JP2925619B2 - 第三級アルカノールアミン成分及びｃｏ２吸収活性剤を含有する酸性ガス吸収液体並びにｃｏ２及び任意にその他の酸性ガスを含むガスの脱酸へのその使用 - Google Patents

第三級アルカノールアミン成分及びｃｏ２吸収活性剤を含有する酸性ガス吸収液体並びにｃｏ２及び任意にその他の酸性ガスを含むガスの脱酸へのその使用

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JP2925619B2 JP1505571A JP50557189A JP2925619B2 JP 2925619 B2 JP2925619 B2 JP 2925619B2 JP 1505571 A JP1505571 A JP 1505571A JP 50557189 A JP50557189 A JP 50557189A JP 2925619 B2 JP2925619 B2 JP 2925619B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第三級アルカノールアミン成分とCO2吸収
活性剤とを含有する、酸性ガスを吸収する液体に関す
る。更に本発明は前記吸収液体の、CO2並びに存在し得
る他の酸性気体化合物例えばH2Sまたは／及びCOSを含有
するガスの脱酸（deacidification）への適用に関す
る。
酸性気体化合物を保持できる有機溶剤または有機溶剤
水溶液からなる再生可能な吸収液体によってガスを洗浄
することにより、このガスから望ましくない酸性気体化
合物または酸性ガス、特にCO2、H2S及びCOSを除去し得
ることが公知である。工業規模において酸性気体化合物
を含有するガスを洗浄するために使用される吸収液体
は、主に２つの範疇に大別される。即ち、第１の範疇に
属するのは、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン、ポリ
エチレングリコールジメチルエーテル、メタノールまた
は他の炭酸プロピレンといった物理的作用による吸収液
体である。これらは化学反応することなくかかる酸性気
体化合物を吸収するが、同時に大量の炭化水素を吸収す
るという欠点を有する。第２の範疇に属するのは、化学
作用が優先する吸収液体、特にモノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジイソプロ
パノールアミン、トリエタノールアミンまたは他のメタ
ルジエタノールアミンのごときアルカノールアミンの水
性溶液であり、これらは加熱することにより分解され得
る化合物を形成する化学反応によりCO2、H2S及びCOSと
いった酸性気体化合物を固定する。吸収液体は前記加熱
によって再生され得る。第一級アルカノールアミン（例
えばモノエタノールアミン）または第二級アルカノール
アミン（例えばジエタノールアミン）は一般的にCO2を
かなり完全に除去するのに適しているが、それらを再生
するのに大量のエネルギー消費を必要とするという欠点
を有する。
第三級アルカノールアミン、特にメチルジエタノール
アミン及びトリエタノールアミンを用いると、再生に必
要とされるエネルギーの消費はより小さくなるが、前記
第三級アルカノールアミンを使用する洗浄操作から得ら
れる処理後のガスは依然として、場合によって数千ppm
から数パーセントのCO2を含有する。これは、第三級ア
ルカノールアミンはCO2と直接反応しないので、その結
果として、第三級アルカノールアミンを含有する吸収液
体によるCO2吸収速度が、第一級または第二級アルカノ
ールアミンをベースとする吸収液体によるCO2吸収速度
よりも極めて緩慢であることに起因するが、一方H2S吸
収速度は、吸収液体中に使用するアルカノールアミンが
何であろうとも実質的に同じである。
CO2、H2S及びCOSといった酸性気体夾雑物を含有する
ガスを洗浄するために、第三級アルカノールアミンをベ
ースとした吸収液体を使用する場合に達成し得る再生エ
ネルギの節約において最大利益を引き出すように、前記
吸収液体に、他の酸性気体化合物特にH2Sに対する吸収
能力や吸収液体の再生の際に得られるエネルギ節約を変
性することなく、CO2吸収を加速する活性剤を少量加え
ることが提案された。
第三級アルカノールアミンをベースとした吸収液体に
よるCO2吸収の活性剤としてこれまでに提案された生成
物としては、モノエタノールアミン（欧州特許公開第0,
160,203号）、モノメチルモノエタノールアミン（米国
特許第3,622,267号）及びピペラジン（米国特許第4,33
