JP3504670B2 - 多成分気体流からｃｏ▲下２▼を選択的に分離する方法 - Google Patents

多成分気体流からｃｏ▲下２▼を選択的に分離する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明の分野は、CO2ガスの選択的吸収である。
発明の背景 ２種またはそれ以上の気体成分の混合物が存在する多
くの用途では、しばしば、この気体流から、１種または
それ以上の成分の気体を選択的に除去するのが望まし
い。種々の工業用途（発電および化学合成を含む）で
は、多成分気体流からのCO2の選択的な除去に関心が高
まっている。
多成分気体流からの選択的なCO2除去が望ましい例に
は、合成ガス（すなわち、syngas）の処理がある。合成
ガスは、水素、一酸化炭素およびCO2の混合物であり、
これは、化石燃料から容易に生成され、燃料および化学
原料の両方としての使用が見出されている。合成ガスが
関与する多くの用途では、一酸化炭素は、水−ガスシフ
トプロセスによって、水素およびさらなるCO2に転化さ
れる。次いで、水素からCO2を分離して、次の使用（例
えば、燃料または原料として）のための純粋なH2流を得
ることが、しばしば、望まれる。
人造CO2は、汚染物質と見なされることが多くなって
いるので、多成分気体流からCO2を分離するのが望まし
い別の領域は、汚染制御の領域である。工業設備（例え
ば、製造用設備および発電設備）からの排気物は、しば
しば、CO2を含有する。このような場合には、この排気
物のCO2濃度を少なくとも低減することが、しばしば、
望まれる。CO2は、ある場合には、燃焼前に、そして他
の場合には、燃焼後に、除去され得る。
多成分気体流から特定の気体成分を除去または単離す
る種々の方法が開発されている。これらの方法には、低
温分別、固体吸着剤による選択的な吸着、気体吸収など
が挙げられる。気体吸収方法では、溶質気体は、液体溶
媒への輸送により、気体混合物から分離される。このよ
うな方法では、この液体溶媒は、理想的には、分離され
るべき溶質気体（単数または複数）に対して、特定のま
たは選択的な溶解性を提供する。
気体吸収は、多成分気体流からのCO2の分離におい
て、広範な使用が見出されている。現在、使用が見出さ
れているCO2気体吸収方法では、以下の工程が用いられ
ている：（１）ホスト溶媒（例えば、モノエタノールア
ミン）による気体流からのCO2の吸収；（２）例えば、
流れストリッピングによる、ホスト溶媒からのCO2の除
去；および（３）例えば、深海中の沈殿物を介した隔離
による、廃棄用に取り除いたストリップCO2の圧縮。
これらの方法は、多成分気体流からのCO2の選択的な
除去には、うまくいくことが証明されているが、多量の
エネルギーを消費する。例えば、発電所から発生される
流出煙道ガス（flue gas）からCO2を除去するために、
選択的な吸収剤溶媒としてモノエタノールアミンを使用
する上記方法を用いると、しばしば、この発電所から発
生される利用可能なエネルギーの25〜30％が必要とな
る。多くの状況では、このエネルギー所要量は、禁止で
ある。
従って、多成分気体流からのCO2の選択的な除去のた
めの、エネルギーの消費が少ない方法の開発に、引き続
き関心がもたれている。理想的には、他のCO2除去方法
は、簡単であるべきであり、安価な物質および低いエネ
ルギー入力を要するものでなければならない。分離した
CO2を効果的に隔離するのが望ましい用途については、
吸収したCO2を、隔離前に連続的にストリッピングしな
くてもよい他のCO2吸収剤溶媒の開発に、特に関心が集
まっている。
関連文献 多成分気体流から１種またはそれ以上の成分を選択的
に除去する方法を開示している特許には、以下が挙げら
れる：第3,150,942号；第3,838,553号；第3,359,744
号；第3,479,298号；および第4,861,351号。
多成分気体流（例えば、石炭火力発電所の排ガス流
（emission））のCO2含量を低減するための現在利用可
能な方法を要約している報告書には、以下が挙げられ
る:Smelsen S.C.ら、「Engineering and Economic Eval
uation of CO2 Removal From Fossil−Fuel−Fired Pow
erplants、Vol.1:Pulverized−Coal−Fired Powerplant
s」、EPRI IE−7365Vol.1 and Vol.2;Coal Gasificatio
n−Combined Cycle Power Plants、EPRI IE−7365、Vo
l.2。
CO2クラスレート形成を議論している特許および参考
文献には以下が挙げられる：日本の未審査の特願平３−
164419号、Nishikawaら、「CO2 Clathrate Formation a
nd its Properties in the Simulated Deep Ocean」、E
nergy Convers.Mgmt.（1992）33:651−657;Sajiら、「F
ixation of Carbon Dioxide by Clathrate−Hyrdrat
e」、Energy Convers.Mgmt.（1992）33:643−649;Austv
ikおよびＬken、「Deposition of CO2 on the Seabed
in the Form of Clathrates」、Energy Convers.Mgmt.
