung der Bei Beendigung der

Absorption Desorption

Mol CO₂ absorbiert _ _{restliche Mole an abso}rbiertem

anfängliche Mole K₂CO₃

Es sei darauf hingewiesen, daß wenn immer auf die Arbeitskapazität Bezug genommen wird, die Bezeichnung definiert werden kann als die Differenz zwischen der CO₂~Beladung der Lösung bei Absorptionsbedingungen (Schritt 1) und der CO₂~Beladung der Lösung bei Regenerationsbedingungen (Schritt 2) jeweils dividiert durch die anfänglich vorhandenen Mole K₂CO₃. Die Arbeitskapazität hängt mit der thermodynamischen cyclischen Kapazität zusammen, das ist die Beladung gemessen unter Gleichgewichtsbedingungen. Diese Arbeitskapazität kann erhalten werden aus der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtsisothermen, d.h. aus der Beziehung zwischen CO₂-Druck im Gas und der CO₂~Beladung der Lösung im Gleichgewicht bei einer vorgegebenen Temperatur. Zur Berechnung der thermodynamischen cyclischen Kapazität müssen gewöhnlich die folgenden Parameter bestimmt werden: (1) Absorptionsdruck des sauren Gases, z.B. CO₂, (2) Regenerationsdruck des sauren Gases, z.B. CO₂, (3) Absorptionstemperatur, (4) Regenerationstemperatur, (5) Zusammensetzung der Lösung, d.h. Gew.% Amin und Gew.% Alkalisalz oder Hydroxid, z.B. Kaliumcarbonat und (6) Gaszusammensetzung. Der Fachmann kann das verbesserte Verfahren, das sich bei Verwendung eines sterisch gehinderten Amins ergibt, demonstrieren, indem er einen direkten

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Vergleich mit einem Verfahren vornimmt, bei dem in der wäßrigen Absorptionslösung kein sterisch gehindertes Amiη vorhanden ist. So findet man beispielsweise beim Vergleich von zwei sich entsprechenden Absorptionsverfahren für saures Gas (d.h. gleiche Gaszusammensetzung, gleiche Zusammensetzung der Absorptionslösung, gleicher Druck und gleiche Temperatur), das bei Verwendung der sterisch gehinderten Amine die Differenz der am Ende von Schritt 1 (Absorptionsschritt) und am Ende von Schritt 2 (Desorptionsschritt) wie definierte Menge an absorbiertem saurem Gas, z.B. C0~, bedeutend größer ist. Diese erheblich erhöhte Arbeitskapazität wird selbst dann beobachtet, wenn die Vergleichsabsorptionslösung eine äquiroolare Menge eines zum Stand der Technik gehörenden Aminpromotors wie Diethanolamin, 1,6-Hexandiamin usw. enthält. Es wurde gefunden, daß die Verwendung der sterisch gehinderten Amine eine Arbeitskapazität ergibt, die mindestens 15 % größer als die Arbeitskapazität einer Absorptionslösung ist, die kein sterisch gehindertes Amin enthält. Arbeitskapazitätszunahmen von 20 bis 60 % können durch die Verwendung von sterisch gehinderten Aminen erzielt werden.

Ohne sich an eine bestimmte Theorie zu binden wird angenommen, daß die Verwendung der sterisch gehinderten Amine die oben beschriebenen Verbesserungen aus den folgenden Gründen ergibt.

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Wenn CO₂ in einer wäßrigen primäres Amin enthaltenden Lösung absorbiert wird, laufen folgende Reaktionen ab:

(1) R- NH₂ + CO» > R-NH- C00~ + H⁺

(2) R-NH- C00~ + H₂O > R - NH₃ + HCO₃"

(3) H⁺ + R - NH₂ > R - NH₃ ⁺

Die Menge an CO₂, die absorbiert werden kann, hängt vom Ausmaß der Reaktion (2) ab. Wenn Reaktion (2) vernachlässigbar ist, dann ergibt sich als Ergebnis der Reaktionen (1) und (3):

2R - NH₂ + CO₂ > R-NH- COO +R- NlK

D.h. die maximale Menge an CO₇, die absorbiert werden kann, beträgt 0,5 Mol/Mol Amin.

Wenn andererseits die Reaktion (2) quantitativ abläuft, dann ergibt sich als Ergebnis der Reaktionen (t), (2) und (3):

R - NH₂ + CO₂ + H₂O > HCÜ +R- NH₃

D.h. die maximale Menge an CO^, die absorbiert werden kann, beträgt 1 Mol/MoL Amin.

Das Ausmaß der Reaktion (2) hängt von der Natur von R und insbesondere von dessen sterischer Konfiguration ab. Wenn R eine primäre Alkylgruppe ist, ist das Carbamat verhältnismäßig stabil, und seine Zersetzung, d.h. Reaktion (2), ist unvollständig. Die maximale Menge an CO₂, die absorbiert werden kann, ist nur wenig größer als 0,5 Mol/Mol Amin. Wenn R andererseits eine tertiäre Alkylgruppe ist, wird das Carbamat sehr instabil, und seine Zersetzung, d.h. Reaktion (2), ist praktisch vollständiq. Die maximale Menge an CO,,, die.· absorbiert worden kann, beti äqt nahezu 1 Mol/Mo ι Amin. Wenn <i.is; das AmLn steri.sc:h or:'.! ■ ri.'u'.r t if t , dann Li-; t ctj c CO. ,-Absorpt j on ^o i !.ständiger als v/i:i'ii'; .'!.Μί· Amin ,μ.':Μ ftlf.i is::i. qoh i .rider I is.l .

FiC: i dei Desorption >/ciLauten die i<c-akl.io.ie:n (I) , (*'.) und κ 3) von roohLs riachi I inks. VJe η η F; ei.ru;.· primärt' Alkylcjruppe is L, ist die /'c:rs;e Ι-Σ'λιγκ! cies Carbamates urn'ol Is t and i q , d . 1ί . es eriolgt. nur eine· ten Iv/fise Uc:s;c>riA i on. Vieriri .-iruii:rc!rsc· ι Ls R ('ine tertiäre h Lky Lqruppe ist, q ibt f:s ! ür das CCl₁ keine· :Möc|ii::hkoit tür eine· .stabile Form, und die Desorpt. ι on ist praktisch ■/ο! 1 stand iq . DoshaLb ist die· Moriqe an atisorb ι erteni oder de— sorb ι er tem CO. je· Mr> I Amin höher, wenn das Amin storisch c(eh irider t ist .

