JP2002525194A - 酸性気体の除去のための組成物および方法 - Google Patents

酸性気体の除去のための組成物および方法

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JP2002525194A JP2000572006A JP2000572006A JP2002525194A JP 2002525194 A JP2002525194 A JP 2002525194A JP 2000572006 A JP2000572006 A JP 2000572006A JP 2000572006 A JP2000572006 A JP 2000572006A JP 2002525194 A JP2002525194 A JP 2002525194A
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Abstract

(57)【要約】 第三アルカノールアミンと、式（Ｉ）：Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ（式中、ＲはＨ、または１〜８を有するアルキル基である）で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む水性組成物は、酸性気体を含有する流体流から該酸性気体を除去するのに効果的であり、優れた分解性並びに予期されない低い分解、腐食性および金属溶解性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えばＨ２Ｓ、ＣＯ２およびＣＯＳといった酸性気体を、それらを
含有している流体流から除去するための組成物および方法に関するものである。
流体の精製は、流体流から不純物を除去することを含む。様々な流体精製方法が
知られており且つ実施されている。これらの流体精製法は一般に以下の範疇の一
つに該当している：液体中への吸収、固体への吸着、膜による透過、別の化合物
への化学的変換、および縮合。吸収精製法は、その構成成分が可溶性である場合
、流体の構成成分を液体吸収剤に移すことを含む。所望により、移された成分を
含有する液体をその後ストリッピングして、液体を再生する。例えば、Ａ．Ｋｏ
ｈｌおよびＲ．Ｎｉｅｌｓｅｎ、「気体精製」、第５版、Ｇｕｌｆ Ｐｕｂｌｉ
ｓｈｉｎｇ、１９９７；Ａ．ＫｏｈｌおよびＦ．Ｃ．Ｒｉｅｓｅｎｆｅｌｄ、「
気体精製」、第４版、Ｇｕｌｆ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ、１９８５；Ａ．Ｋｏｈ
ｌおよびＦ．Ｃ．Ｒｉｅｓｅｎｆｅｌｄ、「気体精製」、第３版、Ｇｕｌｆ Ｐ
ｕｂｌｉｓｈｉｎｇ、１９７９；およびＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏ
ｆ Ｃａｎａｄａ，Ｌｉｍｉｔｅｄによる出版の「Ｔｈｅ Ｇａｓ Ｃｏｎｄｉ
ｔｉｏｎｉｎｇ Ｆａｃｔ Ｂｏｏｋ」、１９６２；を参照されたく、これらは
引用により全て本明細書の一部とする。
【０００２】 種々の第一、第二および第三アルカノールアミン、例えばモノエタノールアミ
ン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）
、ジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥ
Ａ）およびトリエタノールアミン（ＴＥＡ）の水溶液は、液体および気体流から
酸性気体を除去するための液体吸収剤として使用されている。再生方法では、酸
性気体を含有するアルカノールアミン水溶液を次いで加熱して、アルカノールア
ミン水溶液を再生する。
【０００３】 ＭＥＡおよびＤＧＡのような第一アルカノールアミン、またはＤＥＡもしくは
ＤＩＰＡのような第二アルカノールアミンは、一般に、ＣＯ２の徹底的な除去に
適している。しかしながらこれらは、再生にエネルギーの大量消費を必要とする
という欠点がある。気体処理適用のためにこれらのアルカノールアミン（特に第
一アルカノールアミン、即ちＭＥＡおよびＤＧＡ）を使用する場合には、腐食も
また大きな懸念である。
【０００４】 ＤｕＰａｒｔ等、Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、１部およ
び２部、１９９３年３／４月、は、種々のアルカノールアミンの腐食性を調査し
ている。著者等は、炭素鋼に対する腐食性がＭＥＡ＞ＤＥＡ＞ＭＤＥＡの順であ
ることを示している。
【０００５】 Ｔｏｍｏｅ等、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｅｘ
ｉｃａｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
、１９９４年３月７−１１日、メリダ、ユカタン、メキシコ、はＤＧＡ６５％（
重量）を用いた１年間の操作の後、プラントの炭素鋼、そしてオーステナイトス
テンレス鋼でさえも甚だしく損なわれることが判明した、と報告している。
【０００６】 Ｈａｒｒｕｆｆ，Ｌ．Ｇ．、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １９９
８ Ｇａｓ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ノーマン、Ｏ
Ｋ、３月１−４日、７６−９８頁、はまた、ＤＧＡを使用しているプラントの激
しい発泡を報告している。この特別な事例においては、操作を改善するために、
熱矯正装置と組み合わせた大型の炭素フィルター床の添加が必要であった。
【０００７】 また、ＭＥＡ約２０％（重量）またはそれ以上を含有する水溶液は、炭素鋼に
対する腐食性のため、しばしば、プラントの腐食を許容レベルに管理するために
毒性重金属（即ち、例えば砒素、アンチモンまたはバナジウム）の添加を必要と
する。
【０００８】 ＭＥＡ、ＤＥＡおよびＤＩＰＡのような第一および第二アルカノールアミンの
使用のもう一つの欠点は、ＣＯ２がこれらのアルカノールアミンと反応して、尿
素、オキサゾリジノンおよびエチレンジアミンのような分解化合物を生成するこ
とである。
【０００９】 Ｃ．Ｊ．Ｋｉｍ、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．、１９８８、２７、お
よびその引用文献は、ＤＥＡがどのようにしてＣＯ２と反応して３−（２−ヒド
ロキシエチル）−２−オキサゾリジノン（ＨＥＯ）、およびＮ，Ｎ，Ｎ’−トリ
ス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン（ＴＨＥＥＤ）を生成するかを示
している。この文献はさらに、ＤＩＰＡがどのように反応して３−（２−ヒドロ
キシプロピル）−５−メチル−２−オキサゾリジノン（ＨＰＭＯ）を生成するか
を示している。これらの分解化合物は、酸性気体の捕捉に利用可能なアルカノー
ルアミンの量を減少させ、溶液の粘度を増し、そして恐らくは溶媒の腐食性を増
す。
【００１０】 第三アルカノールアミン、特にＭＤＥＡおよびＴＥＡは、再生に必要なエネル
ギー消費はより少ない。ところが、これらはＣＯ２と直接反応しないため、通常
、数千ｐｐｍという少量〜数％という大量のＣＯ２が、処理された流体流に残る
。しかしながら、Ｈ２Ｓの吸収率は全てのアルカノールアミンについてほぼ同じ
であるため、第三アルカノールアミンは、Ｈ２ＳおよびＣＯ２の両方を含有する
流体からＨ２Ｓを選択的に除去するのに適している。
【００１１】 第一または第二アルカノールアミン活性化剤を第三アルカノールアミンと組み
合わせて使用して、第一または第二アルカノールアミン単独使用に要するよりも
小さな再生エネルギーで、流体流から１００ｐｐｍまたはそれ以下という低濃度
にまでＣＯ２を除去することができるという事はよく知られている。
【００１２】 ところがＤａｗｏｄｕおよびＭｅｉｓｅｎ、Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｃｏｍｍ．、
１９９６、１４４、１０３頁、は、ＭＤＥＡと第一アルカノールアミン（ＭＥＡ
）の混合物は、ＭＤＥＡと第二アルカノールアミン（ＤＥＡまたはＤＩＰＡ）の
混合物よりもストリッピングがより困難であることを証明している。
【００１３】 Ｈｏｌｕｂ等、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １９９８ Ｇａｓ
Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ノーマン、ＯＫ、３月１−
４日、１４６−１６０頁、は、より高い成分気体圧のＭＥＡと組み合わせたプラ
ントのＭＥＡ腐食が、調合剤としてのＭＥＡの使用の実用性を減じるということ
を開示している（１４７頁、パラグラフ４）。この理由のため、現在まで、第一
または第二アルカノールアミン単独の水溶液ではなくＭＤＥＡおよび第二アルカ
ノールアミンのブレンドが、能力を増大させ且つ腐食の懸念を低減させるために
、殆ど独占的に使用されている。
【００１４】 米国特許第５２０９９１４号および５３６６７０９号は、エチルモノエタノー
ルアミン（ＥＭＥＡ）またはブチルモノエタノールアミン（ＢＭＥＡ）のような
第二アルカノールアミン活性化剤をＭＤＥＡと共に使用して、ＭＤＥＡ単独の場
合よりも良好なＣＯ２除去を達成する方法を示している。ところが、上記のＨｏ
ｌｕｂ等の文献は、第二アルカノールアミンメチルモノエタノールアミン（ＭＭ