（1992）33:659−666;Golumbら、「The Fate of CO2 Se
questered in the Deep Ocean」、Energy Convers.Mgm
t.（1992）33:675−683;Spencer、「A Preliminary Ass
essment of Carbon Dioxide Mitigation Options」、An
nu.Rev.Energy Environ.（1991）16:259−273。
発明の要旨 多成分気体流からCO2を選択的に除去する方法が提供
されている。本方法では、CO2を含有する多成分気体流
は、好都合に反応器内で、選択的なCO2クラスレート形
成条件下にて、CO2核形成水（nucleated water）と接触
される。CO2核形成水は、反応器中でその場で形成され
るか、また別の反応器中で形成され得、この場合、この
水は、淡水または塩水であり得る。一旦、CO2核形成水
が形成されると、それは、選択的なCO2液体溶媒として
供される。気体流をCO2核形成水と接触させると、CO
2は、CO2核形成水により気体流から選択的に吸収され、
付随して、CO2クラスレートとして固定されて、CO2枯渇
（depleted）多成分気体流およびCO2クラスレートスラ
リーが生成される。得られたCO2枯渇多成分気体流は、
次いで、反応器それ自体か、または下流の分離器のいず
れかにて、CO2クラスレートスラリーから分離される。
図面の簡単な説明 図１は、本発明を実施するための向流反応器の１実施
態様の模式図を提供する。
図２は、本発明を実施するための並流反応器の１実施
態様の模式図を提供する。
発明の詳細な説明 多成分気体流からCO2を選択的に除去する方法が提供
されている。本方法では、多成分気体流は、好都合に
は、反応器中で、選択的なCO2クラスレート形成条件下
にて、CO2核形成水と接触される。このCO2核形成水は、
この反応器中でその場で調製されるか、または別の反応
器中で調製され得、この場合、この水は、淡水または塩
水のいずれかであり得る。この気体流をこのCO2核形成
水と接触する際に、CO2は、CO2核形成水によりこの気体
流から選択的に吸収され、付随して、CO2クラスレート
の形状で固定される。接触の結果、CO2枯渇多成分気体
流およびCO2クラスレートスラリーが生成され、これら
は、次いで、分離される。本発明は、水素精製などにお
いて、種々の用途（発電所排ガス流、メタン−CO2気体
流、化学原料の処理を含む）に用途が見出されている。
この多成分気体流から気体状CO2を選択的に吸収する
ためには、液状溶媒としてのCO2核形成水の使用が、本
発明には重要である。本発明で使用するCO2核形成水
は、CO2水和物またはクラスレート前駆体の形状で溶解
したCO2を含有し、この場合、この前駆体は、準安定形
状である。このCO2核形成水中のCO2のモル分率は、約0.
01〜0.04、通常、約0.02〜0.04、さらに通常では、約0.
