JPH04310214A - 酸性ガスの除去法 - Google Patents
酸性ガスの除去法Info
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- JPH04310214A JPH04310214A JP4034072A JP3407292A JPH04310214A JP H04310214 A JPH04310214 A JP H04310214A JP 4034072 A JP4034072 A JP 4034072A JP 3407292 A JP3407292 A JP 3407292A JP H04310214 A JPH04310214 A JP H04310214A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は、ガス状混合物から吸収によりＨ
２Ｓ及び／又はＣＯ２の如き酸性ガスを除去するための
方法に係る。
２Ｓ及び／又はＣＯ２の如き酸性ガスを除去するための
方法に係る。
【０００２】Ｈ２Ｓ及び／又はＣＯ２の除去は、常に有
効で、経済的かつ効果的な解決策が未だに見出されてい
ない産業上の重大な問題である。その可能な利用分野は
多数あり、主な例（ただし絶対的な例ではない）は天然
ガスの処理である。ＣＯ２はこのガスの不活性成分であ
り、所望の熱量及びＷｏｂｂｅインデックスにより定め
られる限度までの量でガス中に残留できる。数１０％（
容量）以下で含有する原料を使用する場合、処理後のガ
スはＣＯ２ １ないし３％を含有できる。Ｈ２Ｓの除去
は、使用に際して有毒かつ有害な成分を全く含有しない
ガスとなるように完全でなければならない。数％（容量
）以下で含有する原料を使用する場合、処理後のガスに
おけるＨ２Ｓ含量は１−３ｐｐｍ以下でなければならな
い。ガス混合物からのＣＯ２及びＨ２Ｓの如き酸性ガス
の除去に関し、吸収法（物理的又は化学的）の使用は公
知である。記述を簡単にするため、公知の方法は使用す
る溶媒のタイプによって分類される。詳述すれば、次の
とおりである。 ａ）アルコール、アミド、ラクタム、ポリグリコール、
ポリエーテル等：これらのタイプの溶媒は、特に酸性ガ
ス分圧が高い場合に使用される。 ｂ）ＭＥＡ又はＤＥＡの如き第１級又は第２級アミンの
水溶液：この種の溶媒は、酸性ガス分圧が低い場合及び
非常に過酷な要件を満さなければならない場合に使用さ
れる。 ｃ）アミン、ホウ酸塩、アミノ酸等の如き物質によって
活性化されたアルカリ炭酸塩水溶液：この種の溶媒は、
通常、高分圧において多量の酸性ガスを除去するために
使用される。特に、活性化剤が共存する場合に、興味深
い結果が得られる。
効で、経済的かつ効果的な解決策が未だに見出されてい
ない産業上の重大な問題である。その可能な利用分野は
多数あり、主な例（ただし絶対的な例ではない）は天然
ガスの処理である。ＣＯ２はこのガスの不活性成分であ
り、所望の熱量及びＷｏｂｂｅインデックスにより定め
られる限度までの量でガス中に残留できる。数１０％（
容量）以下で含有する原料を使用する場合、処理後のガ
スはＣＯ２ １ないし３％を含有できる。Ｈ２Ｓの除去
は、使用に際して有毒かつ有害な成分を全く含有しない
ガスとなるように完全でなければならない。数％（容量
）以下で含有する原料を使用する場合、処理後のガスに
おけるＨ２Ｓ含量は１−３ｐｐｍ以下でなければならな
い。ガス混合物からのＣＯ２及びＨ２Ｓの如き酸性ガス
の除去に関し、吸収法（物理的又は化学的）の使用は公
知である。記述を簡単にするため、公知の方法は使用す
る溶媒のタイプによって分類される。詳述すれば、次の
とおりである。 ａ）アルコール、アミド、ラクタム、ポリグリコール、
ポリエーテル等：これらのタイプの溶媒は、特に酸性ガ
ス分圧が高い場合に使用される。 ｂ）ＭＥＡ又はＤＥＡの如き第１級又は第２級アミンの
水溶液：この種の溶媒は、酸性ガス分圧が低い場合及び
非常に過酷な要件を満さなければならない場合に使用さ
れる。 ｃ）アミン、ホウ酸塩、アミノ酸等の如き物質によって
活性化されたアルカリ炭酸塩水溶液：この種の溶媒は、
通常、高分圧において多量の酸性ガスを除去するために
使用される。特に、活性化剤が共存する場合に、興味深
い結果が得られる。
【０００３】吸収により酸性ガスを分離する工業的方法
は、本質的に２つの価値、すなわち除去される酸性ガス
の単位量当たりの設備コスト及び操作コストによって特
徴づけられる。設備コストは、吸収塔及び再生塔（リボ
イラー及び冷却器を含む）のサイズ、従って必要な溶媒
の流量に実質的に比例する。操作コストは、溶媒を再生
するために必要な熱量に実質的に比例する。溶媒の流量
が多ければ多いほど、該溶媒のポンプ送給に大きいエネ
ルギーを消費するため操作コストが大きくなる。 上記タイプａ）の溶媒は、除去される酸性ガスの単位量