6,233号）のごとき第一級アルカノールアミンが見られ
る。
ある種の他のアミン化合物が、第三級アルカノールア
ミンによるCO2吸収の有効な活性剤であることが判っ
た。
従って本発明は、優れたCO2吸収能力を示す酸性気体
化合物を吸収する液体であって、１種以上の第三級アル
カノールアミンで構成される第三級アルカノールアミン
成分と、前記第三級アルカノールアミン成分によるCO2
吸収の活性剤とを含有し、前記活性剤が以下の式（Ｉ）
の１つに対応する少なくとも１種のアミノ化合物からな
ることを特徴とする液体を提供する。
（Ｉ） （ｃ） Ｙ−（CpH2p）−NHZ （ｄ） R1−NH−（CpH2p）−OH ［式中、ＸはC2−C9アルキレン基及びC4−C9シクロアル
キレン基から選択される二価基を表わし、記号Ｒはそれ
ぞれ独立に水素原子、または必要によって官能基例えば
ヒドロキシル基によって置換されたC1−C6一価ヒドロカ
ルビル基を表わすが、少なくとも１つの記号Ｒは水素原
子であり、Ｙはピペラジル、ピペリジニル、フリル、テ
トラヒドロフリル、チエニル、テトラヒドロチエニル及
び−OR2基によって形成される群から選択される一価基
を表わし、Ｚは−R2基または水素原子を表わし、R1はC2
−C6一価炭化水素基を表わし、R2は必要によって官能基
例えばヒドロキシル基によって置換された一価炭化水素
基であり、ｍ及びｎは２〜６、好ましくは２または３の
値をとる同じまたは異なる整数であり、ｐは１〜６の整
数である］ 活性剤の式（ａ）及び（ｂ）における記号Ｒが水素原
子でない場合には、それらは特にC1−C6アルキルもしく
はヒドロキシアルキル基またはフェニル基である。
本発明の活性剤を形成するために選択され得る式
（ａ）のアミノ化合物は、それらを表す式中の記号Ｒが
水素原子であるものが有利である。
この種の好ましいアミノ化合物は式（ｅ） ［式中、ｎは２〜６、好ましくは２または３の整数であ
り、ｐは１〜６、好ましくは１〜４の整数である］ で表されるポリアミンである。
特に記載し得るかかるポリアミンの例としては、式H2
N−（CH2）３−NH−（CH2）３−NH2のジプロピレントリ
アミン（略称DPTA）、式H2N−（CH2）２−NH−（CH2）
２−NH2のジエチレントリアミン（略称DETA）、式H2N
（CH2）２−NH２（CH2）２−NH2のトリエチレンテト
ラアミン（略称TETA）及び式H2N（CH2）２−NH
３（CH2）２−NH2のテトラエチレンペンタミン（略称TE
PA）を挙げることができる。
本発明の活性剤を形成するために選択することができ
る式（ｂ）のアミノ化合物は、前記式（ｂ）において、
基ＸがC2−C6アルキレン基またはシクロヘキシレン基で
あり、各記号Ｒが、少なくとも１つは水素原子であると
いう条件で、水素原子またはC1−C6、好ましくはC1−C4
アルキルもしくはヒドロキシアルキル基を表すものが有
利である。
かかる式（ｂ）のアミノ化合物の例としては特に、式
H2N−（CH2）２−NH−（CH2）2OHのアミノエチルエタノ
ールアミン（略称AEEA）、式H2N−（CH2）６−NH2のヘ
キサメチレンジアミン（略称HMDA）、式： のジメチルアミノプロピルアミン（略称DMAPA）及び
式： の1,2−ジアミノシクロヘキサン（略称DACH）を挙げる
ことができる。
本発明の活性剤として使用し得る式（ｃ）または
（ｄ）のアミノ化合物は特に、式Y1−（CH2）ｑ−NH2及
びR3−NH−（CH2）ｑ−OH（式中、Y1は基： 及びC1−C6アルコキシ基から選択される一価基であり、
R3はC2−C6アルキル基であり、且つｑは１〜６の値の整
数である）に対応する。
かかるアミノ化合物の例は、メトキシプロピルアミン
（略称MOPA）、エトキシプロピルアミン、アミノエチル
ピペラジン（略称AEPZ）、アミノプロピルピペラジン、
アミノエチルピペリジン（略称AEPD）、アミノプロピル
ピペリジン、フルフリルアミン（略称FA）及びエチルモ
ノエタノールアミン（略称EMEA）である。
本発明の吸収液体は一般的に、第三級アルカノールア
ミン成分及び活性剤の水溶液の形態である。適当であれ
ば前記水溶液は更に、酸性ガスに対する１種以上の水溶
性有機溶剤、特にスルホラン、メタノールまたはＮ−メ
チルピロリドンを少量含有してもよい。
この水性吸収液体中の第三級アルカノールアミン成分
の濃度は１〜6N、好ましくは2.5〜5Nとすることができ
る。
本発明の吸収液体中の第三級アルカノールアミン成分
と併せる活性剤の量は極めて広範囲に変えることができ