03〜0.04の範囲である。このCO2核形成水の温度は、典
型的には、約−1.5〜10℃、好ましくは、約−1.5〜５
℃、さらに好ましくは、約−1.5〜０℃の範囲である。
この選択的液体溶媒として本方法で使用されるCO2核
形成水は、任意の便利な手段を用いて調製され得る。CO
2核形成水を得る１つの便利な手段は、1994年８月16日
に出願された米国特許出願第08/291,593号（現在では、
米国特許第5,562,891号）に記述されており、その開示
内容は、本明細書中で参考として援用されている。この
方法では、CO2は、まず、任意の便利な手段（例えば、C
O2気体流を水に通気すること、水全体にCO2を均一に分
散するのに充分な混合または撹拌条件下でのCO2の水へ
の注入など）を用いて水に溶解され、この場合、この第
一段階で水と配合するCO2源は、液相または気相のいず
れかであり得る。気体状CO2を水と配合してCO2核形成水
を製造する場合には、通常、この気体状CO2は、典型的
には、通常、６〜100atmの間、さらに通常では、約10〜
20atmの間の範囲の圧力まで、圧縮される。このCO2を溶
解する水は、淡水または塩水（例えば、海水）であり得
る。この水の温度は、一般に、約−1.5〜10℃、通常、
約−1.5〜５℃、さらに一般的には、約０〜１℃の範囲
である。この水は、任意の便利な原料から得ることがで
き、この場合、便利な原料には、深海、深所淡水帯水
層、発電所冷却池などが挙げられ、要求される反応器条
件まで冷却される。
この水に溶解されるCO2の量は、この気体流と接触さ
せるCO2核形成水の所望のCO2モル分率を考慮して、決定
される。比較的に高いCO2モル分率を有するCO2核形成水
を得る１つの手段は、CO2クラスレートスラリーを生成
し、次いで、このスラリーの水成分の圧力を低くしおよ
び／または温度を上げることにより、このクラスレート
を分解することである。
本方法の第一段階は、この多成分気体流を、CO2クラ
スレート形成条件下にて、好ましくは、選択的なCO2ク
ラスレート形成条件下にて、CO2核形成水と接触させる
ことである。このCO2核形成水は、任意の便利な手段を
用いて、この気体流と接触できる。このCO2核形成水を
この気体流と接触させる好ましい手段には、この液相CO
2核形成水中にて、この気体状CO2の溶媒和によって、こ
の気体からのCO2の効率的な吸収を与える手段がある。
使用できる手段には、並流接触手段（すなわち、一定方
向に流れる気相および液相流の間の接触）、向流手段
（すなわち、反対方向に流れる気相および液相流の間の
接触）などが挙げられる。それゆえ、接触は、便利に
は、噴霧、トレイまたは充填カラム反応器などを使用し
て、達成できる。
この気相および液相流を接触させるクラスレート形成
条件（特に、温度および圧力）は、変えることができる
が、好ましくは、この多成分気体流の他の成分のクラス
レート形成をなくすところまで、CO2クラスレートの選
択的形成を与えるように、選択される。一般に、この気
相および液相が接触される温度は、約−1.5〜10℃、通
常、約−1.5〜５℃、さらに通常では、約０〜１℃の範
囲であるのに対して、この圧力は、一般に、少なくとも
約6atm、通常、少なくとも約8atm、さらに通常では、少
なくとも約10atmであるが、一般に、100atmを超えず、
さらに一般的には、20atmを超えず、この場合、より高
い温度を使用するときは、より高い圧力が必要であり、
逆もまた同様である。
この気体流をCO2核形成水に接触させると、CO2は、こ
の気体流からこのCO2核形成水の液相に選択的に吸収さ
れる。吸収されたCO2は、付随して、この液相にて、固
体CO2クラスレートとして固定される。この気相と液相
との間の接触により、CO2枯渇多成分気体流およびCO2ク
ラスレートスラリーが生成する。このCO2枯渇多成分気
体流では、そのCO2濃度は、未処理の多成分気体流と比
較して、少なくとも約50％、通常、少なくとも約70％、
さらに通常では、少なくとも約90％低減される。言い換
えれば、この多成分気体流とCO2核形成水との接触によ
り、少なくとも、この気相のCO2濃度の低下が起こり、
