NL8303710A - Verwijdering van co2 uit een gasvormige stroom door absorptie met basen en een activator. - Google Patents

Description

V 0 VO 5187

Verwijdering van CO» uit een gasvormige stroom door absorptie met Basen en een activator.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de toepassing van bepaalde N-aminoalkyl-alkylpiperazinen, in het bijzonder 1-(3-amino-propyl)-2 , 5-dimethylpiperazine (APDP), als promotors voor alkalische zouten in een "hot pot "-type zuur gas-uitwasproces.

5 Er is onlangs in het Amerikaanse octrooischrift 4.112.050 aan getoond dat sterisch gehinderde amlnen beter zijn dan diethanolamine (DBA) als promotors voor alkalische zouten in het "hot pot” zure gas-uitwasproces. In het Amerikaanse octrooischrift 4.094.957 wordt een verbetering vain deze werkwijze beschreven waarin aminozuren, in het bij-10 zonder sterisch gehinderde aminozuren, als functie hebben de fase-scheiding van de waterige oplossing die sterisch .gehinderde aminen bevat bij hoge temperaturen en lage gefractioneerde omzettingen gedurende het z£re gas-uitwasproces te voorkomen.

Eén van de in deze octrooischriften beschreven gehinderde 15 aminen is N-cyclohexyl-1,3-propaandiamine. Door de omvangrijke cyclo-hexaanring aan deze diaminoverbinding wordt sterische hindering tot stand gebracht ten opzichte van het aan deze plaats gevormde carbamaat, waardoor de uitdrijving van CO^ gedurende de regeneratie wordt bevorderd, waardoor de gehinderde aminogroep vrij blijft voor protonering.

20 Door de primaire aminogroep van deze diaminoverbinding wordt bij arme omstandigheden het behoud van de oplosbaarheid bevorderd. Bij arme omstandigheden wanneer er onvoldoende koolzuur aanwezig is om de gehinderde aminogroep te protoneren, zou het molecuul onoplosbaar zijn ware het niet dat de primaire aminogroep een stabiel polair carbamaat-25 ion vormt. Bij zeer arme omstandigheden is echter zelfs de gecarba-meerde primaire aminogroep onvoldoende om de onoplosbaarheid van de verbinding te voorkomen en is een extra toevoegsel, zoals voorgesteld in het Amerikaanse octrooischrift 4.094.957, een aminozuur nodig om de oplosbaarheid van de diaminoverbinding te handhaven. Dit aminozuur 30 draagt tevens bij tot een extra capaciteit en snellere absorptiesnel-heden voor kooldioxyde, zodat het als een hulppromotor fungeert derhalve de solubilisering van de sterisch gehinderde diaminoverbinding.

3ij onderzoek van beschikbare aminozuren naar hulppromotoreigenschap-pen voor N-cyclohexyl-1,3-propaandiamine, gebaseerd op cyclische 8503710 -2- . -ί capaciteit en absorptiesnelheden werd vastgesteld dat pipecolinezuur een van de beste aminozuurhulppromotors was.

Verder onderzoek heeft echter aangetoond, dat het N-cyclohexyl-1 ,3-propaandiamine/pipecolinezuurpromotorsysteem verschillende 5 tekortkomingen heeft. In de eerste plaats is N-cyclohexyl-1,3-propaan-diamine zowel chemisch instabiel als vluchtig. Zo ontleedt het in een cyclisch ureum, in het bijzonder in aanwezigheid van waterstofsulfide.

In feite is gevonden dat de cyclische ureumvormingssnelheid sterk afhankelijk is van de waterstofsulfideconcentratie, een gebruikelijk 10 verontreinigingsmiddel van industriële zure gasstromen. De cyclische ureumvorming uit dit diamine wordt verder bevorderd door de stabiliteit van de zes-ringstructuur van het cyclische ureum. Naast de promotorverliezen door de cyclische ureumvorming, dat bij waterstof-sulfide-rijke stromen een serieus probleem kan vormen, heeft het 15 cyclische ureumprodukt een beperkte oplosbaarheid en zijn er extra problemen bij de scheiding daarvan uit de oplossing. Verschillende technieken om de problemen van dit water-onoplosbare cyclische ureum op te lossen zijn voorgesteld. Men zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 4.180.548 en 4.183.903. Deze technieken hebben zowel 20 specifieke voordelen als problemen, bijvoorbeeld is een gespecialiseerde apparatuur nodig.