る。この量は、活性剤のモル数の活性剤及び第三アルカ
ノールアミン成分の合計モル数に対する比が0.01〜0.
5、好ましくは0.05〜0.25となるのが有利である。
吸収液体の第三級アルカノールアミン成分を形成する
ために使用し得る第三級アルカノールアミンは、使用す
る濃度で水に溶解し得る種々の第三級アルカノールアミ
ンから選択することができる。かかる第三級アルカノー
ルアミンの例としては、Ｎ−メチルジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールア
ミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジメチルア
ミノ−１−プロパノール、３−ジメチルアミノ−１−プ
ロパノール、１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、
Ｎ−メチル−Ｎ−エチルエタノールアミン、２−ジエチ
ルアミノエタノール、３−ジメチルアミノ−１−ブタノ
ール、３−ジメチルアミノ−２−ブタノール、Ｎ−メチ
ル−Ｎ−イソプロピルエタノールアミン、Ｎ−メチル−
Ｎ−エチル−３−アミノ−１−プロパノール、４−ジメ
チルアミノ−１−ブタノール、４−ジメチルアミノ−１
−ブタノール、３−ジメチルアミノ−２−メチル−１−
プロパノール、１−ジメチルアミノ−２−メチル−２−
プロパノール、２−ジメチルアミノ−１−ブタノール及
び２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール
を挙げることができる。好ましい第三級アルカノールア
ミンには、メチルジエタノールアミン、トリエタノール
アミン、２−ジメチルアミノエタノール、３−ジメチル
アミノ−１−プロパノール及び１−ジメチルアミノ−２
−プロパノールが含まれる。
本発明の吸収液体は、CO2並びに存在し得る他の酸性
気体化合物、例えばH2S及びCOSを含有する種々のガス
を、これらのガスの脱酸を実施するという目的、即ちそ
れらが含有する酸性気体化合物を除去する目的で洗浄す
るために使用することができる。
CO2並びに存在し得る１種以上の他の酸性気体化合
物、例えばH2S及びCO2を含有する処理すべきガスは合成
ガス、石炭のガス化由来のガス、コークス炉ガス、精製
ガスまたは他の天然ガスとすることができ、酸性気体化
合物の合計含有量は１容量％の10分の幾つかから数十容
量％の範囲で変わり得る。
CO2並びに存在し得る除去すべき他の酸性気体化合
物、例えばH2S及びCOSを含有するガスの洗浄の実施は一
般的に、処理すべきガスと吸収液体とを吸収ゾーン内で
好ましくは向流方向で接触させ、酸性気体化合物の含有
量が全体的に処理後のガスについて規定された量まで減
少された処理後のガスと、CO2及び存在し得る他の酸性
気体化合物を取り込んだ吸収液体とを生成する吸収段階
と、前記気体を取り込んだ吸収液体を、この吸収液体が
保有する酸性気体化合物を放出させ、一方では前記放出
された酸性気体化合物を含有する少なくとも１つの酸性
ガスフラクションと、他方では吸収ゾーンに向かってリ
サイクルされる少なくとも１つの再生吸収液体とを生成
する再生処理にかける再生段階とからなる。
CO2並びに存在し得る他の酸性気体化合物、特にH2Sま
たは／及びCOSを取り込んだ吸収液体の再生は、この吸
収液体の少なくとも一部を１つ以上の段階で減圧するこ
とにより実施する。そうすると、この再生に使用される
エネルギが実質的に節約される。
再生の１つの実施態様においては、気体を取り込んだ
吸収液体の全てを、この含有吸収液体中に存在するほと
んどのCO2を放出するために１つの以上の段階で減圧
し、次いで減圧した吸収液体に、吸収液体を直接または
間接的に加熱することによって蒸気ストリッピングによ
る補足再生を行ない、補足再生によって得られた吸収液
体を吸収ゾーン、特にこのゾーンの上方部分にリサイク
ルする。この実施態様の別の形態においては、減圧した
吸収液体の一部にのみストリッピングによる補足再生を
行ない、この補足再生によって得られた吸収液体を、前
記したように吸収ゾーンの上方部分にリサイクルし、一
方補足再生を行なわなかった減圧吸収液体の部分は、ス
トリッピングにより再生された吸収液体のリサイクル位
置よりも下方の吸収ゾーンの位置にリサイクルする。
再生の別の実施態様においては、気体を取り込んだ吸
収液体の１つのフラクションを、このフラクションが含
有するほとんどのCO2を放出するように減圧し、気体を