この場合、この低下は、少なくとも約50％、通常、少な
くとも約70％、さらに通常では、少なくとも約90％であ
る。ある場合には、この気相中のCO2濃度は、それが１
％（v/v）を超えないレベルまで低減され得、その結
果、処理された気体流は、効果的には、CO2溶質気体を
含まない。
上で述べたように、このCO2核形成水により吸収され
たCO2は、付随して、安定なCO2クラスレートの形状で固
定される。安定なCO2クラスレートの形状でのCO2の固定
により、このCO2核形成水のCO2クラスレートスラリーへ
の転化が起こる。この気体流のCO2核形成水との接触に
より生成したCO2クラスレートスラリーは、CO2クラスレ
ートの形状で安定に固定したCO2、および水を含有す
る。安定なクラスレート中のCO2の典型的なモル分率
は、このCO2核形成水中の0.02〜0.04と比較して、0.12
〜0.15である。
上記のように、この多成分気体流のCO2溶質気体のた
めの選択的な液体溶媒として供されるCO2核形成水は、C
O2を水に溶解することにより、生成される。このよう
に、本発明のある実施態様では、CO2を含まない水は、
適切な条件下にて、この多成分気体流と接触され得、ま
ず、このCO2核形成水が生成し、この場合、接触は、こ
のCO2クラスレートスラリーを生成するように、引き続
いて維持される。言い換えれば、CO2核形成水生成およ
びこの気体流とCO2核形成水との接触の別個の工程は、
１個の連続プロセスに組合される。
本方法の第二工程は、このCO2クラスレートスラリー
からの処理気相の分離である。便宜上、この気相は、こ
の反応器中でまたは下流の気液分離器中で、このスラリ
ーから分離できる。任意の便利な気液相分離手段が使用
でき、この場合、このような多くの手段は、当該分野で
公知である。
本方法により生成したCO2クラスレートを隔離するの
が望ましい場合には、得られたCO2クラスレートスラリ
ーは、当該分野で公知のように（例えば、ガス井（gass
well）、深海または淡水の帯水層などに置くことによ
り）、直接廃棄でき、または引き続いて処理して、この
クラスレートを残留核形成水から分離でき、この場合、
単離されたクラスレートは、次いで、当該分野で公知の
方法に従って廃棄され得、そして残留核形成水は、本方
法にて、選択的なCO2吸収剤としてさらに使用するため
に、再生され得る。望ましい場合（例えば、CO2が生成
物である場合）には、CO2は、公知の方法を用いて、こ
のクラスレートから容易に再発生され得る。
本方法に従った処理には、種々の多成分気体流が受け
入れられる。本発明に従って処理され得る多成分気体流
は、少なくとも２種の異なる気体成分を含有し、そして
５種以上の異なる気体成分を含有し得、この場合、これ
らの気体成分の少なくとも１種は、CO2であり、他の成
分（単数または複数）は、N2、O2、H2O、CH4、H2、COな
どの１種以上、ならびに１種以上の微量気体であり得
る。本発明に従う処理に対して受け入れられる多成分気
体流中のCO2のモル分率は、典型的には、約0.05〜0.6
5、通常、約0.10〜0.60、さらに通常では、約0.10〜0.5
0の範囲である。上で述べたように、接触のクラスレー
ト形成条件を適切に制御することにより、このCO2核形
成水とこの気体との間の接触は、CO2クラスレートの選
択的な形成を得るように制御され得る。特定の気体に最
良の選択性を提供する特定の条件は、当業者により、実
験的に容易に決定され得る。本発明に従って処理され得
る当該の特定の多成分気体流には、発電所の煙道ガス、
ターボチャージしたボイラーの生成ガス、石炭気化生成
ガス、シフト石炭気化生成ガス、嫌気性消化装置生成ガ
スなどが挙げられる。
シフト石炭気化生成ガスの処理については、未処理の
気体は、典型的には、H2、H2O、CO2および微量気体を含
有し、この場合、CO2のモル分率は、約0.3〜0.45の範囲
であり、約20〜30℃の範囲の温度および約20〜40atmの
範囲の圧力である。この生成ガスは、まず、−30〜０℃
の範囲の温度に冷却され、次いで、上記のように、CO2
核形成水と接触されて、CO2枯渇シフト石炭気化生成ガ