Wenn die Aminoqruppe eine sc-kuneiäre.· Ami rioq ruppeii;t , reicht eine daran gebundene sekundäre Alkylqruppe aus, um die er tor-

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derliche sterische Hinderung zu liefern (z.B. N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin) .

Neben einer erhöhten Arbeitskapazität und erhöhten Absorptions- und Desorptionsgeschwindigkeiten führt die Verwendung von sterisch gehinderten Aminogruppen aufgrund der geringeren Menge und der leichteren Zersetzung des Carbamate zu einem geringeren Dampfverbrauch während der Desorption.

Die kosten für den erforderlichen Dampf sUlJen titic:r, wei.enllicheri Kostenfaktor beim Betrieb einer Absorpti or.san.. ar. e für saures Gas, z.l'.. CC).,, dar. Durch die Verwendung; eier ster-sch gehinderten /imine wird eine,' wesentliche Verringerung- aes Energiebedarfs, d.h. der Betriebskosten, erreicht. Durch axe Verwendung der sterisch gehinderten Amine kJ'mnen auiseraeii. weitere Einsparungen durch verringerte Investi ti onskos t en bei neuen Anlagen und bessere Auslastung von existierenden Anlacjen erreicht werden. Die entfernung von sauren Gasen wie CO., aus Gasmischungen ist von großer industrieller Bedeutung. Dies gilt besonders für 5!ys teme, die Kaliumcarbonat aktiviert durch sterisch gehinderte Amine verwenden.

Wenngleich die sterisch gehinderten Amine einzigartige Verteile durch ihre Fähigkeit, die Arbeitsk.£ipazität bej f.ii^.reabsorptionsverfahren zu verbessern, ergeben, nimmt ihre: Wirk-

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samkeit in alkalischen Absorptionssystemen bei hohen Temperaturen und geringen Konzentrationen des sauren Gases aufgrund eintretender Phasentrennung ab. Deshalb können die Vorteile der hoch effektiven, sterisch gehinderten Amine wie der Aminoäther, der Aminoalkohole und der Di- und Triamine unter diesen Verfahrensbedingungen nicht voll ausgenutzt werden. Völlig unerwartet löst nun die Zugabe einer Aminosäure als ein Colösungsmittel das Problem der Phasentrennung und ermöglicht eine vollständigere Ausnutzung des sterisch gehinderten Amins als Aktivator. Dieses Ergebnis ist insbesondere deshalb überraschend, da Aminosäuren allein zwar in diesen alkalischen Systemen löslich sind, aber in Säureabsorptionsverfahren nicht so wirksam sind wie beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Die erfindungsgemäß verwendete Absorptionslösuny setzt sich aus einem größeren Teil Alkalisalz und einem geringeren Teil Aminaktivator zusammen, wobei letzterer die sterisch gehinderten Amine und das Aminosäure-Colösungsmittel enthält. Der Salzgehalt der Lösung beträgt etwa 10 bis 40 Gew.% und vorzugsweise 20 bis 30 Gew.%. Der Gehalt an sterisch gehindertem Amin beträgt etwa 2 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Gew.% und insbesondere etwa 5 bis 10 Gew.%. Der Gehalt an Aminosäure-Colösungsmittel beträgt etwa 2 bis 20 Gew.% und vorzugsweise etwa 5 bis 15 Gew.%. Der Rest der Lösung setzt sich aus Wasser und/oder anderen üblicherweise verwendeten

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Additiven wie Antischaummittel (es sei darauf hingewiesen, daß die Aminosäuren selbst unerwarteterweise als Antischaummittel in der erfindungsgemäßen wäßrigen Absorptionslösung fungieren), Antioxydationsmittel, Korrosionsschutzmittel usw. zusammen. Beispiele für derartige Additive sind u.a. Arsenige-Säure-Anhydrid (AS₉O-.), selenige und tellurige Säure, Protide, Vanadinoxide, z.B. V₃O₃, Chromate, z.B. K„Cr_0_ usw.

Es ist bekannt, für die Absorption von sauren Gasen aus einer flüssigen oder gasförmigen Mischung Alkalimetallcarbonate, -bicarbonate, -hydroxide, -borate und -phosphate zu verwenden. Diese Salze können beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Typische beim erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Salze sind u.a. Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Lithiumcarbonat, Kaliumhydroxid, Kaliumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Cesiumcarbonat, wobei Kaliumcarbonat am meisten bevorzugt wird.

Erfindungsgemäß geeignete sterisch gehinderte Amine sind die Aminoether, die Aminoalkohole (einschließlich der Diaminoalkohole, aber nicht auf diese beschränkt), die Di- und Triamine, die zumindest eine sekundäre Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder zumindest eine primäre Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom enthalten. Vorzugsweise sind die sterisch gehinderten Amine asymmetrische Verbindungen, da die symmetrischen Amine dazu

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neigen, feste Niederschläge in der erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen alkalischen Absorptionslösung zu ergeben. Die am meisten als Aminaktivatoren für die alkalischen Absorptionslösungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugten sterisch gehinderten Amine sind N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin, N- (1,1-Dimethyl-2-hydroxyethyl)-2-methyl-1,2-propandiamin, 2-Methylpiperazin und 2,5-Dimethylpiperazin.

Weitere Beispiele für geeignete sterisch gehinderte Aminaktivatoren sind u.a.:

Aminoäther Sterisch gehinderte Amino-hydroxyalkyläther:

?^H3

CH₃

2(2-Amino-2-methyl-propoxy) ethanol

Aminoalkohole Sterisch gehinderte primäre Monoaminoalkohole:

CH-,

H₀H - C - CH - CH-, 3-Amino-3-methyl-2-pentanol

CH,

I '

CH-

CH₉ OH

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	>	CH₂OH
CH₃	ι 3
-C- I	CH	- CH₂OH
CH₃

1-Uydroxymethyl-cyclopentylamin

2,3-Dimethyl-3-amino-1-butanol

CH₂

H₂N - C - CH₂OH CH₂ CHo 2-Amino-2-ethyl-1-butanol

.OH

NIl₂

1-Methyl-2-hydroxy-cyclopentylamin

CII3

H₂N -C-CII- CH₂ - CII CII3 OH

CII3 NH₂

2-Amino-2-methy1-3-pentanol

2,4-Dimethyl-2-aminocyclohexanol

Oil

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	L	CH	ρ NlI₂
	C	3
	CH₃ ϊ	J-CH₂OH
	CH₃	ΪΗ₂
	ι
H₂N	CH₃	QI₂OH
	QI₃
	-C- I
H₂N	CH₂	Ql₂OH
	CH₃
	CH₃
	-9 -
H₂N	QI₃	QI₂ - Ql₂OH
	Ql₃
	*-C-* t
H₂N	QI₃	CH - Ql₃
	OH