取り込んだ吸収液体の残りのフラクションは、それを直
接または間接的に加熱することにより蒸気ストリッピン
グによる再生を直接行なう。ストリッピングによって再
生された吸収液体フラクションは吸収ゾーンの上方部分
にリサイクルし、一方減圧した吸収液体フラクション
は、ストリッピングにより再生された吸収液体のリサイ
クル位置よりも下方の吸収ゾーンの位置にリサイクルす
る。
必要であれば、実際の再生を実施する前に吸収液体が
保有する非酸性ガス例えば炭化水素を放出させるため
に、吸収ゾーンから出る含有吸収液体に予備の減圧を実
施してもよい。
上記概略を説明した吸収段階及び再生段階は、再生可
能な吸収液体によってガスの脱酸を実施することができ
る任意の装置、特に気体を取り込んだ吸収液体の少なく
とも一部に減圧による再生を実施し、恐らくこれをスト
リッピングを使用する再生によって補足できる装置にお
いて実施することができる。米国特許第3,622,267号及
び米国特許第4,336,233号に模式的に記載の装置と類似
の装置は特に適している。
上記吸収及び再生段階を実施する操作条件、特に温
度、圧力、ガスの流量及び吸収液体の流量は、アルカノ
ールアミンをベースとした吸収液体を使用するガス脱酸
過程に推奨されるものとする。例えば、CO2並びに存在
し得る１種以上の酸性気体化合物、例えばH2S及びCOSを
含有する処理すべきガスを吸収液体を用いて洗浄する吸
収段階は、温度10〜100℃、特に30〜60℃、及び絶対圧
力1.5〜100バールで実施することができる。減圧による
再生は、減圧すべき気体を取り込んだ吸収液体が存在す
る温度で実施することができる。各減圧後に達する圧力
は吸収ゾーンから流出する気体を取り込んだ吸収液体の
圧力と約1.5バール（絶対）との間であって、何回か連
続して減圧を実施する場合には次から次ぎへと圧力を小
さくしていく。ストリッピングによる再生は、頭部を温
度約80〜150℃及び圧力５バール以下、ほとんどの場合
1.3〜2.5絶対バールに維持したストリッピングゾーンに
おいて吸収液体に再沸騰操作を行なうことよる通常の方
法で実施する。
１つ以上の段階の減圧による再生に続いてストリッピ
ングによる補足再生を行なうのであれば、ストリッピン
グによる再生に移送される減圧吸収液体の圧力は、スト
リッピングゾーンの頭部圧力に近いような圧力に選択す
る。
以下、実施例によって本発明を説明するが、これらの
実施例にはいなかる制限もない。
実施例1: メチルジエタノールアミン（略称MDEA）及び式（ａ）
のポリアミンタイプの活性剤の水溶液で構成される本発
明の吸収液体と、比較のために活性剤を含有しないMDEA
水溶液で構成される公知の吸収液体とを使用し、３シリ
ーズのCO2吸収試験を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを、選択した吸
収液体を使用し、頂部にガスの出口、上方部分に液体の
入口、下方部分にガスの入口及び底部に液体の出口を備
え且つその液体の入口とガスの入口との間に包含される
内部空間に孔付きトレー12個が等間隔に設置されている
円柱体中で操作することにより洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量600N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び50℃とした。
円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマ
トグラフィーによって分析してCO2含有量を測定し、吸
収液体によって吸収されたCO2の量をかかる測定値から
誘導した。
活性剤を含有する吸収液体によるCO2の吸収効率を、
活性剤を含有するMDEA溶液によって吸収されたCO2のモ
ルパーセントの、活性剤を含有しないMDEA溶液によって
吸収されたCO2のモルパーセントに対する比を表す「相
対CO2吸収」と称する量で定義した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を以下の表
Ｉに示す。
表Ｉに現れた結果を見ると、MDEAベースと式（ａ）の
活性剤とを含有する本発明の吸収液体は、同じ第三級ア
ルカノールアミンを含有するが活性剤は含有しない吸収
液体と比較し、優れたCO2吸収能力を示し、このCO2吸収
効率の向上は、本発明の吸収液体に所定量のCO2が残留
する場合でも維持されるばかりか増強されもすることが
判る。
実施例2: メチルジエタノールアミン（略称MDEA）及び式（ｂ）