ＥＡ）およびＤＥＡは極めて高い分解率を有し、そのため腐食および能力の損失
を招いているということを示す実験室およびプラントデータを開示している（１
５４頁、パラグラフ１および２を参照されたい）。Ｈｏｌｕｂの文献はさらに、
気体処理の適用のための第一および第二アルカノールアミンおよびＭＤＥＡのブ
レンドを調合することについての上記の欠点を低減する、第一アルカノールアミ
ンでも第二アルカノールアミンでもない添加剤を調合したＭＤＥＡブレンドのデ
ータを開示している（１５１頁、パラグラフ２および３）。比較のための添加剤
の溶解度または腐食性に関するデータは与えられていない。
【００１５】 米国特許第４３３６２３３号は、ピペラジン（第二アミン）およびＭＤＥＡの
組み合わせを使用すると酸性気体除去の改善を生むということを開示している。
しかしながら、ピペラジンの一つの特別な欠点は、ピペラジンおよびＣＯ２の反
応から生成するピペラジンカルバメートが水性ＭＤＥＡ／ピペラジン溶液に可溶
性でないという事である。したがって、添加剤レベルはわずか約０．８モル／リ
ットルまでに限定され、この事により、溶媒の能力が著しく限定され、または同
量の流体を処理するのに、他のＭＤＥＡ／アルカノールアミン活性化剤ブレンド
の場合よりもより高い循環速度が必要となる。
【００１６】 カナダ国特許第１０９１４２９号（Ｇ．Ｓａｒｔｏｒｉ等）は、第二炭素原子
がアミノ基に結合している水溶性第一モノアミンを含有する水溶液の、気体精製
適用における使用を記載している。この文献中で好適であるとして特に言及され
ている、アミノ基に結合した第二炭素原子を有する第一モノアミンは、２−アミ
ノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、２−アミノ−３−メチル
−１−ブタノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ヘキサノ
ールおよび２−アミノシクロヘキサノールである。ところがこの文献は、これら
の第一モノアミンがＭＥＡの代替物質として商業的に存立し得る選択肢であるこ
とを示唆すると思われる、第二炭素原子がアミノ基に結合している第一モノアミ
ンと比較した、ＭＥＡについての分解性、金属溶解性（即ち、Ｆｅ、Ｎｉ、およ
びＣｒ溶解度）または腐食性データを示していない。第二炭素原子がアミノ基に
結合している第一モノアミンのコストが高いことに加え、この事が、ＭＥＡの代
替物質としてこれらの第一アミン溶液を使用する既知の気体処理プラントが無い
ことの最も可能性の高い理由である。さらに、この文献は、第二炭素原子がアミ
ノ基に結合している第一モノアミンの水性ブレンド、例えば２−アミノ−１−ブ
タノール（２−ＡＢ）およびＭＤＥＡまたはその他の第三アルカノールアミンが
、当分野で既知の他のＭＤＥＡブレンドと比較して、思いがけなく低い分解性、
腐食性および金属溶解性を有するということを教示しておらず、また示唆さえも
していない。
【００１７】 Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｃｏｍｍ．、１９９６、１４４巻、１０３−１１２頁、「
気体スイートニングのためのアルカノールアミンブレンドの挙動に及ぼす組成物
の効果」は、ＭＤＥＡおよびＭＥＡ、ＭＤＥＡおよびＤＥＡ、ならびにＭＤＥＡ
およびＤＩＰＡの水性ブレンドに対するアミンブレンドの挙動を監視するのに使
用できるパラメータの幾つかに及ぼすブレンド組成物および成分の影響を記載し
ている。
【００１８】 第４８回Ａｎｎｕａｌ Ｌａｕｒａｎｃｅ Ｒｅｉｄ Ｇａｓ Ｃｏｎｄｉｔ
ｉｏｎａｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１９９８年３月１−４日、１４６−１
６０頁、「ＣＯ２供給におけるアミン分解化学」は、ＣＯ２供給における様々な
エタノールアミンの分解化学を記載している。この論文は、ＭＤＥＡ、ＭＭＥＡ
およびＤＥＡといったような種々のエタノールアミンの使用に伴う損失比率のた
めに、第一または第二エタノールアミンを溶液として調合していない気体処理溶
媒を推奨している。
【００１９】 流体流から酸性気体を除去するのに有効であって、当分野で既知のアルカノー
ルアミンブレンドに比べて低い分解性、腐食性、および金属溶解性を有する、第
一および第三アルカノールアミンの水性ブレンドであるアルカノールアミン組成
物に対し、気体精製工業の分野において、依然として多大な需要および関心の存
在することは明白である。
【００２０】 この度、第三アルカノールアミンと、第二炭素原子がアミノ基に結合している
第一アルカノールアミンを含む水性混合物が、流体流から酸性気体を除去するの
に有効であるのみならず、思いがけなく低い分解性、腐食性および金属溶解性を