当たりの操作コストが低いことによって特徴づけられる
が、特に酸性ガスの量が多くないため分圧が低い場合に
設備コストが高くなることによっても特徴づけられる。 タイプｂ）の溶媒は、吸収工程ではＣＯ２の存在下にお
いてカルバメートの生成を招くため操作コストが高いこ
とによって特徴づけられる。再生塔で行われる逆反応は
強い吸熱性であり、従ってコスト高である。 タイプｃ）の溶媒は、炭酸水素塩の生成を招き、従って
分解反応を必要とするが、吸熱性が低いためカルバメー
ト用のものよりも低コストであり、従ってタイプｂ）の
ものよりも操作コストが低いことによって特徴づけられ
る。しかしながら、タイプｃ）の溶媒は、腐食現象を防
止するため比較的低い濃度で使用されなければならない
ため、設備コストが比較的高い（又は高品質鋼又は合金
鋼を使用しなければならないため、設備コストがかなり
増大する）。さらに、タイプｂ）の溶媒も、かかる問題
点を呈する。従って、ＭＥＡ及びＤＥＡ溶液は、高濃度
のカルバメートによる重大な腐食の問題を防止するため
に１５−２５重量％溶液として使用され、このため設備
コストが高くなる。
は、本質的に２つの価値、すなわち除去される酸性ガス
の単位量当たりの設備コスト及び操作コストによって特
徴づけられる。設備コストは、吸収塔及び再生塔（リボ
イラー及び冷却器を含む）のサイズ、従って必要な溶媒
の流量に実質的に比例する。操作コストは、溶媒を再生
するために必要な熱量に実質的に比例する。溶媒の流量
が多ければ多いほど、該溶媒のポンプ送給に大きいエネ
ルギーを消費するため操作コストが大きくなる。 上記タイプａ）の溶媒は、除去される酸性ガスの単位量
当たりの操作コストが低いことによって特徴づけられる
が、特に酸性ガスの量が多くないため分圧が低い場合に
設備コストが高くなることによっても特徴づけられる。 タイプｂ）の溶媒は、吸収工程ではＣＯ２の存在下にお
いてカルバメートの生成を招くため操作コストが高いこ
とによって特徴づけられる。再生塔で行われる逆反応は
強い吸熱性であり、従ってコスト高である。 タイプｃ）の溶媒は、炭酸水素塩の生成を招き、従って
分解反応を必要とするが、吸熱性が低いためカルバメー
ト用のものよりも低コストであり、従ってタイプｂ）の
ものよりも操作コストが低いことによって特徴づけられ
る。しかしながら、タイプｃ）の溶媒は、腐食現象を防
止するため比較的低い濃度で使用されなければならない
ため、設備コストが比較的高い（又は高品質鋼又は合金
鋼を使用しなければならないため、設備コストがかなり
増大する）。さらに、タイプｂ）の溶媒も、かかる問題
点を呈する。従って、ＭＥＡ及びＤＥＡ溶液は、高濃度
のカルバメートによる重大な腐食の問題を防止するため
に１５−２５重量％溶液として使用され、このため設備
コストが高くなる。
【０００４】発明者らは、溶媒として好適濃度のジメチ
ルエタノールアミン水溶液を使用することによって公知
の方法の欠点を解消できることを見出し、本発明に至っ
た。本質的にＨ２Ｓ及び／又はＣＯ２の如き酸性ガスの
溶媒による吸収及び使用済溶媒の再生を包含してなる再
生ガス含有ガス混合物から前記再生ガスを除去する本発
明による方法は、ジメチルエタノールアミン濃度３０な
いし７０重量％、好ましくは４０ないし５５重量％のジ
メチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）水性混合物でなる
溶媒を使用することを特徴とする。この化合物は、炭酸
水素塩（又はＨ２Ｓが存在する場合には亜硫酸水素塩）
の生成を招き、ＣＯ２分圧が比較的低い場合にも腐食又
は送給に関連する問題を生ずることなく高濃度水溶液で
の使用を可能にする。炭酸水素塩の再生は、コスト高の
操作ではないことに留意する必要がある。本発明の方法
は、酸性ガス含量１ないし９０容量％のガス混合物、特
に酸性ガス含量３ないし６０容量％のガス混合物を精製
できる。この方法を使用することにより、ＣＯ２含量０
．５ないし５容量％を有する塔頂流が吸収塔から得られ
る。
ルエタノールアミン水溶液を使用することによって公知
の方法の欠点を解消できることを見出し、本発明に至っ
た。本質的にＨ２Ｓ及び／又はＣＯ２の如き酸性ガスの
溶媒による吸収及び使用済溶媒の再生を包含してなる再
生ガス含有ガス混合物から前記再生ガスを除去する本発
明による方法は、ジメチルエタノールアミン濃度３０な
いし７０重量％、好ましくは４０ないし５５重量％のジ
メチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）水性混合物でなる
溶媒を使用することを特徴とする。この化合物は、炭酸
水素塩（又はＨ２Ｓが存在する場合には亜硫酸水素塩）
の生成を招き、ＣＯ２分圧が比較的低い場合にも腐食又
は送給に関連する問題を生ずることなく高濃度水溶液で
