JPS6168116A - 二酸化炭素の選択的吸着方法 - Google Patents
二酸化炭素の選択的吸着方法Info
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- JPS6168116A JPS6168116A JP60190890A JP19089085A JPS6168116A JP S6168116 A JPS6168116 A JP S6168116A JP 60190890 A JP60190890 A JP 60190890A JP 19089085 A JP19089085 A JP 19089085A JP S6168116 A JPS6168116 A JP S6168116A
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- zeolite
- carbon dioxide
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- carried out
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- 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
- B01D53/02—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 adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は、気体混合物から二酸化炭素を選択的に吸着す
る方法に関する。
る方法に関する。
気体混合物から二酸化炭素を除去するための数種の方法
が公知である。これらの方法には、例えば、化学的また
は物理的ｎ構による溶剤中での吸着、膜を使用する分離
およびぜオライド上への吸着が含まれる。
が公知である。これらの方法には、例えば、化学的また
は物理的ｎ構による溶剤中での吸着、膜を使用する分離
およびぜオライド上への吸着が含まれる。
溶剤吸着は、高い回収率で大ｊのＣｏ２の分離が可能な
ため前記の方法の中で最も広く使用されている。化学溶
媒系の例は、モノエタノールアミンおよび熱炭酸カリウ
ムである。さらに最近になって、セレキソール（３ｅｌ
ｅｘｏｌ ）のような物理的溶媒方式がエネルギーコス
トが低いため使用されるようになったが、資本経費がな
お高い。
ため前記の方法の中で最も広く使用されている。化学溶
媒系の例は、モノエタノールアミンおよび熱炭酸カリウ
ムである。さらに最近になって、セレキソール（３ｅｌ
ｅｘｏｌ ）のような物理的溶媒方式がエネルギーコス
トが低いため使用されるようになったが、資本経費がな
お高い。
膜法は、回収されたＣＯ２が強化油回収法（ｅｎｈａｎ
ｃｅｄ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ）用として使用で
きる、ＣＯ／ＣＨ４の油／ガスの現状分離において使用
が増加している。この場合、資本経費および装置の大き
さの両者共に小さいが、ＣＯ２回収率および純度が低い
。
ｃｅｄ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ）用として使用で
きる、ＣＯ／ＣＨ４の油／ガスの現状分離において使用
が増加している。この場合、資本経費および装置の大き
さの両者共に小さいが、ＣＯ２回収率および純度が低い
。
ゼオライト吸着法では、気体流から痕跡程度の１のＣＯ
２の吸着用としてビオライトＡが使用される。ゼオライ
トＡとＣＯ２との間の収着エネルギーが高いことによっ
て、実質的に完全なＣｏ２の除去が可能である。しかし
、再生は、熱的振動（ｔｈｅｒ鍾ａｔ ５ｗ１ｎｏ
）によらなければならないので、この方法は大量のＣＯ
２分離には適さない。
２の吸着用としてビオライトＡが使用される。ゼオライ
トＡとＣＯ２との間の収着エネルギーが高いことによっ
て、実質的に完全なＣｏ２の除去が可能である。しかし
、再生は、熱的振動（ｔｈｅｒ鍾ａｔ ５ｗ１ｎｏ
）によらなければならないので、この方法は大量のＣＯ
２分離には適さない。
本発明は、ＣＯ２と非酸性気体の混合物をゼオライト上
に通し、二酸化炭素を選択的に吸着させ、続いてゼオラ
イトの再生サイクルの間に前記の吸着された二酸化炭素
を回収するための方法であって、前記のゼオライトがア
ルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンでイオ
ン交換されたホージャサイト型構造を有し、そして、珪
素ニアルミニウム原子比１．２〜３を有するものである
ことを特徴とする方法である。
に通し、二酸化炭素を選択的に吸着させ、続いてゼオラ
イトの再生サイクルの間に前記の吸着された二酸化炭素
を回収するための方法であって、前記のゼオライトがア
ルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンでイオ
ン交換されたホージャサイト型構造を有し、そして、珪
素ニアルミニウム原子比１．２〜３を有するものである
ことを特徴とする方法である。
ホージャサイト型ゼオライトは、ジョーン ウィリー