- 27 -

1-Hydroxyethylcyclohexylamin

i-Hydroxymethyl-3-methylcyclohexylamin

2-Hydroxymethyl-i-methylcyclohexylamin

2-Amino-2-methyl-1-propanol 2-Amino-2-methyl-1-butanol

3-Amino-3-methyl-1-butanol 3-Amino-3-methy1-2-butanol

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H₂N -

QI₃ C C-C CH₃ Q

-OH 2-Amino-2,3-diraethy1-3-butanol

σι,

Η2Ν - C - CH₂OH

CH CH₃ CH₃

2-Amino-2,3-dimethyl-1-butanol

CH₂OH NH₂ 1-Hydroxymethylcyclohexylamin

2-substituierte Piperidinalkohole

2-Piperidinmethanol

CH₂OII

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CH₂-CH₂OH

2-Piperidinethanol

CH-CH₃ OH

.0H 2- (1-Hydroxyethyl)-piperidin

5-Hydroxy-2-methy!piperidin

N U

H₃C

OH CH₃

«3

2-Methyl-3-hydroxypiperidin 2,6-Dimethyl-3-hydroxypiperidin

2,5-Dimethy1-4-hydroxypiperidin

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Aliphatische Diaminoalkohole

H₂N-

CIU ι J

C- CH₂ CII₃

- NH -

CH CH₂ N₁(1-Hydroxy-2-butyl)-2-methyl-1,2-propandiamin

CH

C-NH CII₂OII

- CII₂ - CII₂ - CII₂ N (1 -Hydroxy^-methyl^- butyl)- 1,3-propandiamin

CII-

H₂N - C - ClI - Nil - C - CII₉OH

CH.

CH-N₁ (1 , i-Dimethyl-2-hydroxyethy L)-2-methyl-1,2-propandiamin

CII - Nil CIU - C - NIU

- CIU - CH N₃-Isobutyl-2-methyl-2,3-diamino-1-propanol

CH₂OII

CH - NH

CIIOII

CH ι J

ClI

CH-NH.

CIU N (3-Hydroxy-2-butyl)-2 , 3-diaminobutan

80982A/0996

CH-

H₂N -C- CH₂ - Nil - CH₂ - CH₂OH CII, N -Hydroxyethyl-2-methyl-1,2-propandiamin

:N-CH₂ - C - CH-OH

NH. 2,N-,N₃-Trimethyl-2,3-diamino-1-propanol

CH, H₂N-C- CH, - N - CH₂ - CH₂ - OH

'2 CH-N.,2-Dimethy1-N₁-hydroxyethyl-1 ,2-propandiamin

CII-

HO - CH₂ - C - NlI-CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂ N (1 ,1-Dimethy 1-2-hydroxyethyl)-1 , 3-propandiamin

CH,

CH₃ -C-NIl-CH₂ -■ CH - Ql₂ - NH₂ CII₃ OH

N-tert.-Butyl-1,3-diamino-2-propanol

809824/0996

Cycloaliphatische Diaminoalkohole:

CH₂OH ■

NH₂
CHoNH₀

l-Amino-l-aminomethyl-2-hydroxymethyl cyclohexan

NH₂

/ \ NH - CH₂ - CH₂OH

N-Hydroxyethyl-1,2-diaminocyclohexan

- CH₂ - CH - CH2 - NH₂

OH
N-eyclohexyl-1,3-diamino-2-propanol

NH - CH₂ - CH₂ - CH₉ - NH₂ OH ^:

N~(2- öydroxycyclohexyi)-l,3-propan diamin

\ ) NH - CII₉ - CH - CH.

^XNH₂ CH

N-Isopropanol-1,2-diaminocyclohexan

80982^/0996

CHo

CHOH

CH₂ - NH-/ VnH₂

N-(2-Hydroxybutyl)-l,4-diaminocyclo" hexan

T)IAMTNE Monoprimäre aliphatische Diamine:

CII3 αΐ3 - C - NH - C112 - CH2 - Cll2 - CH - CH3

N^-tert.- Butyl-l,4-pentandiamin

CH₃ CH₃ - C - CII₂ - CH - CH₃

NH NH-

CH₂

CH₃

ClK

I -¹

2-Ethylamino-2-methyl-4-aminopentan

CH3 - CH₃ - C - Nil - CH₂ - CH₂ - CH₃ - CII₃ - N

N-tert.-Pentyl-l,4-butaii3iar-in

CII₃

CIU

I °

CH₃ - C - NH - CH₂ - CII₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂

CH₃

N-tef £.?

-! ?£f?entandiamin

2755b69

	CH₂	CHo I -5	NH	CH₃
H₂N -		-C- I		- CH
	CH₃	CH.

-I, 2-propandiamin

CHo
ι ^J

CH-NH- CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂

N-sec. -Butyl-1,3-propandiamin

CH₃ CW₂

CH₃ - CH₂ - C - CH₂ - N

NlI₂ ^ CH₃ Nj^- Dimethyl- 1, 2-diamino-2-mcthylbutan

CH₃

CH₃ - C - NH - CH₂ - CH₂ - NH₂ CH₃

CHq ι ^J

CH₃ - C - NH - CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂ N-t- E^ityl-l, 3-propandiamin

CH₃

CHo

CH, - C - CH₉ - CH - CHo, mi NH₂

CH

3 . _u 80982A/0996, '

2- Methylamino-2-methyl-4-amino pentan

2755b69

CH₃

H₀N - C - CH₀ - NH - CH₀ - CII₀ - CH₀ - CIU CH₃ N -Butyl-2-methyl-l,2-propandiamin

ριι_ ριΐ

V/Ilo L.I1O

I J I J

CH - NH - CH₂ - CH - CH₂ - NH₂ CH₂

N-sec.-Butyl-2-methyl-l,3-propandiamin

CH₃ H₂N - C - ClI₂ - NH - CH₂ - CH₂ - CH₃ CH₃

N.-Propyl-2-methyl-i,2-propandiamin

CII₃

CII₃ -C-NlI- CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂

N-t-Butyl-1,4-butandiamin

CH₃

H₂N - CH₂ - CH - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₃ NH CH,

CH₃

N₀-Ethyl-1,2-hexandiamin

80982Λ/0996

2 7 5 5 b 6

AryIaIiphatische Diamine:

ClI₃ - C - U

CH₂ -

1-Methyl-1-pheny!ethylendiamin

CH₇ - NHo CH₂ -C- NH₂

CH₃

2-Benzyl-1,2-propandiamin

CH - NH - CH₂ - CH₂ - NH₂

C₂H₅

1-Phenyl-1(2-amino-ethylamino)-propan

CH₉ - NH - CHo ι *■ C - NH₂

ClI₉

CH₃ N -Methyl-2-phenyl-1,2-butandiamin

Cycloaliphatische Diamine:

ClU

CII - NH₉

ι

CH₂ - NH

<3

-Cyclohexyl-1,2-propandiamin

809824/0996

.NH - CH₃ CH₂ - NlI₂

1-Methy!amino-1-aminomethy1-cyclopentan

NH₂ CH₂ - NH₂

1-Amino-1-aminomethylcycloheptan

NH - CII

^TJIl

NH₂ CH₃

N-Isopropy1-1,2-diaminocyclohexan

Clio ι ·'

CH₇ CH - NH —(\ CH₂ - NH₂

Np-Cyclohexyl-I,2-butandiamin

CH₃

CH ι

CH₂ - NH₂

Np-Cyclohexyl-1,2-propandiamin

, , NH - CH₉ - CH₉ - NH₉

N-Cycloheptyl-ethylendiamin

80982W0996

CHo

CH₃ -C- ΝΙΙ2
-NH₂
-Clio

1- (2-Aminoisopropyl) cyclopentan

CHo

NH - CH

CH₃

N-Isopropy1-1,4-diaminocyclohexan

/ \_NH - CH₂ - CH₂ - NH - CH₃

N -Cyclohexyl-N^-methyl-ethylendiamin

H - CII₂ - CH₂ - NH₂

N-Cyclohexyl-ethylendiamin

/ \-NH - CH₂ - CH₂ - NH - CH₂ - CH₃

N -,-Cy c lohexyl-N„-e thy !-ethylendiamin

/ VNH - CII2 - CH₂ - Cf₂ - NlI₂

N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin

1-Amino-1-aminomethylcyclohexan

809824/0996

C]	NH₂	1,	3-Diamino-1-methylcyclohexan	CH₃ -	CH, • C - I	! Diamine:
Y	- NH₂	- ^Cll2	CHi /~Λ - C - Nil/ \		KH₂ 2,	CH₂ - CH - CH₃
CH₃			CH₃ N₂-Cyclohexyl-2-methyl-1,2-propandiamin			NH₂ ,4-Diamino-2-methylpentan
	H₂N		Biprimäre aliphatische	CH₃-	CH₂ ·	CH,
				3	- C - CH₂ - CH - CH₂ - CH₃ NH₂ NH₂
		CH₃		,5-Diamino-3-methylheptan
		CH -	CH - I
		NH?	CII3 ·

CH₃
H₂N -C-
CH₃

2,3-Dimethy1-2,4-pentandiamin

CH₃

II2N -QI₂- CH₂- CH₂- CH₂- QI₂- C - NH₂

CH₃

2-Methyl-2,7-heptandiamin

80982A/0996

l)j sekundäre; a] j phal i ssche Di amine:

CH₃ CH₃ - C - IJH - CH₂ - CH₂ - KH - CH₂ - CH₂ - CH - CH₃ ^CH3

-tort.-Butyl-N^-butyl-ethylendiamin

CHo CH₃

CH₃ - C - NH - CII? - CH₂ - NH - CH₂ - CH

CH₃ ClI₃

N --tort.-Butyl-N -i sobuty1-ethy 1endi amin

ClU CH₃ - CU₂ - NH - CIl - CH₂ - CH₂ - NH - CH₂ - CH₃

U ] ,N j-diethyl-1,3-butandi ami η

CH₇ CH₃ -C- NH - CH₂ - CH₂ - NH - CIl₃

CH₃

N -t ort.-Buty]-N2-met hy 1-ethy]endi ami η

CH - NH - CH₉ - CH₉ - NH - CH₀ CIl₉

CH₉

CH₃

U - ( .'-!ent y I ) -u ,-iihM hy ] -ι M hy J ι ι,. 1 j ami η

809824/0996 BAD ORIGINAL

V 3
CII₃ -C- NH - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - Nil - CH₃

CH₃

N ..-tert.-Butyl-^-methyl- 1 ,4-butandiamin

CH₃ - C - NH - CH₂ - CH₂ - ClI₂ - NH - CH₂ - CII3

CH₃

N -tert.-Butyl-N -ethyl-1,J-propandiamin

Sekundäre-tertiäre Diamine:

CH₃
_al3 - C - NH - CH₂-CII₂ - N

ClI₃ C₂H₅

N.-tert.-Buty1-N₂~diethylethyLendiamin

TRTAMTNF. A LLphatische Triamine:

CII₃ CH₃

- ^C1I2 " ^C " v

CII5 NH₂ CH₃

N , ,N . , 2-l'entame thy L-I , 2 , J-Lr LüiuLnopropan

CH₃ CH₃

CH - NH - CII₂ - C - NH - CH₂ - CH₂ - C!I_V - NH₂ CII3 CH₃

N . - Isopropy L-M..- ( J-am Lnoprcpy L) -Z-ine thy L- I , 2—propane! Lam Ln

8 O 9 B 2 A / O Π Π 8

G GAS

ClU ι ^J

H₂N - C - CH₂ - Nil - ClI₂ - CH₂ - NH₂

CH₃

2 , 2-Dimothyl-diethy lentr iamln

CH₃

CH₃ - C - NH - CII₂ - CH - CH₂ - NIl₂ CH₃ NH₂

*· N.. -ter t. -Butyl- 1 , 2 , 3-triaminpropan

CIU ' CHo

IJ I J

H₂N -C- CH₂ - NH - C - CH₂ - NII₂ CH₃ CH₃

2,2,5,5-Tetramethyld iethy 1en triamLη

Cy c Loa L ipha tische Tr iami.no :

ΛΛ-ΝΗ - CH₂ - CH₂ - CII₂ - NH - CH₂ - CII₂ - CH₂

N . -Cyc loliexy l-diproDv Lent r Lain ίη

809824 / η 9 9 fi

HKTKROCYCLISCHE DI- UND TRIAMIMJ Azacycloa]kane:

ClI₃ CH₃ - C - CH₃

CH₃ CH₃

1-tert.-Butylamino-3,6-diaza-cycloheptan

Γj pcrazinderivate:

■ii.