Pipecolinezuur heeft tevens tekortkomingen, zo is het nogal duur en is zijn picolinevoorloper beperkt verkrijgbaar.

In verband met het commerciële potentieel van de toepassing 25 van sterisch gehinderde aminoverbindingen als beschreven in de

Amerikaanse octrooischriften 4.094.957 en 4.112.050 bestaat er behoefte aan sterisch gehinderde aminoverbindingen die even goede prestaties leveren als N-cyclohexyl-1,3-propaandiamine maar niet de problemen van vluchtigheid en ontleding van deze verbinding vertonen.

30 Zo worden in de Amerikaanse octrooischriften 4.094.957 en 4.112.050· verschillende andere sterisch gehinderde aminen, met inbegrip van specifieke piperazineverbindingen, beschreven. Gebleken is dat deze specifiek geïdentificeerde piperazinen voor een economisch gebruik op grote schaal te vluchtig zijn voor het behandelen van een zuur gas. Er bestaat 35 aldus tevens behoefte aan het vinden van een minder kostbaar vervangingsmiddel voor pipecolinezuur dat dezelfde effectiviteit bezit. Bij voor- 8303710 -3- * keur zou men een enkele aminoverbinding wensen die even goed als beter is als het N-cyclohexy 1-1,3-propaan-diamine/pipecolinemengse1, maar niet de hoge bereidingskosten, vluchtigheid en ontledingsproble-men van dit mengsel vertoont. Een dergelijke ontdekking zou een signi-S ficant technisch en economisch voordeel betekenen.

Er zijn verschillende aminozuren als promotors voor alkalische zouten in het "hot pot" gas-uitwasproces voorgesteld. In het Britse octrooischrift 1.305.718 wordt bijvoorbeeld de toepassing van beta-en gamma-aminozuren als promotors voor alkalische zouten in genoemd 10 behandelingsproces beschreven. Deze aminozuren zijn echter niet geschikt omdat de beta-aminozuren bij verhitting in waterige kalium-carbonaatoplossingen deaminering ondergaan. De gamma-aminozuren vormen onder dezelfde omstandigheden onoplosbare lactamen. Ook het alfa-aminozuur, N-cyclohexy1-glycine, beschreven in het Belgische octrooi-15 schrift 767.105, vormt een onoplosbaar diketopiperazine bij verhitting in kaliumcarbonaat-bevattende waterige oplossingen.

Er is nu ontdekt dat bepaalde sterisch gehinderde triamino-verbindingen, met name N-amino-alkyl-alkylpiperazinen, in het bijzonder 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) uitstekende promotors 20 voor alkalische zouten in het "hot pot" zure gas-uitwasproces zijn.

Deze aminoverbindingen geven bij toepassing als promotor niet alleen een hoge kooldioxydecapaciteit bij hoge kooldioxyde-absorptiesnelheden, maar zij vormen evenmin ongewenste onoplosbare ontledingsprodukten zoals in het geval van N-cyclohexy1-1,3-propaandiamine, de beta- en 25 gamma-aminozuren en het alfa-aminozuur, N-cyclohexylglycine. Tevens zijn deze aminoverbindingen minder vluchtig dan N-cyclohexy1-1,3-propaandiamine en de piperazinen als beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.094.957 en 4.112.050, waarbij tevens de economie van deze promotors beter is dan die van de eerder toegepaste promotors. 30 Aldus wordt in een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding voorzien in een werkwijze voor het verwijderen van CQ^ uit een gasvormige stroom waarbij in een absorptietrap genoemde gasvormige stroom in aanraking wordt gebracht met een waterige absorptie-oplossing, omvattende (a) een basisch alkalimetaalzout of hydroxyde gekozen uit alkali-35 metaalbicarbonaten, carbonaten, hydroxyden, bcrraten, fosfaten en mengsels daarvan, en (b) een activator- of promotorsysteem voor genoemd Λ V r - * -·* S\ » ^ ‘J V / 4 V»” . » -4- basisch alkalimetaalzout of hydroxyde en in een desorptie- en regene- ratietrap ten minste een deel van het geabsorbeerde CC>2 uit genoemde absorptie-oplossing wordt gedesorbeerd, welke werkwijze daardoor wordt » gekenmerkt dat het activator- of promotorsysteem een N-aminoalkyl-alkyl-5 piperazine omvat.

Als andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een zure gas-uitwassamenstelling, omvattende: (a) 10 tot ongeveer 40 gew.% van een alkalimetaalzout of hydroxyde, (b) 2 tot ongeveer 20 gew.% van een N-aminoalkyl-alkylpiperazine en (c) als rest -10 water.

In nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de nieuwe N-aminoalkyl-alkylpiperazinen, nl. 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) en 3-(3-methy1-1-piperazino)-butylamine omvat.

De N-aminoalkyl-alkylpiperazinenpromotor kan met bepaalde amino-15 zuren die als hulppromotors werken worden gemengd, bij voorkeur met aminozuren die 4-8 koolstofatomen bevatten. Deze aminozuren omvatten bij voorkeur een sterisch gehinderd aminozuur. Bijzonder de voorkeur hebbende aminozuren omvatten N-secundair butylglycine, N-isopropyl-glycine, N-isopropylalanine, N-sec.butylalanine, N-n-butylglycine en 20 pipecolinezuur.

De als promotors in de onderhavige uitvinding bruikbare N-amino-alkyl-alkylpiperazinen omvatten de verbindingen voorgesteld door de formules l en 2 van het formuleblad, waarin R1 waterstof of een lage alkylgroep (b.v. C^-Cg-alkyl), bij voorkeur een methylgroep is, 25 R- waterstof of een lage alkylgroep (b.v. C.-C_-alkyl), bij voorkeur een methylgroep is en n 1-3, bij voorkeur 2 is. Het aminoalkylpipera-zine met de meeste voorkeur is 1- (3-aminopropyl)-2,5-dimethylpipera-zine (APDP).

Tevens wordt een werkwijze ter bereiding van deze N-aminoalkyl-30 alkylpiperazinen beschreven.

De triaminopiperazinen volgens formule 1 kunnen worden bereid door (1) cyanomethylering of cyanoè'thylering van een piperazine, gevolgd door hydrogenering van het cyanoalkylpiperazine of (2) reduc-tieve condensatie van 2,3-butaandion met een triamine (methode 2 wordt 35 alleen toegepast wanneer R^ methyl en R^ waterstof is). Volgens een aan methode 2 analoge procedure is het mogelijk in één trap 2,3-dimethyl- 8303710 i -5- piperazine te verierijgen via reductieve condensatie van 2,3-butaan-dion met ethyleendiamine. Dit is een nieuwe werkwijze voor het maken van 2,3-dimethylpiperazine, dat tot dusver werd gemaakt hetzij door hydrogenering van het overeenkomstige 5,β-dihydropyrazine of door 5 condensatie van ethyleendiamine met 2f3-butaandiol. De verbindingen van formule 2 kunnen door reductieve condensatie van isopropanolamine worden bereid ter vorming van 2,5-dimethylpiperazine gevolgd door cyanoalkylering en reductie.

In het algemeen zal de waterige uitwasoplossing een alkalisch 10 materiaal omvatten bestaande uit een basisch alkalimetaalzout of een alkalimetaalhydroxide gekozen uit groep IA van het Periodiek Systeem van de elementen. Meer in het bijzonder omvat de waterige uitwasoplossing, kalium- of natriumboraat, -carbonaat, -hydroxyde, -fosfaat of -bicarbonaat. Met de meeste voorkeur is het alkalische materiaal 15 kaliumcarbonaat.

Het alkalische materiaal dat het basische alkalimetaal of zout of alkalimetaalhydroxyde omvat kan in de uitwasoplossing aanwezig zijn in een hoeveelheid van ongeveer 10 tot 40 gew.%, bij voorkeur 20 tot ongeveer 35 gew.%. De actuele gekozen hoeveelheid alkalimateriaal zal 20 zodanig zijn dat het alkalische materiaal en het aminozuuractivator-of promotorsysteem tijdens de gehele absorptiecyclus van C02 uit de gasstroom en desorptie van CC>2 uit de oplossing iri de regeneratietrap een oplossing blijven. Eveneens worden de hoeveelheid en molverhouding van de aminozuren zodanig gehandhaafd dat zij als enkele fase in oplos-25 sing blijven gedurende de gehele absorptie- en regeneratietrappen.

Aan deze criteria wordt in het bijzonder voldaan door ongeveer 2 tot 20 gew.%, bij voorkeur 5 tot 15 gew.%, met de meeste voorkeur 5 tot 10 gew.% van dit sterisch gehinderde N-aminoalkyl-alkylpiperazine op te nemen. Wordt een aminozuur opgenomen dan kan het aminozuur in een 30 zodanige hoeveelheid worden toegevoegd dat de oplossing 2 tot ongeveer 20 gew.%, bij voorkeur 5 tot ongeveer 15 gew.% en met de meeste voorkeur 5 tot 10 gew.% bevat.