アンド サンズ社（ＪｏｈｎＷｉｊｅｙ ＆５ｏｎｓ
Ｌｎｃ、 ＞ １９７４年発行のデー、ダブリュー、
ブレツク（Ｄ、 Ｗ、 Ｂｒｅｃｋ）による［ゼオライ
ト モレキュラー シーブス、ストラフチャー、ケミス
トリー アンド ユースＪ （ＺｅｏｌｉｔｅＭｏｌｅ
ｃｕｌａｒ ３ｉｅｖｅｓ １３ｔｒｕｃｔｕｒｅ、
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ Ｕｓｅ） ９２〜９３
頁、およびアメリカンケミカルソサイエテー１９７１年
発行、アール。
アンド サンズ社（ＪｏｈｎＷｉｊｅｙ ＆５ｏｎｓ
Ｌｎｃ、 ＞ １９７４年発行のデー、ダブリュー、
ブレツク（Ｄ、 Ｗ、 Ｂｒｅｃｋ）による［ゼオライ
ト モレキュラー シーブス、ストラフチャー、ケミス
トリー アンド ユースＪ （ＺｅｏｌｉｔｅＭｏｌｅ
ｃｕｌａｒ ３ｉｅｖｅｓ １３ｔｒｕｃｔｕｒｅ、
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ Ｕｓｅ） ９２〜９３
頁、およびアメリカンケミカルソサイエテー１９７１年
発行、アール。
エフ、グールド（Ｒ，Ｆ、 Ｇｏｕｌｄ）による「モレ
キュラー シーブ ゼオライツー１」 （ｌｙｌｏｌｅｃｕｌａｒ ３１ｅｖｅ ｚｅｏｌ
ｉｔｅｓ −１） 、化学の進歩シリースＮＯ，１０１
，１７１〜１７２頁を含む標準の文献に記載されている
。これらのゼオライトは、それらのＸＩ！回折図によっ
て特徴ずけられるＦＡＬＪ−型構造を有するものとして
分離され、これらは、国際ゼオライト協会の構造委員会
（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍａ＋１ｓｓｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅＩ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａ ５ｓｏ
ｃｉａ −ｔｉｏｎ） １９７８年発行、米国ペンシル
ベニア州、ピッツバーグ、ポリクリスタルフック サー
ビス社（Ｐ ｏｌｙｃｒｙｓｔａ１３ｏｏｋ ５ｅｒｖ
ｉｃｅ）から配布されている「アトラスオブ ゼオライ
ト ストラフチャー タイプス」（Ａｔｌａｓ ｏｆ
Ｚｅｏｌｉｔｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｔｙｐｅｓ＞の
題名のダブリュー、エム、マイヤー（Ｗ、Ｍ。
キュラー シーブ ゼオライツー１」 （ｌｙｌｏｌｅｃｕｌａｒ ３１ｅｖｅ ｚｅｏｌ
ｉｔｅｓ −１） 、化学の進歩シリースＮＯ，１０１
，１７１〜１７２頁を含む標準の文献に記載されている
。これらのゼオライトは、それらのＸＩ！回折図によっ
て特徴ずけられるＦＡＬＪ−型構造を有するものとして
分離され、これらは、国際ゼオライト協会の構造委員会
（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍａ＋１ｓｓｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅＩ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａ ５ｓｏ
ｃｉａ −ｔｉｏｎ） １９７８年発行、米国ペンシル
ベニア州、ピッツバーグ、ポリクリスタルフック サー
ビス社（Ｐ ｏｌｙｃｒｙｓｔａ１３ｏｏｋ ５ｅｒｖ
ｉｃｅ）から配布されている「アトラスオブ ゼオライ
ト ストラフチャー タイプス」（Ａｔｌａｓ ｏｆ
Ｚｅｏｌｉｔｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｔｙｐｅｓ＞の
題名のダブリュー、エム、マイヤー（Ｗ、Ｍ。
Ｍｅｉｅｒ）およびデー、エッチ、オルセン（Ｄ、ト１
゜０ｌｓｅｎ）による書物中に記載されている。
゜０ｌｓｅｎ）による書物中に記載されている。
使用することができるＦＡＬＪ−構造型のゼオライトの
例は、珪素ニアルミニウム原子比１．２〜３を有するこ
との条件付でぜオライドＸおよびゼオライトＹである。
例は、珪素ニアルミニウム原子比１．２〜３を有するこ
との条件付でぜオライドＸおよびゼオライトＹである。
珪素ニアルミニウム原子比１．５〜３を有するゼオライ
ト、特にゼオライトＹのような２〜３の原子比を有する
ゼオライトが好ましい。
ト、特にゼオライトＹのような２〜３の原子比を有する
ゼオライトが好ましい。
使用されるゼオライトは、任意の慣用の方法によってナ
トリウムのようなアルカリまたはアルカリ土類金属イオ
ンによってイオン交換される。例えば、アルカリとして
水酸化ナトリウムを使用することによって、合成の間ナ
トリウムイオンをゼオライト中に導入できる。あるいは
また、水素形態のゼオライトは、最初に水酸化ナトリウ
ムで処理し、洗浄し、乾燥し、次いで、コロイド状シリ
カで粒状化して、乾燥させることによって交換できる。
トリウムのようなアルカリまたはアルカリ土類金属イオ
ンによってイオン交換される。例えば、アルカリとして
水酸化ナトリウムを使用することによって、合成の間ナ
トリウムイオンをゼオライト中に導入できる。あるいは
また、水素形態のゼオライトは、最初に水酸化ナトリウ