の使用を可能にする。炭酸水素塩の再生は、コスト高の
操作ではないことに留意する必要がある。本発明の方法
は、酸性ガス含量１ないし９０容量％のガス混合物、特
に酸性ガス含量３ないし６０容量％のガス混合物を精製
できる。この方法を使用することにより、ＣＯ２含量０
．５ないし５容量％を有する塔頂流が吸収塔から得られ
る。
【０００５】本発明による方法の実施に適するスキーム
を、図面を参照して実施例（本発明はこれに限定されな
い）によって詳述する。処理すべきガスをライン１を介
して吸収器２に供給すると共に、該吸収塔にライン３を
介して吸収剤溶液を供給する。処理されたガスをライン
４を介して取出す。塔底５から使用済の溶液を取出し、
弁６で圧力を解放した後、熱交換器７で予熱し、再生塔
８に供給する。塔８（リボイラー９を具備する）の塔底
から再生溶液１０を、熱交換器７及び冷却器１２で冷却
した後、ポンプ１１によって塔２に供給する。一方、塔
８から排出された酸性ガス（１３）を冷却器１４で冷却
し、セパレーター１５において液流（１６）（ポンプ１
７によって再循環される）及び酸性ガス（１８）（最終
的に除去される）に分離する。塔２及び８の頂部からの
各ガス及び蒸気を少量の水で洗浄して、英国特許公開第
２１６７７３８号に開示された如くガス状排出流中への
溶媒のロスを防止するようにしてもよい。また、吸収塔
は、厳格な温度制御が必要とされる場合には、補助的な
中間熱交換器を具備していてもよい。アミン除去のため
の水ライン及び補助熱交換器は図面中には記載されてい
ない。
を、図面を参照して実施例（本発明はこれに限定されな
い）によって詳述する。処理すべきガスをライン１を介
して吸収器２に供給すると共に、該吸収塔にライン３を
介して吸収剤溶液を供給する。処理されたガスをライン
４を介して取出す。塔底５から使用済の溶液を取出し、
弁６で圧力を解放した後、熱交換器７で予熱し、再生塔
８に供給する。塔８（リボイラー９を具備する）の塔底
から再生溶液１０を、熱交換器７及び冷却器１２で冷却
した後、ポンプ１１によって塔２に供給する。一方、塔
８から排出された酸性ガス（１３）を冷却器１４で冷却
し、セパレーター１５において液流（１６）（ポンプ１
７によって再循環される）及び酸性ガス（１８）（最終
的に除去される）に分離する。塔２及び８の頂部からの
各ガス及び蒸気を少量の水で洗浄して、英国特許公開第
２１６７７３８号に開示された如くガス状排出流中への
溶媒のロスを防止するようにしてもよい。また、吸収塔
は、厳格な温度制御が必要とされる場合には、補助的な
中間熱交換器を具備していてもよい。アミン除去のため
の水ライン及び補助熱交換器は図面中には記載されてい
ない。
【０００６】本発明を限定することなくさらに詳述する
ために、２つの例（１つは比較例である）を例示する。 実施例 ２泡鐘（ｔｗｏ−ｃａｐ）プレート４４段を包含する直
径約５ｃｍ（２”）の塔において、ジメチルエタノール
アミン（ＤＭＥＡ）の５０重量％水溶液を使用して操作
を行った。原料天然ガス（２Ｎｍ３／ｈ）はＣＯ２ ２
０％を含有し、７０Ｋｇ／ｃｍ２である。塔底温度７０
℃、塔頂プレート温度５０℃で操作を行ったところ、処
理後のガスは、溶媒流量３．５Ｋｇ／ｈに関して残留Ｃ
Ｏ２含量１％を有していた。 比較例 同じ塔において同じ温度及び圧力条件下において、ただ
しジエタノールアミン（ＤＥＡ）の２５重量％水溶液を
使用して同じ原料について処理を行ったところ、ＣＯ２
含量１％のガスを得るためには流量７Ｋｇ／ｈが必要で
あった。 いずれの場合にも、再生塔（２泡鐘プレート４４段，φ
＝約５ｃｍ（２”），塔頂圧力＝１．２Ｋｇ／ｃｍ２，
塔底温度＝１２０℃）における熱の消費量を直接に測定
することはできない。しかしながら、ＤＥＡの使用では
、ＤＭＥＡによる操作の場合よりも３０％熱消費量が大
きいことが算定された。従って、ＤＥＡによる操作は、
溶媒の取扱いによる多いエネルギーを消費するため、設
備コストのかなりの増大及び操作コストの増大を生ずる
。
ために、２つの例（１つは比較例である）を例示する。 実施例 ２泡鐘（ｔｗｏ−ｃａｐ）プレート４４段を包含する直
径約５ｃｍ（２”）の塔において、ジメチルエタノール
アミン（ＤＭＥＡ）の５０重量％水溶液を使用して操作
を行った。原料天然ガス（２Ｎｍ３／ｈ）はＣＯ２ ２
０％を含有し、７０Ｋｇ／ｃｍ２である。塔底温度７０
℃、塔頂プレート温度５０℃で操作を行ったところ、処
理後のガスは、溶媒流量３．５Ｋｇ／ｈに関して残留Ｃ
Ｏ２含量１％を有していた。 比較例 同じ塔において同じ温度及び圧力条件下において、ただ
しジエタノールアミン（ＤＥＡ）の２５重量％水溶液を
使用して同じ原料について処理を行ったところ、ＣＯ２
含量１％のガスを得るためには流量７Ｋｇ／ｈが必要で
あった。 いずれの場合にも、再生塔（２泡鐘プレート４４段，φ
＝約５ｃｍ（２”），塔頂圧力＝１．２Ｋｇ／ｃｍ２，
