JPS6331520A - 酸性ガス吸収剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は新規な酸性ガス吸収剤に関する。詳しくは、混
合ガスから二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄等の酸性
ガスを吸収・分離するための優れた酸性ガス吸収剤に関
するものである。

（従来の技術） 天然ガスおよび混合ガスから二酸化炭素、硫化水素、二
酸化硫黄等の酸性ガスを除去するための酸性ガス吸収剤
として、有機溶剤または有機溶剤水溶液の使用は当業界
において公知である。たとえば、コール（Ａ、Ｌ、ＫＯ
ｔｌ　＋　＞およびリーゼンフイルド（Ｆ、Ｃ，Ｒｉ　
ｅｓｅｎｆｅ　Ｉ　ｄ）著「ガス　ビュリフィケーショ
ン（Ｑａｓ　　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）Ｊ　　第３
版（１９７９）には種々の酸性ガス吸収剤が記載されて
いる。

ガス吸収剤は一般的に吸収作用の違いにより化学吸収剤
（化学反応を伴なう吸収）および物理吸収剤（物理的結
合による吸収）に分けられる。化学吸収剤としては、エ
タノールアミン等のアルカノールアミン水溶液、熱炭酸
カリ溶液が主として使用されている。

物理吸収剤としては、特公昭４８−２３７８２号明１［
１Ｓには、混合ガスから硫化水素等の酸性ガスを除去す
るための酸性ガス吸収剤として、一般式 ％式％ ［式中、Ｘは３〜９、平均分子量（２２０〜３０で示さ
れるポリエチレングリコールのジメチルエーテルを使用
することが開示されている。

米国特許第２９２６７５１号明細書には、混合ガスから
二酸化炭素等の酸性ガスを除去するための酸性ガス吸収
剤として、プロピレンカーボネートを使用することが開
示されている。

特公昭５９−４５０３４号明細書には、混合ガスから二
酸化炭素および／または硫化水素等の酸性ガスを除去す
るための酸性ガス吸収剤として、一般式、 ＣＨ−０−（ＣＨＯ）　　−Ｃ−ＣＨ３３２４ｎ ＣＨ３ ［式中、ｎは２〜８］ のポリエチレングリコールのメチルイソプロピルエーテ
ルを使用することが開示されている。

特開昭４９−９８３８３号明細書には、天然ガスから二
酸化炭素および／または硫化水素等の酸性ガスを除去す
るための酸性ガス吸収剤として、一般式、 ＣＨ３ Ｒ−（○ＣＨ−ＣＩ−１）ｎ−０−Ｃ−ＣＩ−１３ＣＨ
３ （式中、Ｒは直鎖状または分校状アルキル基（１〜４個
の炭素原子）を表し、ｎは２〜１０、特に２〜５の整数
である。〕 のアルキルポリエチレングリコール−第三ブチルエーテ
ルを使用することが開示されている。

アルカノールアミン水溶液等を用いる化学吸収剤は二酸
化炭素および／または硫化水素等の酸性ガスの吸収量に
限界があり、高い二酸化炭素ガス分圧の混合ガスを処理
する場合には不利となる。

また二酸化炭素ガスを吸収したアルカノールアミン水溶
液は再生塔で二酸化炭素ガスを放出した後、二酸化炭素
ガス吸収塔に循環して使用するが二酸化炭素ガス再生に
は加熱が必要であり、吸収量が多い場合はかなりの再生
熱を必要とする。また、吸収液による装置の腐蝕も問題
となる。

物理吸収剤は二酸化炭素ガス吸収量が二酸化炭素ガス分
圧に比例するため、二酸化炭素ガス分圧の高い混合ガス
より二酸化炭素ガスを吸収・分離する場合は二酸化炭素
ガス吸収量が化学吸収剤に比べて大きく、また再生工程
も解圧または空気その他の不活性ガスによる放散により
容易に吸収した二酸化炭素ガスを放出し消費エネルギー
の面でも化学吸収剤に比べて有利である。

しかしながら、従来より開示されているポリエチレング
リコールのジメチルエーテル、プロピレンカーボネート
等の物理吸収剤では十分満足できる二酸化炭素ガス吸収
量を有しているとは言えない、さらに二酸化炭素ガス吸
収口の大きい物理吸収剤が得られれば、装置の縮小化、
消費エネルギーの低減化など工業上有利となる。

（発明が解決しようとする問題点） 混合ガスから二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄等の酸
性ガスを除去するための酸性ガス吸収剤として、公知の
酸性ガス吸収剤、たとえば、ポリエチレングリコールの
ジメチルエーテル、ポリエチレングリコールのメチルイ
ソプロピルエーテルおよびアルキルボリエヂジングリコ
ールー第三ブチルエーテル等は吸収量がまだ不十分であ
る。