De waterige uitwasoplossing kan verschillende toevoegsels bevatten die gewoonlijk bij het uitwassen van een zuur gas worden toegepast, 35 zoals antischuimmiddelen, antioxydantia, corrosie-werende middelen enz.

8303710 -6- . t

De hoeveelheid van deze toevoegsels zal gewoonlijk in het gebied liggen waarin zij voor het beoogde doel effectief zijn, dat wil zeggen een effectieve hoeveelheid.

De uitdrukking zuur gas omvat CO^ alleen of in combinatie met 5 H2S' CS2' hc1*' COS en de oxYden en zwavelderivaten van -C^-koolwater-stoffen. Deze zure gassen kunnen in sporenhoeveelheden binnen een gasvormig mengsel of in overwegende hoeveelheden aanwezig zijn.

Het in aanraking brengen van het absorptiemengsel en het zure gas kan in elke geschikte contacttoren plaatsvinden. Bij dergelijke 10 methoden kan het gasvormige mengsel waaruit het zure gas moet worden verwijderd in grondig contact worden gebracht met de absorptie-oplossing door middel van gebruikelijke apparaten, zoals een toren gepakt met bijvoorbeeld keramische ringen of met borrelkapplaten of zeef-platen, of een borrelopkookreactor.

15 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de absorptietrap uitgevoerd door het gasmengsel in de basis van de toren te voeren terwijl de verse absorptie-oplossing in de top wordt gevoerd. Het gasvormige mengsel dat vrijwel geheel van zure gassen is bevrijd komt uit de top te voorschijn. De temperatuur van de absorptie-oplossing 20 gedurende de absorptietrap ligt bij voorkeur in het gebied van ongeveer 25 tot 200°C, en is met de meeste voorkeur 35 tot ongeveer 150°C.

De drukken kunnen ruim variëren; aanvaardbare drukken liggen tussen 0,015 en 6 mPa,.en zijn bij voorkeur 0,3 tot 4,5 mPa, en met de meeste voorkeur 0,6 tot 3 mPa in de absorptie-inrichting. In de desorptie-25 inrichting züllen de drukken variëren van ongeveer 0,015 tot 0,3 mPa.

De deeldruk van het zure gas, bijvoorbeeld CO2 in het toevoer-mengsel zal bij voorkeur in het gebied van ongeveer 0,0003 tot ongeveer 1,5 mPa zijn, en is bij voorkeur in het gebied van ongeveer 0,003 tot 1,2 mPa. Het in aanraking brengen vindt plaats onder zodanige omstan-30 digheden dat het zure gas, bijvoorbeeld CO2 door de oplossing wordt geabsorbeerd. In het algemeen zal het tegenstroomcontact om het zure gas te verwijderen 0,1 tot 60 minuten in beslag nemen, en bij voorkeur 1 tot 5 minuten duren. Gedurende de absorptie wordt de oplossing in een enkele fase gehandhaafd. Het triaminopiperazine geeft weinig schuim 35 in het contactvat.

8303710 'i .

-7-

De waterige absorptie-oplossing met het alkalische materiaal, het activatcrsysteem met het sterisch gehinderde aminoalkylpiperazine, dat verzadigd of gedeeltelijk verzadigd is met gassen zoals CO^ of H^S, kan worden geregenereerd zodat zij naar de absorptie-inrichting 5 worden teruggevoerd. De regeneratie moet eveneens plaatsvinden in een enkele vloeibare fase. Derhalve geeft de aanwezigheid van het sterk water-oplosbare aminozuur in dit deel van de totale zure gas-uitwas-methode voordelen. De regeneratie of desorptie wordt op gebruikelijke wijze uitgevoerd, zoals door drukvermindering, waardoor de zure gassen 10 worden afgedampt of door de oplossing in een toren van gelijke constructie als die toegepast in de absorptietrap, bij of nabij de top, in te voeren en een inert gas zoals lucht of stikstof of bij voorkeur stoom door de toren naar boven te leiden. De temperatuur van de oplossing gedurende de regeneratietrap kan dezelfde zijn als in de absorp-1S tietrap, dat wil zeggen 25 tot ongeveer 200°C, bij voorkeur 35 tot ongeveer 150°C. De absorptie-oplossing wordt, na te zijn gereinigd van ten minste een deel van de zure verbindingen, teruggevoerd naar cfe ab-sorptietoren. Extra absorptiemiddelkan zonodig worden toegevoerd. De toepassing van een aminozuur hulpoplosmiddel, bijvoorbeeld N-secun-20 daire butylglycine geeft de mogelijkheid een enkele fase te handhaven ongeacht het gehalte aan CC^ in het zure gas.