ムで処理し、洗浄し、乾燥し、次いで、コロイド状シリ
カで粒状化して、乾燥させることによって交換できる。
珪素ニアルミニウム原子比１．２〜１．５（以後ｒＮａ
ＸＪと呼ぶ）または同原子比１．５〜３（以後ｆＮａＹ
Ｊと呼ぶ）を有する得られたナトリウムイオン交換され
たゼオライトは、二酸化炭素と非酸性気体との混合物か
ら二酸化炭素を選択的に吸着させるのに使用される。
ＸＪと呼ぶ）または同原子比１．５〜３（以後ｆＮａＹ
Ｊと呼ぶ）を有する得られたナトリウムイオン交換され
たゼオライトは、二酸化炭素と非酸性気体との混合物か
ら二酸化炭素を選択的に吸着させるのに使用される。
本方法によって二酸化炭素を分離することができる非酸
性気体の例には、−１ｉｆｔ化炭素、窒素およびメタン
が含まれる。Ｃ０２とメタンの混合物の分離は、回収さ
れたＣＯ２が特に強化油回収方法において使用すること
ができるから石油工業において特に重要である。
性気体の例には、−１ｉｆｔ化炭素、窒素およびメタン
が含まれる。Ｃ０２とメタンの混合物の分離は、回収さ
れたＣＯ２が特に強化油回収方法において使用すること
ができるから石油工業において特に重要である。
選択的吸着は、二酸化炭素を含有ツる気体混合物を例え
ば２０℃のような周囲温度および例えば１絶対バールの
ような圧力でアルカリまたはアルカリ土類金属イオン交
換されたゼオライト上に通すことによって好適に行なわ
れる。例えば周囲温度において１０絶対ミリバールのよ
うな中程度の減圧を適用するか、ガスバージによって０
０２分圧を減少するかによって吸着された二酸化炭素が
回収され、イオン交換されたゼオライトが再生される。
ば２０℃のような周囲温度および例えば１絶対バールの
ような圧力でアルカリまたはアルカリ土類金属イオン交
換されたゼオライト上に通すことによって好適に行なわ
れる。例えば周囲温度において１０絶対ミリバールのよ
うな中程度の減圧を適用するか、ガスバージによって０
０２分圧を減少するかによって吸着された二酸化炭素が
回収され、イオン交換されたゼオライトが再生される。
例えば、珪素ニアルミニウム原子比２．４を有するＮａ
Ｙを使用すると二酸化炭素と窒素との５０１５０混合物
から二酸化炭素は２０℃および１絶対バールで吸着され
る。二酸化炭素および他の非酸性気体の吸着能力を第１
表に示す。
Ｙを使用すると二酸化炭素と窒素との５０１５０混合物
から二酸化炭素は２０℃および１絶対バールで吸着され
る。二酸化炭素および他の非酸性気体の吸着能力を第１
表に示す。
ＮａＹゼオライトを使用することの利点は、このゼオラ
イトがＮ２、ＣＯｌおよびＣＨ４の存在下でＣＯ２に対
して極めて高い選択性であり、そして、減圧またはガス
パージの適用によって再生でき、従って大量のＣＯ２分
離が可能なことである。
イトがＮ２、ＣＯｌおよびＣＨ４の存在下でＣＯ２に対
して極めて高い選択性であり、そして、減圧またはガス
パージの適用によって再生でき、従って大量のＣＯ２分
離が可能なことである。
吸着および再生ナイクルは、１絶対ミリバール〜４０絶
対バール、好ましくは１０絶対ミリバール〜２０絶対バ
ールの圧力で行うことができる。
対バール、好ましくは１０絶対ミリバール〜２０絶対バ
ールの圧力で行うことができる。
ゼオライトに対する負荷は、吸着された成分の分圧に伴
って増加する。Ｃ０２の分圧が低下すると脱着が急速に
起こる。
って増加する。Ｃ０２の分圧が低下すると脱着が急速に
起こる。
吸着は、−８０℃〜１５０℃、好ましくは一５０℃〜＋
１００℃の温度内で行なわれる。比較的低温度では急速
な吸着および脱着速度が維持されると同時に負荷が増加
する。
１００℃の温度内で行なわれる。比較的低温度では急速
な吸着および脱着速度が維持されると同時に負荷が増加
する。
水分はゼオライトの吸着能力を減少させるから処理され
る気体混合物に水分が含まれないことが好ましい。
る気体混合物に水分が含まれないことが好ましい。
本発明を次の実施例によってさらに説明する。
実施例
標準のＮａＹゼオライト粉末（ラボルト インダスリー
スＰｌｃ社から入手）をコロイド状シリカ［ルドツクス
（Ｌｕｄｏｘ） Ａｓ ４０．登録商標デュポン社か
ら入手Ｊで粒状化し、３０％のシリカを含有する粒体に
した。この粒体を３５０℃で４時間加熱することによっ
て活性化した。吸着能力は、大気圧、２０℃で気体を粒
体上に通すことによって測定した。ゼオライトは、１絶
対ミリバールの減圧を１０分間適用することによって再
生した。Ｃｏ 、Ｎ 、ＧｏおよびＣＨ４に対する
ＮａＹの能力を第１表に示す。第２表には各種のＣＯ２
／Ｎ２供給気体混合物に対する吸着された気体組成を示
す。Ｃ０２／ＣＨ４およびＣ０２／ＣＯの分離係数は同
じであることが判明した。
スＰｌｃ社から入手）をコロイド状シリカ［ルドツクス
（Ｌｕｄｏｘ） Ａｓ ４０．登録商標デュポン社か
ら入手Ｊで粒状化し、３０％のシリカを含有する粒体に
した。この粒体を３５０℃で４時間加熱することによっ
て活性化した。吸着能力は、大気圧、２０℃で気体を粒
体上に通すことによって測定した。ゼオライトは、１絶
対ミリバールの減圧を１０分間適用することによって再
生した。Ｃｏ 、Ｎ 、ＧｏおよびＣＨ４に対する
ＮａＹの能力を第１表に示す。第２表には各種のＣＯ２
／Ｎ２供給気体混合物に対する吸着された気体組成を示