のジアミンタイプの活性剤の水溶液で構成される本発明
の吸収液体と、比較のために活性剤を含有しないMDEA水
溶液で構成される吸収液体とを使用し、３シリーズのCO
2吸収試験を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを、選択した吸
収液体を使用し、実施例１に記載のものと同様である
が、その液体の入口とガスの入口との間に包含される空
間に孔付きトレー15個が等間隔に設置されている円柱体
中で操作することにより洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量440N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び40℃とした。
円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマ
トグラフィーによって分析してそれらのCO2含有量を測
定し、吸収液体によって吸収されたCO2の量をかかる測
定値から誘導した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表IIに示
す。
表IIに現れた結果を見ると、MDEAと式（ｂ）の活性剤
とをベースとした本発明の吸収液体は、同じ第三級アル
カノールアミンを含有するが活性剤は含有しない吸収液
体と比較し、優れたCO2吸収能力を示し、この優れたCO2
吸収能力は、本発明の吸収液体に所定量のCO2が残留す
る場合でも実質的に維持されることが判る。
実施例3: MDEA及び式（ｂ）のジアミンタイプの活性剤の水溶液
で構成される本発明の吸収液体と、比較のために活性剤
を含有しないMDEA水溶液で構成される吸収液体とを使用
し、３シリーズのCO2吸収試験を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを選択した吸収
液体によって、実施例１で使用したものと同様であるが
孔付きトレー６個を備えた円柱体中で操作することによ
り洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量600N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び50℃とした。円柱体に入るガスとそこから出る
ガスとを気相クロマトグラフィーによって分析してそれ
らのCO2含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたC
O2の量をかかる測定値から誘導した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表IIIに
示す。
表IIIの結果を見ると、MDEAと式（ｂ）の活性剤とを
ベースとした本発明の吸収液体は、同じ第三級アルカノ
ールアミンを含有するが活性剤は含有しないコントロー
ル吸収液体と比較し、ここでも優れたCO2吸収能力を示
すことが判る。更に、この優れたCO2吸収能力は、本発
明の吸収液体に所定量のCO2が残留する場合でも実質的
に維持される。
実施例4: メチルジエタノールアミン（略称MDEA）及び活性剤、
即ちEMEA（式（ｄ））またはFA（式（ｃ））の水溶液で
構成される本発明の吸収液体と、比較のために活性剤を
含有しないMDEA水溶液で構成される吸収液体とによっ
て、３シリーズのCO2吸収試験を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを選択した吸収
液体によって、実施例１に使用したものと同様であるが
孔付きトレー９個が等間隔で設置された円柱体中で操作
することにより洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量440N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び40℃とした。
円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマ
トグラフィーによって分析してそれらのCO2含有量を測
定し、吸収液体によって吸収されたCO2の量をかかる測
定値から誘導した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表IVに示
す。
表IVに現れた結果を見ると、MDEAと式（ｃ）または
（ｄ）の活性剤とをベースとした本発明の吸収液体は、