CH₃

2-Methylpiperazin H

HvC —ι'' ^-,

2,5-Dimethylpiperazin

I_n^ J- CH₃

CH₃

CH₃

J- CM₇ - Nil -C- CH-J

(■113

2-tcj-i.. -liutylamino-methyl- 1 , Ί-dimethylpiperazi η

80982/4/099 H

Das Aminosäure-Co lösungsmittel

Erfindungsgemäß geeignete Aminosäure-Colösungsmittel für die sterisch gehinderten Amine sind solche Aminosäuren mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, die die Löslichkeit der sterisch gehinderten Amine in alkalischen wäßrigen Lösungen bei erhöhten
Temperaturen erhöhen. Vorzugsweise sind die Aminosäuren sterisch gehinderte Aminosäuren mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom, einer primären Aminogruppe gebunden an tertiäres
Kohlenstoffatom oder einer tertiären Aminogruppe, die frei
von Hydroxylgruppen sind. Wenn die Aminosäuren Hydroxylgruppen enthalten, ist die Löslichkeit zu groß, und die Colösungsmittelkraft nimmt ab. Dementsprechend sind diese Aminosäuren nicht erwünscht.

Geeignete Aminosäuren können u.a. die aliphatischen Mono- und Diamonosäuren sowie die cycloaliphatischen und heterocyclischen Aminosäuren sein. Zu den bevorzugten Aminosäuren gehören Pipecolinsäure, N,N-Dimethylglycin, 3-Amino-3-methy!buttersäure
und 2-Amino-2-methyl-buttersäure.

Weitere Beispiele für geeignete Aminosäuren sind die folgenden:

80982Α/Π996

Aliphatische Honoaminosäuren

CII3 CII3

\ N - CIl₂COOH Ν,Ν-Dimethy lcjlycin

CH₃	ClI₂COOH	CIi₃	ClIo
CH₃-C -		C -	C - COOH
NH₂			NH₂
	-
CH₃-ClI₂		Ql₂ CH₃

CII₃	ClI - NH -
	COOH	NH - CII

CH₃ -

3-Amino-3-methy!buttersäure 2-Amino-2-methy!buttersäure

2-Bthylaminopropionsäure 2-Methy!amino-2-methy!propionsäure

COOH

CH₃

CH - NH - CH₂ COOIl N-Isopropylglycin

CH₃

CH₃ - C - UH - CH₂ - ClI₃ 2-Ethylamino-2-methy!propionsäure

COOIl

809824/0996

	- CII2	- CH2	NII₂
CII₃			- C - COOH ι
	^CH	NH₂ - C - ι CH₃	CH₃
CH₃ CH₃-		COOH

2-Amino-2-methylva Leriansaurc 2-Amino-2,3-dimethy!buttersäure

CH₃

	■ CH2	CH₂ t
CH₃ -		- C - Nil2 ι
		COOH
CH₃	Nil -	CH₃
CII -		CH
COOH	CH₃

2-Amino-2-ethy!buttersäure

2-Isopropylami.nopropionsäure

NlI₂
CH₃ - C - CH₂ CH₂ COOlI 4-Amino-4-methy Lvaleriansäure

CH₃ ι

NH₂

CH₃ - CH₂ CH₂ - C - CH₂ - COOII

CH₃

NH₂

ClI₃ - Cll·? - C - CH₂ COOH CH₂ CH₃ 3-Amino-3-methylcapronsaure 3-Amirio-e thy Lvaler Lans.'iu r υ

809824/0996

NH₂

CHo -

CII₃ -

C - ι	CII -	COOH
ClI₃	CH₂
	CH₃
	NII₂
CH - ι	C -	COOH
Ql₃	CII₂

CH₃

- 47 -

3-ianino-2-ethyl-3-methylbuttersäure

2-Amino-2-ethyl-3-methylbuttersäure

NII₂

CH₃	CH - ι	CIl₂ -	■ C - COOH ι
	CII₃		CII₃
CH₃		CH₃
CH -	NH -	9»
CH₂ ι		CIl₃
COOII
ι		CH₃
CH -	NH -	C - I	CH₃
COOH		CH₃
	NH₂
CH₃	*-C-* I	CH₂	CH₃ - COO
	CIl₃		CH₃
			CH₃
	ClI₂	- NH	- CH ι
:ιΐ₃ ·	- CH ι		CH₃

2-Amino-2,4-dimethylvaleriansäure

3-Isopropylaminobuttersaure

2-tert·-Dutylaminopropionsäure

4-Amino-2,4-dimethylvaleriansäure

3-Isopropylamino-2-methylpropionsäure

COOH

809824/0996

- 43 -

CH₃ CH₃

CH₃

C - NII₂ C - CH₃ COOH 3-Amino-2,2,3-trimethy!buttersäure

CII

CH₃

-C- NH₂

CHo -

CH ι

CHo ι ^

COOH 4-Amino-3,4-dimethylvaleriansäure

CII₂ -NH-C- CH₃ CH2 CII₃

COOH 3-tert.-Butylaminopropionsäure

CII₃

CH ι

COOII

CH₃ N ,N-Dimethy!alanin

CH₂

COOH

CH,

- N' N,N-Dimethyl-beta-alanin

CH₃
CH₂

CH - N<

' CH COOH

2-Dimethylaminobuttersäure

809824/Π996

ClI₃

CIl - N< CH₂ COOIl

CIl₃ CII₃ 3-Dimethylaminobuttersäure

- ^N<

CII₂ CH₂ COOIl

CII₃ CH₃ 4-Dimethylaminobuttersäure

N<

C₂ H₅

C₂H₅

CII₂ COOII Ν,Ν-Diethylglycir.

CH₃ -

CHo

C - N\

¹ CH₃

COOIl N,N,2-Trimethy!alanin

CHo-CH ·> ι

/^σΐ3 CH₂ - Ν\

I CH₃

COOH N,N,2-Trimethyl-beta-alanin

809824/0996

CII₃ CH₃'

- CH₂ -

ALIPIIATISCHE ^AMINOSÄUREN

CH₃

C - COOH NII₂ 2-Amino-2-raethy1-4-dimethylaminobuttersäure

CH₃ CH

CII₃ N - CII₂ - CII₂ - N - CII - COOII

CH₃

NH₂

CII

CH - COOH

CH₃ N-Methyl-N- (2-d Line thy L-aminoethyl)^glycin

2,3-bis-Dimethylaminobuttersäure

COOH

CYCLOALIPHATISCHE AMINOSÄUREN

1-Amino-cyclopentancarbonsäure

^C00H -Amino-cyclopentanessicjsäure

NH₂

COOH 1-Amino-eyelohexancarbonsäurο

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FETEROCYCLISCHE AMINOSÄUREN

CH₃-^ N H

S-Methyl-Z-pyrrolidincarbonsä

ure

2-Methyl-2-pyrrolidincarbonsäure

COOH

ι H

L-CH₂ COOH 2-Pyrroliddmessigsäure

2-Pyrrolidinpropionsäure - CH₂ CH2 ^C0011

CH₃

2-Methyl-2-pyrrolidincarbonsäure

COOlI

II

Pipecolinsäure

CHo COOH , _. ... ...