スおよびCO2クラスレートスラリーが生成される。得ら
れたCO2枯渇生成ガスおよびCO2クラスレートスラリー
は、次いで、分離され、その生成ガスは、燃料としてま
たは化学合成に使用され得る。
本発明は、図面によってさらに記載され、これは、本
発明を行う向流反応器および並流反応器の模式図を提供
する。図１は、本プロセスを行うのに使用できる向流反
応器の１実施態様の模式図を提供する。反応器10は、冷
却剤室26で取り囲まれた向流気液相接触領域12を包含
し、冷却剤室26は、領域12を、選択的なCO2クラスレー
ト形成に適切な温度に保つのに供される。CO2を含有す
る多成分気体流16は、領域12に入り、ここで、供給流14
からのCO2核形成水または非核形成水（CO2核形成水が、
その場で形成される場合）と接触される。この領域は、
当該技術分野で公知のように、開放構造（すなわち、こ
の場合、この核形成水は、向流中にて、この気体に噴霧
される）、トレイ構造または充填構造であり得る。供給
流22によって、新鮮な冷却液が冷却剤室26に導入され、
使用済冷却剤（流れ24で表わされる）は、冷却剤系20に
戻され、ここで、再生され、冷却室26に循環される。処
理気体（流れ30で表わされる）は、室12を離れ、ライン
28を通って再循環でき、または気液相分離器32に通さ
れ、乾燥生成ガス（流れ36で表わされる）および水（流
れ34で表わされる）を生じる。得られたCO2クラスレー
トスラリーおよび核形成水（流れ18で表わされる）は、
上記のいずれかの便利な手段を用いて、隔離できる。
図２は、本発明を行うための並流反応器の模式図を提
供し、ここで、その気体流および液相は、一定方向の流
れで接触される。並流反応器40を用いると、多成分気体
流42および液状CO2核形成水流44は、この反応器に別個
に導入され、配合領域52に流れ、ここで、それらは、次
いで、冷媒コイル46で冷却された選択的なCO2クラスレ
ート形成領域に共に移動する。得られたCO2クラスレー
トスラリー（流れ48で表わされる）は、CO2枯渇気体流5
0から分離される。このCO2クラスレートスラリー48は、
次いで、上記のように隔離できるのに対して、このCO2
枯渇気体流50は、上記のように、気液相分離器でさらに
処理され得る。
以下の実施例は、限定ではなく、例示として提供され
ている。
実験 以下の実験は、選択的なCO2クラスレート形成条件下
にて、多成分気体流をCO2核形成水と直接接触させるこ
とにより、この多成分気体流のCO2含量を低減すること
の実行可能性を示す。以下の気体流は、本方法での処理
に適切な多成分気体の代表である。
I.発電所煙道ガス 通常の石炭火力ボイラーからの煙道ガスを処理して、
酸化硫黄、一部の酸化窒素およびいずれかの微粒子物質
を除去する。次いで、処理した煙道ガスを、およそ15at
mまで圧縮する。次いで、この煙道ガスを、図１で示し
た向流反応器にて、CO2と接触させるが、この場合、こ
の反応器の温度は、0.5℃に維持し、その圧力は、およ
そ15atmに維持する。
この煙道ガスを浄化して、CO2クラスレートスラリー
およびCO2を含まないガスを形成する。このCO2を含まな
いガス（N2、O2H2Oおよび微量気体を含有する）は、次
いで、このCO2クラスレートスラリーから分離し、そし
て必要な煙道（skack）ガス排気温度まで再加熱する。
このCO2クラスレートスラリーを、深海中に堆積するこ
とにより、隔離する。この反応器では、中程度の圧力レ
ベル（10〜20atm）を維持しているので、この処理中に
は、最小量の窒素または酸素クラスレートが形成され
る。
II.ターボチャージしたボイラー放出ガス ターボチャージしたボイラーにて、石炭を燃焼させ
る。その排気ガス（窒素（N2）、酸素（O2）、水蒸気、
二酸化炭素および微量気体を含有する）を、０℃まで冷
却する。次いで、冷却した排気ガスを、図１で示した反
応器にて、CO2核形成水と接触させる。この反応器内部
の圧力は、およそ15atmであるのに対して、その温度
は、０℃に維持する。この反応器中での接触により、CO
2を含まないガス、およびCO2クラスレートを含有するス
ラリーが生成する。次いで、このCO2を含まない排気ガ