Als een typerend voorbeeld wordt gedurende de desorptie het zure gas, bijvoorbeeld een CO^-rijke oplossing van de hogedrukabsorptie-inrichting eerst gestuurd naar een afdampkamer waarin stoom en enig 25 CC>2 uit de oplossing bij lage druk worden af gedampt. De hoeveelheid afgedampt CC^ zal in het algemeen ongeveer 35 tot 40% van het in het afdamp- en stripvat gewonnen netto CC^ zijn. Dit wordt enigszins verhoogd, bijvoorbeeld van 40 tot 50% met het hoge desorptie-snelheid-promotorsysteem, omdat bij het afdampen een dichte benadering van het 30 evenwicht wordt bereikt. Oplossing uit het afdampvat wordt dan met stoom gestript in de gepakte of met platen voorziene toren, waarbij stripstocm wordt opgewekt in de heropkoker in de basis van de stripper.

De druk in het afdampvat en de stripper is gewoonlijk 0,048 tot ongeveer 0,3 mPa, bij voorkeur 0,048 tot ongeveer 0,09 mPa, waarbij de 35 temperatuur in het gebied van ongeveer 25 tot ongeveer 200°C ligt, en bij voorkeur 35 tot 150°C en met de meeste voorkeur 100 tot 140°C is.

8303710 -8-

De stripper- en afdamptemperaturen zullen uiteraard afhangen van de stripdruk, zo zal bij stripdrukken van 0,048 tot 0,075 mPa de temperatuur bij voorkeur gedurende desorptie ongeveer 100 tot 140eC zijn. Door toepassing van een aminozuur kan de enkele fase worden gehand-5 haafd en bevorderd, zoals bij voorkeur N-secundaire butylglycine werkzaam als een hulppromotor.

In de uitvoeringsvorm van de uitvinding die de meeste voorkeur heeft wordt het zure gas, bijvoorbeeld CC>2 uit een gas vormige stroom verwijderd door middel van een werkwijze die de volgende achtereen-10 volgende trappen omvat: (1) de gasvormige stroom wordt in aanraking gebracht met een oplossing die 10 tot 40 gew.%, bij voorkeur 20 tot ongeveer 30 gew.% kaliumcarbonaat, een activator of een promotorsysteem dat 2 tot ongeveer 20 gew.%, bij voorkeur 5 tot ongeveer 15 gew.%, met de meerste voorkeur 5 tot ongeveer 10 gew.% van het sterisch ge-15 hinderde aminoalkylpiperazine als hierin gedefinieerd en 2 tot ongeveer 20 gew.%, bij voorkeur 5 tot ongeveer 15 gew.%, met de meeste voorkeur 5 tot ongeveer 10 gew.%, van het voomoemde aminozuur omvat, waarbij de rest van genoemde oplossing bestaat uit water, welk in aanraking brengen wordt uitgevoerd onder omstandigheden waardoor het zure 20 gas in genoemde oplossing wordt geabsorbeerd, bij voorkeur bij een temperatuur van 25 tot ongeveer 200°C, bij voorkeur van 35 tot ongeveer 150eC en een druk die in het gebied van 0,3 tot ongeveer 4,5 mPa ligt, en (2) het bij omstandigheden waarbij genoemd zuur gas uit genoemde oplossing wordt gedesorbeerd regenereren van genoemde oplossing. 25 Onder uitvoering van de uitvinding kan men de bovenbeschreven werkwijze laten werken bij omstandigheden waardoor de werkcapaciteit, dat wil zeggen het verschil in molen in de oplossing geabsorbeerde zure gas bij beëindiging van trappen (1) en (2) gebaseerd op het aantal molen oorspronkelijk aanwezig kaliumcarbonaat, groter is dan verkregen 30 onder dezelfde werkomstandigheden ter verwijdering van zuur gas uit gasvormige stromen, waarbij genoemde zelfde werkomstandigheden geen aminoalkylpiperazine als promotor omvatten. Met andere woorden wordt de werkcapaciteit als volgt gedefinieerd: CO™ een oplossing bij CO- een oplossing bij voltooiing van de minus voltooiing van de absorptie desorptie hetgeen gelijk is aan: S3 0 3 7 1 ö -9- molen geabsorbeerd C0„ molen geabsorbeerde rest C0„ -------- —. — - - minus - begin aantal molen pccp begin aantal molen pep

Opgemerkt wordt dat in de beschrijving onder de uitdrukking werkcapaciteit het verschil wordt gedefinieerd tussen de ccp-lading in de oplossing bij absorptie-omstandigheden (trap 1) en de Oplading in oplossing bij regeneratie-omstandigheden (trap 2} elk ge-5 deeld door het begin aantal molen kaliumcarbonaat.

