JPWO2016152782A1 - 二酸化炭素を分離回収するための吸収液、及びそれを用いた二酸化炭素を分離回収する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
で表されるアルカノールアミンの少なくとも1種、
低分子ジオール化合物及び/又はグリセリン、並びに
水
を含有する、
二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を分離回収するための吸収液。
項2.R1が、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基又はn-ブチル基であり、R2及びR3が、それぞれ同一又は異なって、水素原子又はメチル基であり、nが1又は2である、項1に記載の吸収液。
項3.前記一般式(1)で表されるアルカノールアミンが、
(I) R1が、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基又はn-ブチル基であり、R2及びR3が水素原子であり、nが1又は2であるアルカノールアミン、及び
(II) R1が水素原子であり、R2及びR3がメチル基であり、nが1であるアルカノールアミン
の混合アミンである、項1又は2に記載の吸収液。
項4.前記一般式(1)で表わされるアルカノールアミンが、N-イソプロピルアミノエタノール及び2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの混合アミンである、項3に記載の吸収液。
項5.前記低分子ジオール化合物及び/又はグリセリンの濃度が5〜30重量%である、項1〜4のいずれか一項に記載の吸収液。
項6.前記低分子ジオール化合物及び/又はグリセリンがエチレングリコールであり、その濃度が5〜20重量%である、項1〜4のいずれか一項に記載の吸収液。
項7.以下の工程A及びBを含む、二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を分離回収する方法:
項1〜6のいずれか一項に記載の吸収液を、二酸化炭素を含むガスと接触させ、二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を吸収した吸収液を得る工程A、及び、
前記工程Aで得られた二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱して、吸収液から二酸化炭素を脱離して放散させ、放散した二酸化炭素を回収する工程B。
項8.前記工程Bにおいて二酸化炭素を吸収した吸収液を80〜95℃の温度で加熱して二酸化炭素を脱離する、項7に記載の方法。
本発明の吸収液は、一般式(1):
で表わされるアルカノールアミンの少なくとも1種、低分子ジオール化合物及び/又はグリセリン並びに水を含有する。
(II) R1が水素原子であり、R2及びR3がメチル基であり、nが1であるアルカノールアミンの混合アミンを挙げることができる。その中でもN-イソプロピルアミノエタノール及び2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの混合アミンが好ましい。
本発明の二酸化炭素の分離回収方法は、前記吸収液を、二酸化炭素を含むガスと接触させ、二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を吸収した吸収液を得る工程A、及び工程Aで得られた二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱して、吸収液から二酸化炭素を脱離して放散させ、放散した二酸化炭素を回収する工程Bを含むことを特徴とする。
本発明によれば、吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触させることにより、二酸化炭素を吸収液に吸収させることができる。吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触吸収させる方法は特に限定されず、例えば、吸収液中に二酸化炭素を含むガスをバブリングさせて吸収する方法、二酸化炭素を含むガス気流中に吸収液を霧状に降らす方法(噴霧乃至スプレー方式)、磁製又は金属網製の充填材の入った吸収塔内で二酸化炭素を含むガスと吸収液とを向流接触させる方法等が挙げられる。
本発明によれば、前記工程Aで得られた二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱することによって二酸化炭素を放散し、放散された純粋又は高濃度の二酸化炭素を回収することができる。
本発明によれば、二酸化炭素を含むガスからの高い二酸化炭素の回収量を概ね維持しつつ、二酸化炭素を吸収した吸収液からの、低温条件下における二酸化炭素の放散量を向上させることができる。特に、本発明によれば、80〜95℃という従来に比べ極めて低い温度条件でも十分な放散量を得ることが可能である。
EGL:エチレングリコール
Gly:グリセリン
1,2-PD:1,2-プロパンジオール
1,3-PD:1,3-プロパンジオール
1,2-BD:1,2-ブタンジオール
1,4-BD:1,4-ブタンジオール
TEG:トリエチレングリコール
IPAE:N-イソプロピルアミノエタノール
AMP:2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール
EAE:N-エチルアミノエタノール
NBAE:N-n-ブチルアミノエタノール
2A1P:2-アミノ-1-プロパノール
エチレングリコール、水及びIPAEを10:35:55の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水及びIPAEを20:25:55の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを10:30:45:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを10:35:47.5:7.5の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを20:25:45:10の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを10:35:42.5:12.5の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを5:40:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
グリセリン、水、IPAE及びAMPを5:40:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを10:35:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを25:20:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
1,2-プロパンジオール、水、IPAE及びAMPを10:35:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
1,2-ブタンジオール、水、IPAE及びAMPを10:35:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
グリセリン、水、IPAE及びAMPを10:35:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
1,2-ブタンジオール、水、IPAE及びAMPを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
1,3-プロパンジオール、水、IPAE及びAMPを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
1,4-ブタンジオール、水、IPAE及びAMPを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
トリエチレングリコール、水、IPAE及びAMPを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びAMPを20:35:35:10の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及EAEを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及びNBAEを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
エチレングリコール、水、IPAE及び2A1Pを20:25:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAEを45:55の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAE及びAMPを45:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAE及びAMPを45:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAE及びEAEを45:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAE及びNBAEを45:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
水及びIPAE及び2A1Pを45:40:15の重量比で混合し、吸収液を得た。
実施例及び比較例における吸収液について、二酸化炭素の吸収量、放散量及び放散速度の測定を行った。測定は、炭酸ガスボンベ(純度99.9%)及び窒素ガスボンベ(純度99.9%)、炭酸ガス流量コントローラー及び窒素ガス流量コントローラー、ガラス製反応容器(0.5 L)、撹拌翼及び温度調整器、ガス流量計、チラー、並びに二酸化炭素濃度計(YOKOGAWA製IR100)を順次接続した二酸化炭素吸収放散装置を用いて行った。
Claims (8)
- R1が、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基又はn-ブチル基であり、R2及びR3が、それぞれ同一又は異なって、水素原子又はメチル基であり、nが1又は2である、請求項1に記載の吸収液。
- 前記一般式(1)で表されるアルカノールアミンが、
(I) R1が、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基又はn-ブチル基であり、R2及びR3が水素原子であり、nが1又は2であるアルカノールアミン、及び
(II) R1が水素原子であり、R2及びR3がメチル基であり、nが1であるアルカノールアミン
の混合アミンである、請求項1又は2に記載の吸収液。 - 前記一般式(1)で表わされるアルカノールアミンが、N-イソプロピルアミノエタノール及び2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの混合アミンである、請求項3に記載の吸収液。
- 前記低分子ジオール化合物及び/又はグリセリンの濃度が5〜30重量%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収液。
- 前記低分子ジオール化合物及び/又はグリセリンがエチレングリコールであり、その濃度が5〜20重量%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収液。
- 以下の工程A及びBを含む、二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を分離回収する方法:
請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収液を、二酸化炭素を含むガスと接触させ、二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を吸収した吸収液を得る工程A、及び、
前記工程Aで得られた二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱して、吸収液から二酸化炭素を脱離して放散させ、放散した二酸化炭素を回収する工程B。 - 前記工程Bにおいて二酸化炭素を吸収した吸収液を80〜95℃の温度で加熱して二酸化炭素を脱離する、請求項7に記載の方法。
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