同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含
有しない吸収液体と比較し、優れたCO2吸収能力を示
し、この優れたCO2吸収能力は、本発明の吸収液体に所
定量のCO2が残留する場合でも実質的にされることが判
る。
実施例5: MDEA及び式（ｃ）の活性剤の水溶液で構成される本発
明の吸収液体と、比較のために活性剤を含有しないMDEA
水溶液で構成される吸収液体とによって、３シリーズの
CO2吸収試験を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを選択した吸収
液体によって、実施例１に使用したものと同様であるが
孔付きトレー６個を備えた円柱体中で操作することによ
り洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量600N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び50℃とした。
円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマ
トグラフィーによって分析してそれらのCO2含有量を測
定し、吸収液体によって吸収されたCO2の量をかかる測
定値から誘導した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表Ｖに示
す。
表Ｖに現れた結果を見ると、MDEAと式（ｃ）の活性剤
とをベースとした本発明の吸収液体は、同じ第三級アル
カノールアミンを含有するが活性剤は含有しないコント
ロール吸収液体と比較し、優れたCO2吸収能力を示すこ
とが判る。この優れたCO2吸収能力は、本発明の吸収液
体に所定量のCO2が残留する場合でも実質的に維持され
ることが判る。
実施例6: MDEA及びアミノエチルピペラジン（式（ｃ）の化合
物）の活性剤の水溶液で構成される本発明の吸収液体
と、比較のために活性剤を含有しないMDEA水溶液で構成
される吸収液体とによって、３シリーズのCO2吸収試験
を実施した。
各試験において、CO2を含有するガスを選択した吸収
液体によって、実施例１に使用したものと同様であるが
孔付きトレー12個を備えた円柱体中で操作することによ
り洗浄した。
CO240容量％及びメタン60容量％を含有するガスを円
柱体のガスの入口から流量440N/hで注入し、選択した
吸収液体を円柱体の液体入口から流量３/hで導入し
た。CO2が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、C
O2を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させ
た。
円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ2.2バ
ール及び40℃とした。円柱体に入るガスとそこから出る
ガスとを気相クロマトグラフィーによって分析してそれ
らのCO2含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたC
O2の量をかかる測定値から誘導した。
各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表VIに示
す。
表VIに現れた結果を見ると、MDEAと式（ｃ）の活性剤
とをベースとした本発明の吸収液体は、同じ第三級アル
カノールアミンを含有するが活性剤は含有しないコント
ロール吸収液体と比較し、優れたCO2吸収能力を示すこ
とが判る。更に、この優れたCO2吸収能力は、本発明の
吸収液体に所定量のCO2が残留する場合でも実質的に維
持されることが判る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ８８／１６１３０ (32)優先日 1988年12月８日 (33)優先権主張国 フランス（ＦＲ） (72)発明者 ル・コ，フイリツプ フランス国、エフ‐64230・レスカール、 ポエイ・ドウ・レスカール、シデツク ス・49・セー、リユ・ドウ・ラ・プレイ リ (72)発明者 オリボウ，オリビエ フランス国、エフ‐64230・レスカール、 アレ・デ・プレ （番地なし) (56)参考文献 特開 平１−231921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/14 - 53/18