塔底温度＝１２０℃）における熱の消費量を直接に測定
することはできない。しかしながら、ＤＥＡの使用では
、ＤＭＥＡによる操作の場合よりも３０％熱消費量が大
きいことが算定された。従って、ＤＥＡによる操作は、
溶媒の取扱いによる多いエネルギーを消費するため、設
備コストのかなりの増大及び操作コストの増大を生ずる
。
【図１】本発明の方法の実施に好適な１具体例の概略図
である。
である。
２ 吸収器
８ 再生塔
９ リボイラー
１５ セパレーター
Claims (2)
- 【請求項１】本質的にＨ２Ｓ及び／又はＣＯ２の如き酸
性ガスの溶媒による吸収及び使用済溶媒の再生を包含し
てなる再生ガス含有ガス混合物から前記再生ガスを除去
する方法において、ジメチルエタノールアミン濃度３０
ないし７０重量％のジメチルエタノールアミン（ＤＭＥ
Ａ）水性混合物でなる溶媒を使用することを特徴とする
、酸性ガスの除去法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記水溶液
中におけるジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）の濃
度が４０ないし５５重量％である、酸性ガスの除去法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI910171A IT1244687B (it) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | Processo per la rimozione di gas acidi da miscele gassose |
| IT91A000171 | 1991-01-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310214A true JPH04310214A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=11358249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4034072A Withdrawn JPH04310214A (ja) | 1991-01-24 | 1992-01-24 | 酸性ガスの除去法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310214A (ja) |
| CN (1) | CN1063422A (ja) |
| DE (1) | DE4201920C2 (ja) |
| GB (1) | GB2252308B (ja) |
| IT (1) | IT1244687B (ja) |
| RU (1) | RU2087181C1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19538614C2 (de) * | 1995-10-17 | 1997-06-05 | Dillinger Stahlbau | Verfahren und Anlage zum Aufbereiten von stickstoffhaltigem Erdgas |
| CN1717274A (zh) | 2002-11-28 | 2006-01-04 | 国际壳牌研究有限公司 | 从气体物流中脱除包括硫化氢和硫醇的含硫化合物的方法 |
| CN102151456A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-08-17 | 北京化工大学 | 化学试剂法脱除沼气及类似气源中co2和h2s的方法及装置 |
| RU2500460C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2013-12-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Устройство для аминовой очистки газа и способ ее осуществления |
| RU2505344C1 (ru) * | 2012-07-27 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ очистки газов от сероводорода |
| CN107485969B (zh) * | 2017-09-15 | 2019-07-30 | 东莞理工学院 | 一种二氧化碳气体吸收剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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