有するということが発見された。
【００２１】 本発明の文脈において、「流体流」という語は、気体流および液体流の両者を
包含する。
【００２２】 一つの態様において、本発明は、酸性気体を含有する流体流から該酸性気体を
除去する用途に適合させた水性組成物であって、第三アルカノールアミンと、式
Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、または１〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは２〜４個の
炭素原子を有するアルキル基である］ で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む水性組成
物である。
【００２３】 別の態様において本発明は、酸性気体を含有する流体流から該酸性気体を除去
する方法であって、酸性気体を含有する流体流を、第三アルカノールアミンと、
式： Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、または１〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは２〜４個の
炭素原子を有するアルキル基である］ で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む水性組成
物と接触させることを含む方法である。
【００２４】 本発明に係るアルカノールアミンの水性混合物は、驚くべき事に、酸性気体を
含有する流体流から、酸性気体、特にＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳまたはそれらの混
合物を除去するのに有効であり、それでいて、思いがけなく低い分解性、腐食性
および金属溶解性を示すことが判明している。
【００２５】 式ＩのＲによって企図される１〜８個の炭素原子を有するアルキル基は、直鎖
または分枝鎖アルキル基であってよい。係るアルキル基の非限定的例は、メチル
、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル
、ヘプチル、およびオクチルである。
【００２６】 本発明の実施に好適な式Ｉの第一アルカノールアミンの非限定的例は、２−ア
ミノ−１−ブタノール、２−アミノ−プロパノール、２−アミノ−３−メチル−
１−ブタノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ヘキサノー
ルおよび２−アミノ−１−オクタノールを包含する。２−アミノ−１−ブタノー
ル（２−ＡＢ）は、最も好ましい式Ｉの第一アルカノールアミンである。
【００２７】 本発明の実施において、既知のいかなる第三アルカノールアミンも、式Ｉの第
一アルカノールアミンと組み合わせての使用に好適である。好適な第三アルカノ
ールアミンの非限定的例は、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、ジメチル
エタノールアミン（ＤＭＥＡ）およびトリエタノールアミン（ＴＥＡ）を包含す
る。
【００２８】 第三アルカノールアミンおよび式Ｉの第一アルカノールアミンは、流体流から
酸性気体を除去するのに有効な量で、本発明に係る水性組成物中に存在する。
【００２９】 式Ｉの第一アルカノールアミンは、典型的には、この水性混合物の総重量を基
準として、１〜３０、好ましくは５〜２０、より好ましくは７〜１５％（重量）
の量で存在する。
【００３０】 第三アルカノールアミンは一般に、この水性混合物の総重量を基準として、２
０〜５０、好ましくは２５〜４０、より好ましくは３０〜４０％（重量）の量で
使用する。
【００３１】 第三アルカノールアミンおよび式Ｉの第一アルカノールアミンの最適な量は、
流体流の組成、流体の流出必要量、循環速度、および溶媒のストリッピングに利
用できるエネルギーに依存するであろう。当業者は、第三アルカノールアミンお
よび式Ｉの第一アルカノールアミンの各々の最適量を容易に決定できるであろう
。
【００３２】 本発明に係る方法は、流体から酸性気体を除去するための任意の常套的装置で
実施することができ、方法の詳細は当業者に良く知られている。例えば、米国特
許第１７８３９０１号（下部）および当分野で既知のこれに続く改良を参照され
たい。
【００３３】 本発明に係る方法は、任意の適当な吸収装置で簡便に実施することができる。
気体精製操作のために使用される多数の吸収装置は、充填塔、プレート塔、また
はスプレー塔を包含する。これらの吸収装置は、或る特定の条件が他のものに比
べ好ましいこともあるが、かなりの範囲まで相互交換可能である。常套的な、充