ス流を、回収熱交換器（recuperative heat exchange
r）を用いて再加熱し、そして大気中に排気する。このC
O2クラスレートスラリーを、深海中での堆積により、隔
離する。
この反応器の条件は、10〜20atmに制御されるので、
極く僅かの窒素または酸素クラスレートが形成される。
III.石炭気化生成ガス ほぼ純粋な酸素を用いた石炭の気化により、合成ガス
を生成する。得られた合成ガスは、水素、一酸化炭素、
水蒸気、二酸化炭素、および微量気体を含有する。この
微量気体の除去に続いて、この合成ガス（これは、20〜
40atmである）を、図１に示した向流反応器にて、０℃
まで冷却し、そしてCO2核形成水と接触させる。この合
成ガスとCO2核形成水との接触により、CO2クラスレート
スラリー、およびCO2を含まない合成ガスが生成し、次
いで、これらを分離する。得られたCO2を含まない合成
ガスは、化学原料または燃料として使用され得る。
IV.蒸気シフト石炭気化生成ガス CO2核形成水との接触前に、上記実施例IIIに従って生
成した合成ガスを、蒸気シフトして、CO2およびH2から
本質的になるガスを生成する。次いで、シフトしたガス
を、図１に示した向流反応器にて、CO2核形成水と接触
させるが、この場合、その圧力は、20〜40atmであり、
そしてその温度は、０℃である。シフトした合成ガスと
CO2核形成水との接触により、水素は安定なクラスレー
トを形成しないので、CO2クラスレートとして、シフト
した合成ガスのCO2成分のほとんど100％の固定化がなさ
れる。次いで、得られたCO2クラスレート含有スラリー
を、深海中での堆積により、隔離する。処理した合成ガ
スは、基本的に純粋な水素流であり、これは、発電に
て、精油所水素として、または化学合成で使用される。
V.嫌気性消化装置生成ガス 下水スラッジ、廃棄物、微細藻類また巨大藻類の嫌気
性消化により、50〜60％のCH4および50〜40％のCO2、な
らびに一定の微量気体（例えば、アンモニアおよび硫化
水素）からなる生成ガスを得る。この生成ガスは、大気
圧におけるものである。
この生成ガスを、図１に示した向流反応器にて、およ
そ15atmまで圧縮し、そしてCO2核形成水と配合する。こ
の反応器中の圧力は、およそ15atmであり、その温度
は、０℃である。この生成ガスとこのCO2核形成水との
間の接触により、クラスレートとして、この生成ガスの
CO2の100％の固定化がなされ、ほとんど純粋なメタン流
が残る。このCO2クラスレート含有スラリーを、上記の
ように、海中での堆積し、それに対してこの純粋なメタ
ン流を縮合して、液化天然ガスを生成する。
VI.並流反応器 実施例Ｉ〜Ｖにおける上記処理のそれぞれを、図２に
示した並流反応器で行う。
上記結果から、多成分気体流からの選択的なCO2除去
のための簡単で効率的な方法が提供されることが明らか
である。選択的なCO2吸収剤として、CO2核形成水を用い
ることにより、全体的なエネルギー入力要件の減少およ
び完全なCO2除去、固定化および廃棄に必要な工程数の
減少によって、高い効率が達成される。特に、この吸収
溶媒として、CO2核形成水を用いることにより、CO2は、
この気体流から容易に除去され、そして廃棄に適当な形
状で、直ちに固定される。
本明細書で引用した全ての文献および特許出願の内容
は、個々の文献または特許出願のそれぞれの内容が、具
体的かつ個別的に参考として援用されるように、本明細
書中で参考として援用されている。
上述の発明は、理解を明瞭化する目的上、図示および
実施例によって、ある程度詳細に記述されているもの
の、添付の請求の範囲の精神または範囲を逸脱すること
なく、ある程度の変更および改良を行うことができるこ
とは、本発明の教示に照らして、当業者に容易に明らか
となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/14 B01D 53/62 B01J 19/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多成分気体流からCO2を除去して、CO2枯渇