本発明の目的は従来の物理吸収剤に比較し酸性ガス吸収
量の大きい酸性ガス吸収用の新規な物理吸収剤を提供す
ることにある。

（問題を解決するための手段） 本発明は、 一般式 ％式％） 〔式中、ｎは２〜８の整数である。〕 で示されるポリエチレングリコールエチルイソプロビル
エーテルからなる酸性ガス吸収剤に関するものである。

本発明のポリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルの製造方法の一例としては、エタノールとエチレ
ンオキシドとを温度７０〜２００℃、圧力５〜５０Ｋａ
／ｄＧで反応させることによりポリエチレングリコール
モノエチルエーテルを製造し、ついで強酸性イオン交換
樹脂を触媒として用いポリエチレングリコールモノエチ
ルエーテルとプロピレンとを温度８０〜１５０℃、圧力
５〜１００ＫＱ／ｃｍＧで反応させることによりポリエ
チレングリコールエチルイソプロビルエーテルをｕ　Ｎ
することができる。

本発明のポリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルの出発原料としてのポリエチレングリコールモノ
エチルエーテルは、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、
テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、ペンタ
エチレングリコール七ノエチルエーテル等のグリコール
モノエチルエーテル類またはエチレンオキシド付加モル
数２〜８個のポリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル混合物等が挙げられる。

本発明のポリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルとしては、ジエチレングリコールエチルイソプロ
ビルエーテル、トリエチレングリコールエチルイソプロ
ビルエーテル、テトラエチレングリコールエチルイソプ
ロビルエーテル、ペンタエチレングリコールエチルイソ
プロビルエーテル、およびエチレンオキシド付加モル数
２〜８個の混合物であるポリエチレングリコールエチル
インプロビルエーテル混合物等が挙げられる。

酸性カス吸収剤として使用する場合において、溶剤の酸
性ガス吸収量の多さと低粘度による装置上の有利さ、低
蒸気圧による溶剤の減損の低減を考慮して特に好ましい
ポリエチレングリコールエチルイソプロビルエーテルと
しては、ジエチレングリコールエチルイソプロビルエー
テル、トリエチレングリコールエチルイソプロビルエー
テル、テトラエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルまたはエチレンオキシド付加モル数２〜８個の混
合物であり、平均分子量１７５〜３００のポリエチレン
グリコールエチルイソプロビルエーテル混合物等が挙げ
られる。

本発明のポリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルを使用できる分野は、天然ガス、合成ガス、コー
クス炉ガス、石炭気化ガス等に含まれる二酸化炭素、硫
化水素、二酸化硫黄等の酸性ガスが挙げられる。

本発明のジエチレングリコールエチルイソプロビルエー
テルの物理的性質は表−１の通りである。

表−１ 本発明のトリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルの物理的性質は表−２の通りである。

表−２ 本発明のテトラエチレングリコールエヂルイソブロビル
エーデルの物理的性質は表−３の通りである。

表−３ （作　　用） 本発明のポリエチレングリコールエチルイソプロビルエ
ーテルからなる酸性ガス吸収剤は、ポリエチレングリコ
ールモノエチルエーテルとプロピレンとより容易に製造
することができ、ガス状混合物より二酸化炭素ガス、硫
化水素ガス、二酸化硫黄ガス等の酸性ガスを吸収・分離
するための優れた酸性ガス吸収剤として優れた作用を発
運するものである。特にアンモニアプラントや水素精製
プラントのごとき二酸化炭素ガス分圧の高い、高圧の合
成ガスおよび二酸化炭素ガス分圧の高い天然ガスよりの
二酸化炭素ガス吸収剤として有利に使用できるものであ
る。また二酸化炭素ガスと同時に存在する他の酸性ガス
に対しても充分な吸収能を有しているものである。

（実　施　例） 以下、実施例により本発明を説明するが本発明はこれら
に限定されるものではない。

（二酸化炭素ガス吸収量） 実施例において、二酸化炭素ガス吸収＠　ｌ；！　温度
２５℃、二酸化炭素ガス分圧１ａｔｍおよび６ａｔｍに
おける各吸収剤１Ｋ（］あたりのモルｔで表示する。

実　　施　　例　　　　１ 温度（２５℃）を一定に保った内容積３００ｍ１のステ
ンレス製オートクレーブにジエチレングリコールエチル
イソプロピルエーテル吸収剤１００ｑを入れ、減圧脱気
後、圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベよりオート
クレーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを導入した
。二酸化炭素ガスボンベ内の二酸化炭素ガス減少量およ
びオートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガス量より吸
収された二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−４に示す。

実　　施　　例　　　　２ 温度（２５℃）を一定に保った内容積３００ｄのステン
レス製オートクレーブにトリエチレングリコールエチル
イソプロピルエーテル吸収剤１００ｇを入れ、減圧脱気
後、圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベよりオート
クレーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを導入した
。二酸化炭素ガスボンベ内の二酸化炭素ガス減少量およ
びオートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガス量より吸
収された二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−４に示す。