De werkcapaciteit is equivalent aan de thermodynamische cyclische capaciteit, dat wil zeggen de lading wordt gemeten bij even-wichtsomstandigheden. Deze werkcapaciteit kan uit hst damp-vloeistof-evenwichtsisotherm worden verkregen, dat wil zeggen uit het verband 10 tussen de CCp”^1* ^ het 9as en het zure gas, bijvoorbeeld de oplading in de oplossing bij evenwicht bij een gegeven temperatuur.

Ter berekening van de thermodynamische cyclische capaciteit worden gewoonlijk de volgende parameters gebruikt: (1) zuur gas, bijvoorbeeld Ctp-absorptiedruk, (2) zuur gas, bijvoorbeeld op-regeneratie-15 druk, (3) absorptietemperatuur, (4) regeneratietemperatuur, (5) oplos-singssamenstelling, dat wil zeggen gewichtspercentage triaminopipera-zine en het gewichtspercentage van het alkalizout of hydroxyde, bijvoorbeeld kaliumcarbonaat en (6) gassamenstelling. De vakman kan gemakkelijk de verbetering van de werkwijze demonstreren die ontstaat 20 bij toepassing van het sterisch gehinderde amine door een direkte vergelijking met de werkwijze waarbij de sterische gehinderde amino-verbinding niet in de waterige uitwasoplossingen aanwezig is. Men zal bij vergelijking van twee gelijksoortige zure gas-uitwasmethoden (dat wil zeggen gelijke gassamenstelling, gelijke uitwasoplossingssamen-25 stelling, gelijke druk en temperatuuromstandigheden) vinden dat wanneer de sterisch gehinderde aminen worden toegepast het verschil tussen de hoeveelheid zuur gas, bijvoorbeeld CCp dat aan het einde van trap 1 (absorptietrap) als boven gedefinieerd en trap 2 (desorptie-trap) als boven gedefinieerd is geabsorbeerd significant groter is.

30 Deze significant verhoogde werkcapaciteit wordt zelfs waargenomen wanneer de uitwasoplossing die men vergelijkt een equimolaire hoeveelheid van een bekende aminepromotor, zoals diethanolamine, 1,6-hexaan- 8303710 -10- diamine enz. omvat. Gevonden is dat de toepassing van het aminoalkyl-piperazine van de uitvinding een werkcapaciteit oplevert die ten minste 15% groter is dan de werkcapaciteit van een uitwas-oplossing waarbij geen sterisch gehinderd amine wordt toegepast. Een vermeerde-5 ring van de werkcapaciteit van 20 tot 60% kan men bij toepassing van de sterisch gehinderde aminoverbinding bereiken in vergelijking met diethanolamine.

Naast de verhoogde werkcapaciteit en de verhoogde maten van absorptie en desorptie leidt de toepassing van triaminopiperazine tot 10 een lager stoomverbruik gedurende de desorptie.

Het stoomverbruik is een overwegend deel van de energiekosten van het bedrijf van een zuur gas, bijvoorbeeld CO^-uitwaseenheid.

Men kan een aanzienlijke verlaging van de energie, dat wil zeggen bedrijfskosten bereiken door de werkwijze met triaminopiperazine toe 15 te passen. Verdere besparingen kan men bereiken bij de investeringen voor nieuwe fabrieken en het verbeteren van de bestaande fabrieken wanneer men overgaat op de toepassing van triaminopiperazine. De verwijdering van zure gassen zoals CO^ uit gasmengsels is van groot industrieel belang, in het bijzonder de systemen waarbij gebruik wordt 20 gemaakt van kaliumcarbonaat dat wordt geactiveerd door het unieke activator- of promotorsysteem van de uitvinding.