    気体流を生成する方法であって、該方法は： 該多成分気体流を、CO2クラスレート形成条件下にて、C
    O2クラスレートスラリーの分解によって生成した水を含
    むCO2核形成水と接触させ、それにより、CO2は、該CO2
    核形成水により該気体流から吸収され、付随して、該接
    触時に、CO2クラスレートとして固定されて、それによ
    り、CO2枯渇気体流およびCO2クラスレートスラリーが生
    成される工程；および 該CO2枯渇気体流を、該CO2クラスレートスラリーから分
    離する工程、 を包含する、方法。
  2. 【請求項２】前記CO2クラスレート形成条件の温度が、
    −1.5〜10℃の範囲である、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記CO2クラスレート形成条件の圧力が、
    少なくとも約10atmである、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記CO2核形成水が、約0.01〜0.04の間のC
    O2モル分率を有する、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】多成分気体流からCO2を選択的に除去し
    て、CO2枯渇気体流を生成する方法であって、該方法
    は： 該多成分気体流を、選択的なCO2クラスレート形成条件
    下にて、CO2クラスレートスラリーの分解によって生成
    した水を含むCO2核形成水と接触させ、ここで、温度
    は、約−1.5〜10℃の範囲であり、そして圧力は、約６
    〜100atmの範囲であり、それにより、CO2は、該CO2核形
    成水により該気体流から吸収され、付随して、該接触時
    に、CO2クラスレートとして固定されて、それにより、C
    O2枯渇気体流およびCO2クラスレートスラリーが生成さ
    れる工程；および 該CO2枯渇気体流を、該CO2クラスレートスラリーから分
    離する工程、 を包含する、方法。
  6. 【請求項６】前記多成分気体流およびCO2核形成水の前
    記接触が、前記多成分気体流中の前記CO2の濃度を、少
    なくとも約50％低減させる、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記CO2クラスレートスラリーを隔離する
    工程をさらに包含する、請求項５に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記多成分気体流が、発電所の煙道ガス、
    ターボチャージしたボイラーの放出ガス、石炭気化生成
    ガス、CO2とH2とから本質的になるガス、および嫌気性
    消化装置生成ガスからなる多成分気体流の群から選択さ
    れる、請求項５に記載の方法。
  9. 【請求項９】CO2とH2とから本質的になるガスからCO2を
    選択的に除去して、CO2枯渇ガスを生成する方法であっ
    て、該方法は： 該CO2とH2とから本質的になるガスの温度を、約−1.5〜
    10℃の範囲に低下させる工程； 温度低下した該CO2とH2とから本質的になるガスを、選
    択的なCO2クラスレート形成条件下にて、CO2クラスレー
    トスラリーの分解によって生成した水を含むCO2核形成
    水と接触させ、ここで、温度は、約−1.5〜10℃の範囲
    であり、そして圧力は、約６〜100atmの範囲であり、そ
    れにより、CO2は、該CO2核形成水により該気体流から吸
    収され、付随して、該接触時に、CO2クラスレートとし
    て固定されて、それにより、CO2枯渇ガスおよびCO2クラ
    スレートスラリーが生成される工程；および 該CO2枯渇ガスを、該CO2クラスレートスラリーから分離
    する工程、 を包含する、方法。
  10. 【請求項１０】前記CO2クラスレートスラリーを隔離す
    ることをさらに包含する、請求項９に記載の方法。
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