JP2017113672A - 吸収剤及びその製造方法並びに酸性化合物の分離回収方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係る吸収剤は、酸性化合物を可逆的に吸収脱離することが可能な吸収剤であり、水、アミン化合物及び有機溶剤を含む。
上記アミン化合物の溶解度パラメータの下限としては、10(cal/cm3)1/2が好ましく、12(cal/cm3)1/2がより好ましい。一方、上記アミン化合物の溶解度パラメータの上限としては、20(cal/cm3)1/2が好ましく、15(cal/cm3)1/2がより好ましい。上記アミン化合物の溶解度パラメータが上記下限に満たない場合、酸性化合物を吸収する前から当該吸収剤が二相分離する。逆に、上記アミン化合物の溶解度パラメータが上記上限を超える場合、酸性化合物の吸収時にも当該吸収剤が二相分離し難くなる。
有機溶剤としては、上記アミン化合物との溶解度パラメータの差が上記範囲内となるものであればよいが、例えば1−ブタノール、1−ペンタノール、オクタノール、ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEGDEE)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DEGDME)等が挙げられ、複数種を混合して用いてもよい。なお、複数種の有機溶剤を用いる場合における有機溶剤の溶解度パラメータとしては、各有機溶剤の溶解度パラメータの体積平均値を用いる。
当該吸収剤は、水、アミン化合物及び有機溶剤を混合する工程を備え、この混合工程で混合するアミン化合物及び有機溶剤を、アミン化合物の溶解度パラメータから有機溶剤の溶解度パラメータを減じた値が1.1(cal/cm3)1/2以上4.2(cal/cm3)1/2以下となるよう選択する。
本発明の一実施形態に係る酸性化合物の分離回収方法は、酸性化合物を含む混合ガスから酸性化合物を選択的に分離回収する方法であって、上記混合ガス及び吸収剤を接触させる工程と、上記接触工程後の吸収剤から酸性化合物を放出する工程とを備え、上記吸収剤として、水、アミン化合物及び有機溶剤を含み、上記アミン化合物の溶解度パラメータから有機溶剤の溶解度パラメータを減じた値が1.1(cal/cm3)1/2以上4.2(cal/cm3)1/2以下である当該吸収剤を用いる。
図1の酸性化合物分離回収装置で処理する混合ガスとしては、例えば産業排ガス、天然ガス、水素ガス等が挙げられる。つまり、図1の酸性化合物分離回収装置は、大気に排出されるガスから有害物質を除去する目的や、例えば燃料等として使用されるガス中の不純物を除去する目的で使用することができる。
吸収器1は、混合ガスと当該吸収剤とを接触させることにより、混合ガス中の酸性化合物を当該吸収剤に吸収させ、酸性化合物が除去された混合ガスを排出する。なお、吸収器1における酸性化合物の吸収は発熱反応である。
液分離器2は、当該吸収剤の相分離を促進して、酸性化合物の含有率が高い第1相部分と酸性化合物の含有率が低い第2相部分とに分離できるものであればよく、例えば当該吸収剤を比重分離する容器、当該吸収剤を遠心分離する装置等を用いることができる。
再生器3は、当該吸収剤を貯留し、貯留する当該吸収剤を加熱することによって、酸性化合物を脱離させる。この当該吸収剤からの酸性化合物の脱離は、吸熱反応である。
循環機構4は、吸収器1から当該吸収剤を抜き出して液分離器2に供給する第1流路L1と、液分離器2で分離した第1相部分を再生器3に供給する第2流路L2と、再生器3から当該吸収剤を吸収器1に還流させる第3流路L3と、液分離器2で分離した第2相部分を吸収器1に還流させるために上記第3流路L3に導入する第4流路L4とを有する。
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
アミン化合物としては、1,3−ジアミノプロパン(DAP:溶解度パラメータ=14.6(cal/cm3)1/2)、2−アミノエタノール(MEA:溶解度パラメータ=14.3(cal/cm3)1/2)、DL−2−アミノ−1−プロパノール(AP:溶解度パラメータ=13.3(cal/cm3)1/2)、2−(2−アミノエトキシ)エタノール(AEE:溶解度パラメータ=12.7(cal/cm3)1/2)、2−(メチルアミノ)エタノール(MAE:溶解度パラメータ=12.5(cal/cm3)1/2)、2−(エチルアミノ)エタノール(EAE:溶解度パラメータ=12.0(cal/cm3)1/2)及び(R)−4−アミノ−2−メチル−1−ブタノール(AMB:溶解度パラメータ=8.8(cal/cm3)1/2)を用いた。
有機溶剤としては、1−ブタノール(溶解度パラメータ=11.3(cal/cm3)1/2)、1−ペンタノール(溶解度パラメータ=11.0(cal/cm3)1/2)及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEGDEE:溶解度パラメータ=8.2(cal/cm3)1/2)を用いた。
2 液分離器
3 再生器
4 循環機構
5 リボイラ
6 コンデンサ
7 主熱交換器
8 吸収剤冷却器
L1 第1流路
L2 第2流路
L3 第3流路
L4 第4流路
Claims (6)
- 酸性化合物を可逆的に吸収脱離することが可能な吸収剤であって、
水、アミン化合物及び有機溶剤を含み、
上記アミン化合物の溶解度パラメータから有機溶剤の溶解度パラメータを減じた値が1.1(cal/cm3)1/2以上4.2(cal/cm3)1/2以下であることを特徴とする吸収剤。 - 上記アミン化合物が2級アミンである請求項1に記載の吸収剤。
- 上記アミン化合物の含有率が20質量%以上40質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の吸収剤。
- 上記有機溶剤の含有率が40質量%以上60質量%以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の吸収剤。
- 酸性化合物を吸収する吸収剤の製造方法であって、
水、アミン化合物及び有機溶剤を混合する工程を備え、
上記混合するアミン化合物及び有機溶剤を、アミン化合物の溶解度パラメータから有機溶剤の溶解度パラメータを減じた値が1.1(cal/cm3)1/2以上4.2(cal/cm3)1/2以下となるよう選択することを特徴とする吸収剤の製造方法。 - 酸性化合物を含む混合ガスから酸性化合物を選択的に分離回収する方法であって、
上記混合ガス及び吸収剤を接触させる工程と、
上記接触工程後の吸収剤から酸性化合物を放出する工程と
を備え、
上記吸収剤が、水、アミン化合物及び有機溶剤を含み、
上記アミン化合物の溶解度パラメータから有機溶剤の溶解度パラメータを減じた値が1.1(cal/cm3)1/2以上4.2(cal/cm3)1/2以下であることを特徴とする酸性化合物の分離回収方法。
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