す。Ｃ０２／ＣＨ４およびＣ０２／ＣＯの分離係数は同
じであることが判明した。
１臘
気体 吸着９
ｍｌ ／Ｑ ％Ｗ／Ｗ
ＣＯ２５８，９１０，７
Ｎ２２．２ ０．３
Ｇｏ １．５ ０．２ＣＨ
４１，５０，１ 傘 結合剤を含まないものをＭ準とした。
４１，５０，１ 傘 結合剤を含まないものをＭ準とした。
＊＊ 標準状態で表わしたもの。
匪１１
供給物中のＣＯ２吸着された気体中のＣＯ２１４，７８
９，１ ２１，８９１，６ ２４，６８６−７ ３５，１８６，９ ３９，２９２，７ ３９，６９４，４ ５１，２９４，５ ６４，５９８，４ ７４，０９９，３ ８５，０１００
９，１ ２１，８９１，６ ２４，６８６−７ ３５，１８６，９ ３９，２９２，７ ３９，６９４，４ ５１，２９４，５ ６４，５９８，４ ７４，０９９，３ ８５，０１００
Claims (6)
- （１）二酸化炭素と非酸性気体との混合物をゼオライト
上に通し、該混合物から二酸化炭素を選択的に吸着させ
、続いて、その吸着された二酸化炭素を前記のゼオライ
トの再生サイクルの間に回収するための方法であつて、
前記のゼオライトがアルカリ金属イオンまたはアルカリ
土類金属イオンでイオン交換されたホージャサイト型構
造を有し、そして、珪素：アルミニウム原子比１．２〜
３を有するものであることを特徴とする前記の方法。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記のホージャサイト型構造のゼオライトが、ゼオライト
ＸまたはゼオライトＹである前記の方法。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法
において、前記の気体混合物が二酸化炭素、窒素および
メタンから成る前記の方法。 - （４）特許請求の範囲第１項〜第３項の任意の１項に記
載の方法において、前記の二酸化炭素の吸着を−８０℃
〜１５０℃の温度で行う前記の方法。 - （５）特許請求の範囲第１項〜第４項の任意の１項に記
載の方法において、前記の吸着および再生サイクルを１
絶対ミリバール〜４０絶対バールの圧力で行う前記の方
法。 - （６）特許請求の範囲第１項〜第５項の任意の１項に記
載の方法において、前記の吸着および再生サイクルを１
０絶対ミリバール〜２０絶対バールの圧力で行う前記の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB84219/8 | 1984-08-30 | ||
| GB848421918A GB8421918D0 (en) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Selective adsorption of carbon dioxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168116A true JPS6168116A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=10566030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190890A Pending JPS6168116A (ja) | 1984-08-30 | 1985-08-29 | 二酸化炭素の選択的吸着方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0173501A2 (ja) |
| JP (1) | JPS6168116A (ja) |
| GB (1) | GB8421918D0 (ja) |
Cited By (2)
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| US5779767A (en) * | 1997-03-07 | 1998-07-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Use of zeolites and alumina in adsorption processes |
| FR2775617B1 (fr) | 1998-03-09 | 2000-04-07 | Ceca Sa | Decarbonatation de flux gazeux au moyen d'adsorbants zeolitiques |
| EP1199101A3 (en) * | 2000-10-19 | 2003-12-17 | The Boc Group, Inc. | Methods for preparing shaped sorbent |
| CA2657127C (en) | 2009-03-05 | 2016-07-05 | The Governors Of The University Of Alberta | Removal of carbon dioxide from paraffins |
| US20140058087A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Uop Llc | Carbon dioxide adsorption and methane conversion process using a supersonic flow reactor |