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】優れたCO2吸収能力を示す酸性気体化合物
    用の吸収液体であって、１種以上の第三級アルカノール
    アミンからなる第三級アルカノールアミン成分と前記第
    三級アルカノールアミン成分によるCO2吸収の活性剤と
    を含有し、前記活性剤が式： （ｃ） Ｙ−（CpH2p）−NHZ 及び （ｄ） R1−NH−（CpH2p）−OH ［式中、ＸはC2−C9アルキレン基及びC4−C9シクロアル
    キレン基から選択される二価基を表わし、記号Ｒは少な
    くとも１つを水素元素としそれぞれ独立に水素原子、C1
    −C9アルキルまたはヒドロキシアルキル基を表わし、Ｙ
    はピペラジル、ピペリジニル、フリル、テトラヒドロフ
    リル、チエニル、テトラヒドロチエニル及び−OR2基に
    よって形成される群から選択される一価基を表わし、Ｚ
    は−R2基または水素原子を表わし、R1はC2−C6一価炭化
    水素基を表わし、R2は必要によって官能基例えばヒドロ
    キシル基によって置換された一価炭化水素基であり、ｍ
    及びｎは２〜６の値をとる同じまたは異なる整数であ
    り、ｐは１〜６の整数である］ の１つに対応する少なくとも１種のアミノ化合物（但
    し、式（ａ）または（ｂ）の化合物が、式H2H（CxH2xN
    H）yH−ここにおいて、ｘは１〜４、ｙは１〜12の整数
    −の化合物である場合を除く）で構成されていることを
    特徴とする吸収液体。
  2. 【請求項２】該吸収液体が含有する活性剤が、ヘキサメ
    チレンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、アミ
    ノエチルエタノールアミン及びジメチルアミノプロピル
    アミンから選択される少なくとも１種のジアミンを含有
    することを特徴とする請求項１に記載の吸収液体。
  3. 【請求項３】該吸収液体が含有する活性剤が、式Y1−
    （CH2）ｑ−NH2［式中、Y1は基： 及びC1−C6アルコキシ基から選択される一価基であり、
    ｑは１〜６の値の整数である］の少なくとも１種のアミ
    ノ化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の
    吸収液体。
  4. 【請求項４】該吸収液体が含有する活性剤が、メトキシ
    プロピルアミン、エトキシプロピルアミン、アミノエチ
    ルピペラジン、アミノプロピルピペラジン、アミノエチ
    ルピペリジン、アミノプロピルピペリジン、フルフリル
    アミンから選択される少なくとも１種の化合物を含有す
    ることを特徴とする請求項３に記載の吸収液体。
  5. 【請求項５】該吸収液体が含有する活性剤が、式R3−NH
    −（CH2）ｑ−OH［式中、R3はC2−C6アルキル基であ
    り、ｑは１〜６の値の整数である］の少なくとも１種の
    アミノ化合物を含有することを特徴とする請求項１に記
    載の吸収液体。
  6. 【請求項６】該吸収液体が含有する活性剤がエチルモノ
    エタノールアミンを含有することを特徴とする請求項５
    に記載の吸収液体。
  7. 【請求項７】第三級アルカノールアミン成分及び活性剤
    の水溶液の形態であることを特徴とする請求項１から６
    のいずれか一項に記載の吸収液体。
  8. 【請求項８】前記水溶液が更に、酸性ガスに対する少な
    くとも１種の水溶性有機溶剤、特にスルホラン、メタノ
    ールまたはＮ−メチルピロリドンを少量含有することを
    特徴とする請求項７に記載の吸収液体。
  9. 【請求項９】前記水溶液中の第三級アルカノールアミン
    成分の濃度が１〜6Nであることを特徴とする請求項７ま
    たは８に記載の吸収液体。
  10. 【請求項１０】前記水溶液中の第三級アルカノールアミ
    ン成分の濃度が2.5〜5Nである請求項９に記載の吸収液
    体。
  11. 【請求項１１】該吸収液体が含有する活性剤の量が、活
    性剤のモル数の、活性剤及び第三級アルカノールアミン
    成分の合計モル数に対する比が0.01〜0.5となるような
    量であることを特徴とする請求項１から10のいずれか一
    項に記載の吸収液体。
  12. 【請求項１２】前記比が0.05〜0.25となるような量であ
    ることを特徴とする請求項11に記載の吸収液体。