Hoewel de sterisch gehinderde aminen, zoals aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 4.112.050, unieke voordelen bieden omdat zij de werkcapaciteit in het zure uitwasproces verbeteren neemt hun 25 effect in de alkalische "hot pot" (hete kaliumcarbonaat) uitwassystemen bij hoge temperaturen en bij lage concentraties van het zure gas af in verband' met fasescheiding. Aldus kan men bij deze werkomstandigheden niet het volledige profijt trekken van deze zeer effectieve sterisch gehinderde aminen. De toevoeging van een aminozuur, als een hulpoplos-30 middel en hulppromotor zoals blijkt uit het Amerikaanse octrooischrift 4.094.957, lost het probleem van de fasescheiding op en leidt tot een meer volledig gebruik van sterisch gehinderde aminoverbindingen als de activator of promotor van de alkalische materialen.

De absorptie-oplossing van de onderhavige uitvinding, als boven-35 beschreven, zal uit een hoofdgedeelte van twee alkalische materialen, bijvoorbeeld alkalimetaalzouten of hydroxyden, en een ondergeschikte 8303710 -11- hoeveelheid van het aminoverbindingsactivatorsyteem bestaan. De rest van de oplossing zal bestaan uit water en/of andere gewoonlijk toegepaste toevoegsels, zoals antischuimmiddelen, antioxydantia, corro-sie-werende middelen enz. Voorbeelden van dergelijke toevoegsels om-5 vatten arseenanhydride, seleen- en teHuurzuur, protiden, vanadium-oxyden, bijvoorbeeld V2°3r chromaten, bijvoorbeeld Crenz.

Representatieve N-aminoalkyl-alkylpiperazinen die in de onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast, ontvatten die volgens formule 3, 3-(3-methyl-l-piperazino)-butylamine en formule 4, 1-(3-aminopropyl)-10 2,5-dimethylpiperazine, van het formuleblad.

De meeste aminozuren die in de uitvinding bruikbaar zijn zijn hetzij in de handel verkrijgbaar of kunnen volgens verschillende bekende procedures worden bereid. De voorkeursaminozuren zijn sterisch gehinderde aminozuren met 4 tot 8 koolstofatomen, bijvoorbeeld N-iso-15 propylglycine, N-isopropylalanine, N-sec.butylglycine, N-sec.butyl-alanine, N-n-butylglycine, N-(2-pentyl)-glycine en pipecolinezuur.

De uitvinding wordt verder geïllustreerd door de volgende voorbeelden die niet als beperkend dienen te worden beschouwd. Alle delen en percentages, tenzij anders aangegeven, zijn in gewicht.

20 VOORBEELD I

Eén-trapssynthese van 2,3-dimethylpiperazine 360 g ethyleendiamine (6 mol) wordt in een 3-liter beker gebracht, verdund met 1,8 liter methanol, gekoeld tot -10°C en ingebracht in een 3,78 liter autoclaaf. 200 g Raney Ni, gewassen met 200 ml 25 1 N KOH in methanol, wordt toegevoegd. Onder roeren met de hand wordt onder een stikstofdeken 516 g diacetyl toegevoegd (6 mol). Het diace-tyl was pas gedestilleerd en gekoeld tot -10°C. Na deze toevoeging wordt de autoclaaf gesloten en met waterstof op een druk van 3 mPa gebracht, waarbij de temperatuur tijdens het verloop van 2 uur van 30 40 tot 80°C wordt opgevoerd. Op de volgende dag wordt de autoclaaf geopend en het produkt gefiltreerd.

De reactie wordt herhaald, waarbij deze keer het diacetyl wordt toegevoegd nadat de autoclaaf is gesloten. Verder zijn de omstandigheden dezelfde.

35 De twee filtraten worden gecombineerd en over een 30-cm kolom bij atmosferische druk gedestilleerd. Men verkrijgt 873 g 2,3-dimethylpiperazine, kpt. 167-168°C, opbrengst 63,8%.

8303710 1# -12-

VOORBEELD II

Synthese van 1-aminoëthy1-2,3-dimethylpiperazine door cyanomethylering van 2,3-dimethylpiperazine

Het reactie-apparaat is een 1-liter, 3-halskolf, voorzien van 5 een refluxcondensor, thermometer en valtrechter. Men brengt 327 g (2,87 mol) 2,3-dimethylpiperazine, 150 ml water en 150 ml ethanol in de kolf. De oplossing wordt op reflux gebracht en binnen het verloop van 70 minuten wordt 117 g 70%'s glycolnitril (1,43 mol) toegevoegd.

De temperatuur loopt op van 83 tot 91°C. Het mengsel wordt gedurende 10 3 uur onder reflux behandeld. Door destillatie tot aan een temperatuur van 86°C worden water en methanol verwijderd (keteltemperatuur 104°C). De druk wordt langzaam verlaagd tot 0,15 mm Hg.