| US8937186B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-20 | Uop Llc | Acids removal and methane conversion process using a supersonic flow reactor |
| US8927769B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-06 | Uop Llc | Production of acrylic acid from a methane conversion process |
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| US9205398B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-12-08 | Uop Llc | Production of butanediol from a methane conversion process |
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| US9327265B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-05-03 | Uop Llc | Production of aromatics from a methane conversion process |
| US9656229B2 (en) | 2012-08-21 | 2017-05-23 | Uop Llc | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor |
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| US9707530B2 (en) | 2012-08-21 | 2017-07-18 | Uop Llc | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor |
| US8933275B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-13 | Uop Llc | Production of oxygenates from a methane conversion process |
| US9023255B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-05-05 | Uop Llc | Production of nitrogen compounds from a methane conversion process |
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| FR3024378B1 (fr) | 2014-07-31 | 2020-09-11 | Ifp Energies Now | Adsorbant a base d'alumine contenant du sodium et dopee par un element alcalin pour la captation de molecules acides |
-
1984
- 1984-08-30 GB GB848421918A patent/GB8421918D0/en active Pending
-
1985
- 1985-08-09 EP EP85305670A patent/EP0173501A2/en not_active Withdrawn
- 1985-08-29 JP JP60190890A patent/JPS6168116A/ja active Pending
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| JP2012148277A (ja) * | 1999-10-05 | 2012-08-09 | Ceca Sa | ゼオライト吸着剤、それを得る方法およびガス流から炭酸塩を除去するための使用 |
| JP2014237132A (ja) * | 1999-10-05 | 2014-12-18 | セカ・エス・アー | ゼオライト吸着剤、それを得る方法およびガス流から炭酸塩を除去するための使用 |
| KR100966064B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2010-06-28 | 세카 에스. 에이. | 합성가스 정제 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8421918D0 (en) | 1984-10-03 |
| EP0173501A2 (en) | 1986-03-05 |
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