  13. 【請求項１３】前記第三級アルカノールアミン成分が、
    Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミ
    ン、２−ジメチルアミノエタノール、３−ジメチルアミ
    ノ−１−プロパノール及び１−ジエチルアミノ−２−プ
    ロパノールから選択される少なくとも１種の第三級アル
    カノールアミンを含有することを特徴とする請求項１か
    ら12のいずれか一項に記載の吸収液体。
  14. 【請求項１４】前記第三級アルカノールアミン成分がメ
    チルジエタノールアミンで構成されていることを特徴と
    する請求項１から12のいずれか一項に記載の吸収液体。
  15. 【請求項１５】請求項１から14のいずれか一項に記載の
    吸収液体を脱酸されるべきガスと接触させることより成
    る、CO2並びに存在し得る１種以上の他の酸性気体化合
    物、特にH2S及び／またはCOSを含有するガスの脱酸方
    法。
  16. 【請求項１６】脱酸すべきガスに、前記ガスと前記吸収
    液体とを吸収ゾーン内で接触させ、酸性気体化合物の含
    有量が減少した処理後のガスと、CO2及び存在し得る他
    の酸性気体化合物を取り込んだ吸収液体とを生成する吸
    収段階と、前記気体を取り込んだ吸収液体に、この吸収
    液体が保有する酸性気体化合物を放出させ、一方では前
    記放出された酸性気体化合物を含有する少なくとも１つ
    の酸性ガスフラクションと、他方では前記吸収ゾーンに
    向かってリサイクルする少なくとも１つの再生吸収液体
    とを生成する再生段階とを包含する処理を行なうことを
    特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記気体を取り込んだ吸収液体の再生
    が、この吸収液体の少なくとも一部を１つ以上の段階で
    減圧することにより実施されることを特徴とする請求項
    16に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記気体を取り込んだ吸収液体の再生
    が、この吸収液体の全てに、その中に存在するほとんど
    のCO2を放出するために１つ以上の段階で減圧を行な
    い、次いで減圧した吸収液体に、該吸収液体を直接また
    は間接的に加熱することによって蒸気ストリッピングに
    よる補足再生を行ない、補足再生によって得られた吸収
    液体を吸収ゾーンにリサイクルすることにより実施され
    ることを特徴とする請求項16に記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記減圧した吸収液体の一部にのみスト
    リッピングによる補足再生を行ない、この補足再生によ
    って得られた吸収液体を吸収ゾーンの上方部分にリサイ
    クルし、一方、減圧した吸収液体の補足再生を行なわな
    かった部分は、ストリッピングによって再生した吸収液
    体のリサイクル位置よりも下方で吸収ゾーンにリサイク
    ルすることを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項２０】前記気体を取り込んだ吸収液体の再生
    が、その１つのフラクションに、それが含有するほとん
    どのCO2を放出するように１つ以上の段階で減圧を行な
    い、前記気体を取り込んだ吸収液体の残りのフラクショ
    ンに、それを直接または間接的に加熱することによって
    蒸気ストリッピングによる再生を直接行ない、ストリッ
    ピングによって再生した吸収液体フラクションを吸収ゾ
    ーンの上方部分にリサイクルし、一方、減圧した吸収液
    体フラクションを、ストリッピングにより再生した吸収
    液体よりも下方で吸収ゾーンにリサイクルすることによ
    り実施されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
JP1505571A 1988-05-24 1989-05-23 第三級アルカノールアミン成分及びｃｏ２吸収活性剤を含有する酸性ガス吸収液体並びにｃｏ２及び任意にその他の酸性ガスを含むガスの脱酸へのその使用 Expired - Lifetime JP2925619B2 (ja)

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