填塔、プレート塔、またはスプレー塔に加えて、特殊化した吸収塔が、特定のプ
ロセスの要件に合致させるために開発されている。これら特別な塔の例は、衝突
捕集−プレートスクラバーおよび乱流接触スクラバーを包含する。本発明に係る
方法は、充填塔、プレート塔、またはスプレー塔のいずれかで実施することがで
き、最適な方法操作のため、必要に応じて他の周辺機器を含むことができる。係
る周辺機器は、流入気体分離機、処理気体ｃｏａｌｅｓｃｏｒ、溶媒フラッシュ
タンク、粒子フィルターおよび炭素床精製機を包含する。流入気体の流速は、装
置の大きさに応じて変わるが、典型的には１日当たり５００万および１億標準立
法フィート（ＳＣＦＤ）の間である。溶媒の循環速度は、アミン濃度、気体の流
速、気体の組成、総圧および処理される流体の詳細に依存する。溶媒の循環速度
は、典型的には１分間当たり５および５０００ガロン（ｇｐｍ）の間である。吸
収装置内部の圧力は、処理される流体のタイプに応じて０および１２００ｐｓｉ
ｇの間で変わり得る。
【００３４】 本発明方法の実施に有用な吸収装置、ストリッパーおよび周辺機器は当分野で
よく知られており、上記参考文献を包含する多くの刊行物に記載されている。
【００３５】 本発明に係る方法において、酸性気体を含有する流体を、周囲温度（およそ２
５℃、７７°Ｆ）から９３℃（２００°Ｆ）までの温度で第三アルカノールアミ
ンおよび式Ｉの第一アルカノールアミンを含む水性混合物と接触させる。
【００３６】 ストリッパー塔内部の温度は、これを使用する場合、８２℃（１８０°Ｆ）お
よび１２７℃（２６０°Ｆ）の間で変えることができる。ストリッパーのオーバ
ーヘッド圧は、典型的には０および２０ｐｓｉｇの間である。所望により、腐食
阻害剤、スケール阻害剤および消泡剤を使用することができる。
【００３７】 本発明を限定するためではなく例示するために以下の例を供する。パーセント
、比率および部は別途記載の無い限り、重量によるものである。
【００３８】 例１および比較例Ｃ−１〜Ｃ−５
【００３９】 室温下にＣＯ２で飽和させた、ＤＧＡ（５モル）、ＭＥＡ（５モル）、２−Ａ
Ｂ（５モル）、ＭＤＥＡ（２．５モル）およびＤＧＡ（２．５モル）の混合物、
ＭＤＥＡ（２．５モル）およびＭＥＡ（２．５モル）の混合物、ならびにＭＤＥ
Ａ（２．５モル）および２−ＡＢ（２．５モル）の混合物の各水溶液（１０００
グラム）を１２１℃（２５０°Ｆ）で６日間攪拌することにより、オートクレー
ブ腐食性およびＦｅ溶解性試験を実施した。各々のオートクレーブ内に炭素鋼ク
ーポンを入れた注文品の棚を装着し、このクーポンが液体に完全に浸漬するよう
にした。各クーポンはオートクレーブ内に入れる前に秤量した。液体に６日間浸
漬した後、各クーポンをきれいにし、再度秤量した。クーポンの重量損失は、ク
ーポンを浸漬した液体の腐食性に起因するものとした。結果を下記の表１に示す
。
【００４０】
【表１】
【００４１】 既知の文献から予想されるように、表１のデータは、流体流の精製に通常使用
される第一アルカノールアミンの高い炭素鋼腐食性を確認している。さらに、Ｄ
ＧＡに浸漬した炭素鋼クーポンには、甚だしい点食が検出されたことが認められ
る。ところが、２−ＡＢ（流体精製適用に常套的には使用されない第一アルカノ
ールアミン）は、驚くほど低い炭素鋼腐食性を有し、これは、カナダ国特許第１
０９１４２９号には記載が無く、示唆さえされておらず、また、第一アルカノー
ルアミンの腐食性を示す文献データに基づいては予測されないものであった。
【００４２】 ＭＤＥＡとＤＧＡ、ＭＥＡまたは２−ＡＢいずれかとの混合物を含む各溶液の
炭素鋼腐食性は、２−ＡＢ、ＭＥＡまたはＤＧＡ溶液よりもかなり低いものであ
った。その上、驚くべき事に、ＭＤＥＡと２−ＡＢとの混合物を含む溶液につい
てのＦｅ溶解性は、試験された他のいかなる溶液よりも遥かに低いものであった
。
【００４３】 例２および比較例Ｃ−６およびＣ−７
【００４４】 室温下にＣＯ２で飽和させた、ＭＤＥＡ（２．５モル）およびＤＧＡ（２．５
モル）の混合物、ＭＤＥＡ（２．５モル）およびＭＥＡ（２．５モル）の混合物
、ならびにＭＤＥＡ（２．５モル）および２−ＡＢ（２．５モル）の混合物の各
水溶液（１０００グラム）を攪拌することにより、１２１℃（２５０°Ｆ）で６
日間、金属溶解性を決定するオートクレーブ試験を実施した。各試験において、
各々のオートクレーブ内に、炭素鋼、クロムまたはニッケルクーポンを入れた注
文品の棚を装着し、このクーポンが液体に完全に浸漬するようにした。６日後、
誘導的に連結したプラズマ（ＩＣＰ）により各溶液を金属溶解性について分析し
た。結果を下の表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】 このデータは、本発明に係る水性組成物、即ちＭＤＥＡと２−ＡＢとの混合物