^ 2-Piperidinessigsaure

80982A/0996

CH₂ CH₂ COOH 2-Piperidinpropionsäure

COOH

' COOH

HOOC

CH₃

COOH

CH-

4-Methy1-2-piperidincarbonsäure 6-Methyl-2-piperidincarbonsäure

6-Methyl-3-piperidincarbonsäure

1-Methyl-2—piperidihcarbonsäure

COOH

N
ι

CH₃

NH₂ COOII

1-Methyl-3-piperidincarbonsäure

1-Methy1-4-amino-4-piperidincarbonsäure

CH₃

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Das Aminosäure-Colösungsmittel kann mit dem sterisch gehinderten Amin in jeder geeigneten Weise verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das sterisch gehinderte Amin und die Aminosäure zu einem Aktivatorkonzentrat vorgemischt. Dieses Aktivatorkonzentrat, das gegebenenfalls das anorganische Saureabsorptionsmittel, z.B. K₃CO₃, enthalten kann, kann beim erfindungsgemäßen Absorptionsverfahren zur Entfernung saurer Gase verdünnt oder so, wie es ist, eingesetzt werden.

In den folgenden Beispielen sind, falls nicht anders angegeben, alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt, daß ein Absorptions/Desorptions-Zyklus für CO^ (saures Gas) durchgeführt werden kann, indem man Kaliumcarbonat aktiviert mit den sterisch gehinderten Aminen und dem Aminosäure-Colösungsmittel verwendet. Die Reaktionsanlage besteht aus einem Absorber und einem Desorber. Der Absorber ist der gleiche Absorbertyp wie in Figur 1 der US-Patentanmeldung 590 427 dargestellt. Es ist ein Gefäß mit einer Kapazität von 2,5 1 und einem Durchmesser von 10 cm ausgerüstet mit Rührer, Rückflußkühler und Zufuhrröhren für Gase. Der Desorber ist ein entsprechender 1 1-Reaktor ausgerüstet mit Rührer, Gaseinlaß- und Verteilungsvorrichtung (gas sparger), Rückflußkühler und
Thermometer.

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Es wurde eine Absorptionslösung mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

55 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin 36 g N,N-Dimethylglycin
225 g K₂CO₃
434 g H₂O

Die Absorptionslösung wurde in den Absorber gegeben und auf 80 C erwärmt. Die Apparatur wurde evakuiert, bis die Flüssigkeit anfing zu sieden. Dann wurde reines CO „ in den Absorber eingespeist. Nach vollständiger C0~-Zugabe waren 34 1 CO^ absorbiert worden. Die Analyse der Absorptionslösung ergab einen COp-Gesamtgehalt von 14,8 Gew.%. Die Absorptionslösung war vollständig klar und zeigt keine Neigung zur Niederschlagsbildung oder zur Phasentrennung.

Die das absorbierte CO^ enthaltende Absorptionslösung wurde anschließend in den Desorber überführt und 1 Stunde lang gekocht, wobei gerührt und langsam mit Stickstoff gespült wurde, um das CO _? aus der Absorptions lösung zu entfernen. Am Ende der Desorption war der CO^-Gesamtgehalt auf 8,8 Gew.% gesunken. Es wurde keine Phasentrennung in der Absorptionslösung beobachtet.

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Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt die Absorption von CO mit Kaliumcarbonatlösung aktiviert durch das sterisch gehinderte Amin und das Aminosäure-Colösungsraittel gemäß der Erfindung in einem Autoklaven, um ein Absorptionsverfahren in größerem Maßstab zu simulieren.

Die folgende Absorptionslösung wurde in einen mit einem Fenster ausgerüsteten Autoklaven gegeben:

18,5 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin

7,6 g Pipecolinsäure
75,0 g K₂CO₃
149,0 g H₂O

Der Autoklav wurde verschlossen und auf 121 C erwärmt, wobei

2 langsam mit reinem CO „ bei einem Gesamtdruck von 10,5 kg/cm gespült wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte (gaschromatographische Bestimmung). Zu diesem Zeitpunkt war der Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem die Absorptionslösung mit CO₂ gesättigt war. Die Lösung war vollständig klar und zeigte selbst nach Verringerung der Temperatur auf 107°C keine Niederschlagsbildung oder Phasentrennung

Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile der Verwendung der oben definierten Aminosäure als Colösungsmittel für die

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sterisch gehinderten Amine bei geringen CCU-Konzentrationen (was oft am Ende der Desorption der Fall ist), wo beobachtet worden ist, daß häufig eine Phasentrennung eintritt, wenn die hoch wirksamen sterisch gehinderten Amine, d.h. die Aminoäther, Aminoalkohole und Di- und Triamine verwendet werden.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde ein 400 ml Autoklav verwendet, der mit einem Seitenfenster, einem Magnetrührer, einem Rückflußkühler, Einspeis- und Austrittsröhren für Gase und einer Probenahmevorrichtung ausgerüstet war. Die folgenden Reagentien wurden in den Autoklaven gegeben:

16,5 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin

56,0 g K₂CO₃
138,8 g Wasser

13,7 g Pipecolinsäure

Der Autoklav wurde geschlossen und auf 121 C erhitzt, während eine gasförmige 0,2 Mol.% CO₂ und 99,8 Mol.% He enthaltende

2 Mischung bei einem Druck von 3,52 kg/cm langsam durch die

Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand aus nur einer Phase.

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Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß nur die Hälfte an Pipecolinsäure, d.h. 6,8 g und eine entsprechend größere Menge an Wasser, nämlich 145,6 g, verwendet wurden, um das Gesamtgewicht konstant zu halten. Darüber hinaus wurde bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 gearbeitet. Nach Erreichung des Gleichgewichts bestand die Flüssigkeit aus nur einer Phase.

Beispiel 5

Zum Vergleich wurden die Beispiele 3 und 4 ohne Verwendung der Pipecolinsäure als Colösungsmittel wiederholt. Der Wassergehalt wurde auf 125 g erhöht, um das Gesamtgewicht konstant zu halten. Ansonsten wurde bei den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 2 und 3 gearbeitet. Nach Erreichung des Gleichgewichts waren zwei Flüssigkeitsphasen vorhanden, was den Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung des Aminosäure-Colösungsmittels verdeutlicht.