実　　施　　例　　　　３ 温度く２５℃）を一定に保った内容Ｗ１３００ｄのステ
ンレス製オートクレーブにテトラエチレングリコールエ
チルイソプロピルエーテル吸収剤１００ｇを入れ、減圧
脱気後、圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベよりオ
ートクレーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを導入
した。二酸化炭素ガスボンベ内の二酸化炭素ガス減少量
およびオートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガス量よ
り吸収された二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収端は表−４に示す。

比　　較　　例　　１ 温度（２５℃）を一定に保った内容積３００ｍのステン
レス製オートクレーブにポリエチレングリコールのジメ
チルエーテル吸収剤１００（１１を入れ、減圧脱気後、
圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベよりオートクレ
ーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを導入した。二
酸化炭素ガスボンべ内の二酸化炭素ガス減少量およびオ
ートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガスａより吸収さ
れた二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−４に示す。

比　　較　　例　　２ 温度（２５℃）を一定に保った内容積３００ｄのステン
レス製オートクレーブにプロピレンカーボネート吸収剤
１００ＧＩを入れ、減圧脱気後、圧力計の付属した二酸
化炭素ガスボンベよりオートクレーブに一定圧になるま
で二酸化炭素ガスを導入した。二酸化炭素ガスボンベ内
の二酸化炭素ガスガス減少量およびオートクレーブ内気
相部での二酸化炭素ガス但より吸収された二酸化炭素ガ
ス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−４に示す。

比　　較　　例　　３ ｍ１ｌｌ（２５℃）を一定に保っり内容積３００ｄのス
テンレス製オートクレーブにポリエチレングリコールの
メチルイソプロピルエーテル吸収剤１ｏＯｇを入れ、減
圧脱気後、圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベより
オートクレーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを導
入した。二酸化炭素ガスボンベ内の二酸化炭素ガス減少
量およびオートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガス聞
より吸収された二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−４に示す。

比　　較　　例　　４ 温度（２５℃）を一定に保った内容積３００ｄのステン
レス製オートクレーブにポリエチレングリコールのメチ
ル第三ブチルエーテル吸収剤１００ｇを入れ、減圧脱気
後、圧力計の付属した二酸化炭素ガスボンベよりオート
クレーブに一定圧になるまで二酸化炭素ガスを尋人した
。二酸化炭素ガスボンベ内の二酸化炭素ガス減少量およ
びオートクレーブ内気相部での二酸化炭素ガス回より吸
収された二酸化炭素ガス量を求めた。

二酸化炭素ガス吸収量は表−Ａに示す。

（発明の効果） 本発明の一般式 ％式％） （式中、ｎは２〜８の整数である。〕 で示されるポリエチレングリコールエチルイソプロビル
エーテルからなる酸性ガス吸収剤は、混合ガスから二酸
化炭素、硫化水素、二酸化硫黄等の酸性ガスの吸収量を
大きくすることが可能である。

特許出願人　　日本触媒化学工業株式会社手続補正魯（
自発） 昭和６２年１０月２１日　　（ 特許庁長官　小川邦人　殿　　　　　　　　　　　　（
１、＄ｒ’ｒの表示 昭和６１年特許願第１７３７０９号　　　　　　（２、
発明の名称　　　　　　　　　　　　　　　　　　（酸
性ガス吸収剤 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人　　　　　　　　　　（【 ぜ １、補正の対象 １）明細書の「特許請求の範囲」の欄 ２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄５、補正の内容 １）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。

′２）明細書第７頁６行 ｒｃ　　Ｈ（ＣＨＯ）　　Ｃ１１（ＣＨ３）２」を２５
　　２４　　　ｎ 「Ｃ２Ｈ２Ｏ（０２Ｈ４０）。ＣＨ（ＣＨ３）２」、二
訂正する。

：３）明細書第１８頁３行 ’　ＣＨ（ＣＨＯ）　　ＣＨ（ＣＩ＋３）２Ｊを２５　
　２４　　　ｎ ｒｃＨｏ（ＣＨＯン　　Ｃ１ｌ　（ＣＨ３）　　２　Ｊ
２５　　２４　　　ｎ に訂正する。

２、特許請求の範囲 （１）一般式 〔式中、ｎは２〜８の整数である。〕 で示されるポリエチレングリコールエチルイソプロピル
エーテルからなる酸性ガス吸収剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 Ｃ＿２Ｈ＿５（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｎＣＨ（ＣＨ＿３）
   ＿２〔式中、ｎは２〜８の整数である。〕 で示されるポリエチレングリコールエチルイソプロピル
   エーテルからなる酸性ガス吸収剤。