を含む溶液の、常套的に使用されるＭＤＥＡとＭＥＡまたはＤＧＡのいずれかと
の混合物に優る、予想外の利点を示している。
【００４７】 例３および比較例Ｃ−８およびＣ−９
【００４８】 アミン１モル当たり０．０５０モルのＣＯ２を使用する当モルアミン溶液に関
して、１２６．７℃（２６０°Ｆ）でオートクレーブ分解性および腐食性試験を
実施した。ＭＤＥＡ（３５重量％）と２−ＡＢ（１５重量％）、ＥＭＥＡ（１５
重量％）、またはＢＭＥＡ（１５重量％）のいずれかを含有する水溶液（１１０
０ｍＬ）を２Ｌのパールオートクレーブに添加した。次に、ＣＯ２負荷が全アミ
ン１モル当たりＣＯ２０．０５０モルとなるように、各溶液にＣＯ２をロードし
た。次いでこの溶液を１２６．７℃（２６０°Ｆ）で２８日間加熱した。２８日
後、この溶液をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）およびガスクロマトグラフィー
／質量分析（ＧＣ／ＭＳ）により分析して、溶液中に残存するアミン付加物（第
一または第二）の量、および分解／変換生成物の存在について決定した。２８日
後の溶液中の２−ＡＢ（２回の実施）、ＥＭＥＡおよびＢＭＥＡの量は、それぞ
れ１４．８（平均）、１０．６および１０．４重量パーセント（質量％）であっ
た。このデータは、２８日間で、２−ＡＢ１．５重量パーセント（質量％）未満
が分解されて失われたのに比べ、２８日間でＥＭＥＡおよびＢＭＥＡ３０重量パ
ーセント（質量％）が分解され失われたことを示している（恐らくオキサゾリジ
ノンまたは置換エチレンジアミンであると思われる物質０．２重量パーセント（
質量％）がＧＣおよびＧＣ／ＭＳによって検出された）。ＥＭＥＡは３重量パー
セント（質量％）のＮ，Ｎ’−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンに変
換された。ＢＭＥＡは、３．２重量パーセント（質量％）のＮ，Ｎ’−ジブチル
−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンおよび少量（０．５重量パー
セント（質量％）未満）のＮ−ブチル−２−オキサゾリジノンに変換された。各
々の試料についての炭素鋼の重量損失は、２８日後で、１年につき０．５ｍｉｌ
ｓ未満であった。結果を下の表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】 このデータは、既知の第二アルカノールアミン（ＥＭＥＡおよびＢＭＥＡ）に
比べ、本発明に係る第一アルカノールアミン（２−ＡＢ）が、予想外に優れた安
定性、そして一方では極めて低い炭素鋼腐食性を有することを示すものである。
このデータは、２８日後には実質上全ての２−ＡＢが溶液中に残存し、分解生成
物が本質上検出されなかったこと、そして一方では同じ時間内に、実質量のＥＭ
ＥＡおよびＢＭＥＡが、それらとＣＯ２との反応性および望ましくない反応生成
物への変換のために失われたことを証明している。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】 別の態様において本発明は、酸性気体を含有する流体流から該酸性気体を除去
する方法であって、酸性気体を含有する流体流を、第三アルカノールアミンと、
式： Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ （Ｉ） ［式中、Ｒは１〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは２〜４個の炭素原子を
有するアルキル基である］ で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む水性組成
物と接触させることを含む方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 本発明に係るアルカノールアミンの水性混合物は、驚くべき事に、酸性気体を
含有する流体流から、酸性気体、特にＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳまたはそれらの混
合物を除去するのに有効であり、それでいて、思いがけなく低い分解性、腐食性
および金属溶解性を示すことが判明している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】 式ＩのＲによって企図される１〜８個の炭素原子を有するアルキル基は、直鎖
または分枝鎖アルキル基であってよい。係るアルキル基の非限定的例は、メチル
、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル
、ヘプチル、およびオクチルである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 本発明の実施に好適な式Ｉの第一アルカノールアミンの非限定的例は、２−ア
ミノ−１−ブタノール、２−アミノ−プロパノール、２−アミノ−３−メチル−
１−ブタノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ヘキサノー
ルおよび２−アミノ−１−オクタノールを包含する。２−アミノ−１−ブタノー
ル（２−ＡＢ）は、最も好ましい式Ｉの第一アルカノールアミンである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＩＤ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ， ＳＧ，ＵＺ，ＺＡ Ｆターム(参考） 4D002 AA03 AA04 AA09 AB01 BA02 CA01 DA32 GA01 GB08 HA03 4D020 AA03 AA04 BA16 BB04 CB25 DA03 DB07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸性気体を含有する流体流から該酸性気体を除去する用途に
    適合させた水性組成物であって、第三アルカノールアミンと、式： Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、または１〜８を有するアルキル基である］ で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む、水性組
    成物。
  2. 【請求項２】 式Ｉで示される第一アルカノールアミンが、２−アミノ−１
    −ブタノール、２−アミノ−プロパノール、２−アミノ−３−メチル−１−ブタ
    ノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ヘキサノールおよび
    ２−アミノ−１−オクタノールより成る群から選ばれる、請求項１に記載の水性
    組成物。
  3. 【請求項３】 第三アルカノールアミンが、メチルジエタノールアミン、ジ
    メチルエタノールアミンおよびトリエタノールアミンより成る群から選ばれる、
    請求項１または請求項２に記載の水性組成物。
  4. 【請求項４】 式Ｉで示される第一アルカノールアミンが１〜３０重量パー
    セント（質量％）の量で存在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水性組
    成物。
  5. 【請求項５】 第三アルカノールアミンが２０〜６０重量パーセント（質量
    ％）の量で存在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水性組成物。
  6. 【請求項６】 酸性気体を含有する流体流から酸性気体を除去するための方
    法であって、該流体流を、第三アルカノールアミンおよび式： Ｒ−ＣＨ（ＮＨ２）−ＣＨ２−ＯＨ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、または１〜８を有するアルキル基である］ で示される第一アルカノールアミンまたはその混合物との混合物を含む水性組成
    物と接触させることを含む方法。
  7. 【請求項７】 式Ｉで示される第一アルカノールアミンが、２−アミノ−１
    −ブタノール、２−アミノ−プロパノール、２−アミノ−３−メチル−１−ブタ
    ノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ヘキサノールおよび
    ２−アミノ−１−オクタノールより成る群から選ばれる、請求項６に記載の方法
    。
  8. 【請求項８】 第三アルカノールアミンが、メチルジエタノールアミン、ジ
    メチルエタノールアミンおよびトリエタノールアミンより成る群から選ばれる、
    請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 式Ｉで示される第一アルカノールアミンが１〜３０重量パー
    セント（質量％）の量で存在する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第三アルカノールアミンが２０〜６０重量パーセント（質
    量％）の量で存在する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
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