Beispiel 6

In dem in Beispiel 3 beschriebenen Autoklaven wurden mehrere Versuche durchgeführt, um die Wirksamkeit von anderen Aminosäure-Colösungsmitteln zu bestimmen. Der Autoklav wurde mit folgenden Reagentien beschickt:

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16,5 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin 67,5 g K₃CO₃
141,0 g Wasser

Bei den Versuchen mit Aminosäure-Colösungsmittel wurde Aminosäure zugegeben und die Menge an Wasser soweit verringert, daß das Gesamtgewicht konstant 225 g betrug. Bei den Versuchen wurde der beschickte Autoklav verschlossen und auf 121 C erwärmt, wobei langsam eine 0,2 Mol.% CO _? und 99,8 Mol.% He ent-

haltende Gasmischung bei einem Druck von 3,52 kg/cm langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Tabelle 1 zeigt die Art und die Menge der verwendeten Aminosäuren und die Ergebnisse dieser Versuche.

Tabelle 1 Wirkung verschiedener Aminosäuren als Colösuncismittel

Phasen

1 1 1 1

Versuch-Nr.	Aminosäure	g
1	keine	0
2	Pipecolinsäure	13,7
3	Pipecolinsäure	6,8
4	N,N-Dimethylglycin	10,8
5	3-Amino-3-methyI-	12,4

buttersäure

2-Amino-2-methyl- 12,4 buttersäure

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(1) Absorptionslösung = K₃CO₃, 67,5 g; N-Cyclohexyl-1 ,3-propandiamin, 16,5 g; Aminosäure wie angegeben und Rest Wasser; Gesamtgewicht 225 g.

Beispiel 7

Der gleiche Autoklav wie in Beispiel 3 wurde mit der folgenden Absorptionslösung beschickt:

36,6 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin 15,2 g Pipecolinsäure

62,1 g K₂CO₃
135,7 g Wasser

Der Autoklav wurde geschlossen und auf 121 C erhitzt, wobei eine 0,2 Mol.% CO- und 99,8 Mol.% He enthaltende Gasmischung

bei einem Druck von 3,52 kg/cm langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand aus nur einer Phase.

Beispiel 7 wurde ohne Pipecolinsäure wiederholt. Die Wassermenge wurde zur Konstanthaltung des Gesamtgewichtes entsprechend erhöht. Nach Erreichung des Gleichgewichts waren zwei flüssige Phasen vorhanden.

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2755b69

Beispiel 8

Der in Beispiel 3 beschriebene Autoklav wurde mit folgender Absorptionslösung beschickt:

19,0 g N,(1,i-Dimethyl-2-hydroxyethyl)-2-methyl-1,2-propandiamin

62,5 g K₃CO₃
15,2 g Pipecolinsäure
153,3 g Wasser

Der Autoklav wurde verschlossen und auf 121 C erhitzt, wobei eine 0,2 Mol.% C0_? und 99,8 Mol.% He enthaltende Gasmischung

2
bei einem Druck von 3,52 kg/cm langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand aus nur einer Phase.

Beispiel 8 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß die Pipecolinsäure durch eine gleich schwere Menge an Wasser ersetzt wurde. Nach Erreichung des Gleichgewichts waren zwei flüssige Phasen vorhanden.

Beispiel 9

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23,8 g 2-Methylpiperazin

75,0 g K₂CO₃

30,4 g Pipecolinsäure

121,0 g Wasser

Der Autoklav wurde verschlossen und auf 121 C erwärmt, wobei eine 0,2 Mol.% CO und 99,8 Mol.% He enthaltende Gasmischung bei einem Druck von 3,52 kg/cm langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte- An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand aus nur einer Phase.

Beispiel 9 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß die Pipecolinsäure durch eine entsprechende Gewichtsmenge Wasser ersetzt wurde. Nach Erreichen des Gleichgewichts waren zwei flüssige Phasen vorhanden.

Beispiel 10

Der in Beispiel 3 beschriebene Autoklav wurde mit den folgenden Reagentien beschickt:

12,1 g 2,5-Dimethylpiperazin

56,0 g K₃CO₃

13,7 g Pipecolinsäure
143,2 g Wasser

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Der Autoklav wurde verschlossen und auf 121 C erhitzt, wobei eine 1 Mol.% C0_? und 99 Mol.% He enthaltende Gasmischung bei

einem Druck von 7,03 kg/cm langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand aus nur einer Phase.

Das obige Beispiel wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß kein Aminosäure-Colösungsmittel, nämlich Pipecolinsäure, zugegeben wurde. Die Wassermenge wurde auf 156,9 g erhöht, um das gleiche Gesamtgewicht wie beim obigen Beispiel zu haben. Nach Erreichung des Gleichgewichts waren zwei flüssige Phasen vorhanden.

Beispiel 11

Es wurde die Wirkung verschiedener Colösungsmittel in einer Kaliumcarbonat-Absorptionslösung aktiviert mit dem sterisch gehinderten Amin N-Cyclohexy1-1,3-propandiamin (CHPD) bestimmt. Die Absorptionslösung bestand aus 150 g I^CO-, (30 Gew.%), 37 g CHPD (0,235 Mol), 0,235 Mol Colösungsmittel und Wasser. Das Gesamtgewicht der Absorptionslösung betrug 500 g.

Die Versuche wurden in einem Autoklaven durchgeführt (121 C

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und 3,52 kg/cm ). Durch die alkalische Lösung wurde eine 0,2 Mol.% CO₉ und 9 9,8 Mol.% He enthaltende Gasmischung ge-

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leitet, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. Zu diesem Zeitpunkt war das Gleichgewicht erreicht. Bei allen Versuchen wurde eine Probe genommen, um zu sehen, ob eine oder zwei Phasen vorhanden waren. Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2

Wirkung von Colösungsmitteln auf die Phasentrennung in einem

CHPD-Carbonat-C0₂-Systern

Colösungsmittel

CH CH

-CH₀-COOH, Dimethylglycin

Zahl der Phasen

HOCH₂CHj. HOCH₂CH₂''

:n-CH₂-COOH, Bicin(N,N-bishydroxyehtylglycin)

LCOOH, Pipecolinsäure

H₂N-CH₂-COOH, Glycin

CH₃-N-.

"CH₂CH₂OH

N-Methy!diethanolamin

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2755669

ClI-CH-OH

CH^-an-OH, Triethanolamin

Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, sind nur die sterisch gehinderten oder tertiären Aminosäuren hinsichtlich der Erhaltung eines 1-Phasen-Systems wirksam, obwohl die anderen Colösungsmittel eine verhältnismäßig gute Wasserlöslichkeit besitzen.

Beispiel 12

Dieses Beispiel zeigt, daß die Hydroxygruppen enthaltenden Aminosäuren (z.B. Bicin, das im vorigen Beispiel eine einzige Phase ergab) im Gegensatz zu den Ergebnissen der Tabelle 2 bei hohen Temperaturen und Drucken zwei Phasen ergeben. In diesem Beispiel wurde eine zuverlässigere Verfahrensweise für die Prüfung des Phasenverhaltens während der Desorption bei geringen CO„-Konzentrationen verwendet, d.h. es wurde ein mit einem Fenster ausgestatteter Autoklav wie in den Beispielen 2 bis 10 verwendet.

Die verwendete Apparatur war ein 400 ml Autoklav mit einem Fenster, wie in Beispiel 3 beschrieben. Es wurde die folgende Absorptionslösung hergestellt und in den Autoklaven gegeben: 18,5 g N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin 19,3 g Bicin (N,N-Bis-hydroxyethylglycin) 75,0 g K₃CO₃
137,2 g H₂O

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Der Autoklav wurde verschlossen und auf 121⁰C erhitzt, wobei eine 0,2 Mol.% CO₂ und 99,8 Mol.% He enthaltende Gasmischung bei einem Druck von 3,52 atü langsam durch die Flüssigkeit geleitet wurde, bis das austretende Gas die gleiche Zusammensetzung wie das eintretende Gas hatte. An diesem Punkt war das Gleichgewicht erreicht. Die Flüssigkeit bestand nach Erreichung des Gleichgewichts aus zwei Phasen. Dieser zuverlässigere Test als der gemäß Beispiel 11, welcher eine Absorption in größerem Maßstab besser simuliert, zeigt also, daß die Hydroxygruppen enthaltenden Aminosäuren wie Bicin bei geringen CO_-Konzentrationen, hohen Temperaturen und Drucken nicht ausreichend als Colösungsmittel für das sterisch gehinderte Amin zur Erhaltung nur einer Phase wirksam sind.

Die Durchführung der Absorption und der Desorption in einer einzigen Phase ergibt Vorteile gegenüber dem Arbeiten in zwei Phasen, da die zu berücksichtigenden Verfahrensaspekte bei einer einphasigen Lösung einfacher sind als bei einem Zweiphasensystem.

Durch das Zusammenwirken der sterisch gehinderten Amine und der Aminosäuren-Aktivatoren gemäß der Erfindung kann bei den erwünschten erhöhten Temperaturen und bei Lösungen mit niedriger Konzentration während der Desorption, wie in den obigen Beispielen demonstriert, eine einzige Phase aufrecht erhalten

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werden. Durch die Erfindung wird also eine verbesserte Arbeitskapazität bei Verwendung der sterisch gehinderten Aminaktivatoren erzielt, und es kann durch das einzigartige Zusammenwirken der Aminosäuren und der sterisch gehinderten Amine ein Einphasensystem aufrecht erhalten werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung saurer Komponenten aus einer Gasmischung, bei dem die Gasmischung mit einer wäßrigen Lösung kontaktiert wird, die

(2) einen Aktivator für das basische Salz enthält, der zumindest ein sterisch gehindertes Amin mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres

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— 9 _

oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom aus der Gruppe der Aminoether, der Aminoalkohole und der Di- und Triamine enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verhinderung einer Phasen trennung in der wäßrigen Lösung bei hohen Temperaturen und bei niedrigen Konzentrationen der zu entfernenden sauren Komponenten die Gasmischung und die wäßrige Lösung in Gegenwart einer Aminosäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, die ein Colösungsmittel für das sterisch gehinderte AmLn ist, kontaktiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einer Gasmischung eine saure, CO^ enthaltende Komponente entfernt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne't, daß man aus einer Gasmischung eine saure, C0„ und ll^iJ enthaltende Komponente entfernt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als sterisch gehindertes Amin ein Piperazinderivat oder cycloaliphatisches Diamin verwendet.

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BAD ORIGINAL

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Aminosäure eine sterisch gerhinderte Aminosäure mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden entweder an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom verwendet, die keine Hydroxylgruppen besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminosäure eine tertiäre Aminosäure verwendet, die keine Hydroxylgruppen besitzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als basisches Salz K-CO₃, als Aktivator N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin und als Aminosäure Pipecolinsäure verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminosäure Pipecolinsäure, N,N-Dimethylglycin, 3-Amino-3-methy!buttersäure und/oder 2-Amino-2-methylbuttersäure verwendet.

9. Verfahren zur Entfernung von CO₂ aus einer Gasmischung, bei dem die Gasmischung mit einer wäßrigen Lösung kontaktiert wird, die

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(1) ein basisches, K₂CO₃ enthaltendes Salz und

(2) einen Aktivator für das basische Salz enthält, der ein sterisch gehindertes Amin aus der Gruppe N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin, N.(1,1-Dimethyl-2-hydroxyethyl)-2-methy1-1,2-propandiamin, 2-Methylpiperazin und 2,5-Dimethylpiperazin enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verhinderung einer Phasentrennung in der wäßrigen Lösung bei hohen Temperaturen und bei niedrigen Konzentrationen des zu entfernenden C0_? die Gasmischung und die wäßrige Lösung in Gegenwart einer Aminosäure aus der Gruppe Pipecolinsäure, N,N-Dimethylglycin, 3-Amino-3-methy!buttersäure und 2-Amino-2-methylbuttersäure kontaktiert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als sterisch gehindertes Amin N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin und als Aminosäure Pipecolinsäure verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als sterisch gehindertes Amin N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin und als Aminosäure 2-Amino-2-methy!buttersäure verwendet.

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12. Wäßrige Säureabsorptionslösung für das Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung aus etwa 10 bis 40 Gew.% Kaliumcarbonat, etwa 2 bis 20 Gew.% zumindest eines sterisch gehinderten Amins mit mindestens einer sekundären Aminogruppe gebunden an ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom oder mit mindestens einer primären Aminogruppe gebunden an ein tertiäres Kohlenstoffatom und etwa 2 bis 2O Gew.% einer tertiären oder sterisch gehinderten, keine Hydroxylgruppen besitzenden Aminosäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

13. Absorptionslösung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäure Pipecolinsäure, N,N-Dimethylglycin, 3-Amino-3-methy!buttersäure und/oder 2-Amino-2-methylbuttersäure ist.

14. Absorptionslösung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das sterisch gehinderte Amin N-Cyclohexyl-1,3-propandiamin und die Aminosäure Pipecolinsäure ist.

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