Na het niet omgezette dimethylpiperazine wordt het produkt overgedestilleerd bij 95-115°C/0,5 mm Hg. Het gewicht is 116 g.

15 Gevonden C « 61,6% H = 10,14% N = 26,6%.

Berekend C * 62,7% H = 9,8% N = 27,5%.

153 g N-cyanomethy 1-2,3-dimethylpiperazine (1 mol) wordt in 400 ml ethanol opgelost.. Men voegt 50 g Raney Ni en enig geactiveerde houtskool toe·. Het mengsel wordt op 45 °C gebracht en 15 minuten op 20 deze temperatuur gehandhaafd, en daarna gefiltreerd. Het filtraat wordt in een 3,78 liter autoclaaf gebracht. Men voegt 21 g 10% Pd op C, nat met ethanol verzadigd met NH^, onder een stikstofdeken toe. Daarna voegt men 1,5 liter ethanol verzadigd met NH^ toe. Hydrogene-ring wordt bij 3,6 mPa en 55°C uitgevoerd. Na koelen wordt het reac-25 tiemengsel door een voorbeklede trechter gefiltreerd. Ethanol wordt over een 30-cm kolom verwijderd. Men verzamelt 58 g van een fractie met kooktraject tussen 80 en 105°C bij 1,5 mm Hg. Herdestillatie levert 48 g produkt met een kookpunt van 81-82°C/0,3 mm Hg.

Gevonden C = 60,8% H = 12,33% N = 26,6%.

30 Berekend C = 61,1% H = 12,18% N = 26,7%.

VOORBEELD III

Synthese van 1-aminoëthy1-2,3-dimethylpiperazine uit diacetyl en diëthyleentriamine_

Het reactie-apparaat is een 5-liter, 3-hals rondbodemkolf, 35 voorzien van roerder, refluxcondensor, thermometer en valtrechter.

Men voegt 2 liter diëthylether en 206 g (2 mol) pas gedestilleerd diëthyleentriamine toe. De oplossing wordt met ijswater gekoeld en 172 g diacetyl (2 mol) langzaam toegevoegd. Het mengsel wordt over- 8303710 * -13- nacht geroerd, en daarna gedurende 6 uur onder reflux behandeld. Het merendeel van de ether wordt door destillatie verwijderd en vervangen door benzeen. Men schakelt een Dean-Stark trap in waarbij 71 ml ^0 daarin wordt verzameld. Nadat het merendeel van het benzeen in vacuüm 5 is verwijderd wordt een produkt verzameld bij 87°C/0,1 mm Hg tot 92°C/0,S mm Hg. Het gewicht is 278 g. Dit destillaat wordt opgelost in 1,5 liter methanol en in een 3,78 liter autoclaaf gebracht. Men voegt 125 g Raney Ni, eerder gewassen met twee 200-ml porties methanol en 200 ml 1 N KOH in methanol toe. De hydrogenering wordt bij 3 mPa en 100 °C gedu-10 rende 2,5 uur uitgevoerd. Na koelen en filtreren wordt methanol onder vacuüm verwijderd. Men verzamelt l-aminoëthyl-2,3-dimethylpiperazine bij 84°C/0,2 mm Hg. Het gewicht is 250 g (78% opbrengst).

Gevonden C = 60,5% H = 12,11% N = 26,2%.

Berekend C = 61,1% H = 12,18% N 26,7%.

* 15 Het IR-spectrum van dit produkt is identiek aan dat van het produkt verkregen in voorbeeld II.

VOORBEELD IV

Synthese van 3-(3-methyl-l^piperazino)-butylamine

In een 2-liter Erlenmeyer-kolf, wordt 500 g 2-methylpiperazine 20 (4,7 mol) opgelost in 500 ml water. Er wordt 315 g allylcyanide (4,7 mol) toegevoegd.

Het mengsel wordt spoedig homogeen en bereikt een piektempera-tuur van 64°C.

Deze procedure wordt de volgende dag herhaald. De twee partijen 25 worden gecombineerd. Nadat H^O en laag-kokende stoffen door destilla-, tie bij verlaagde druk zijn verwijderd verkrijgt men een fractie van 1359 g die kookt bij 116-117°C/0,3 mm. De opbrengst is 86%.

Dit produkt wordt in een 3,78 liter autoclaaf gebracht, tezamen met 300 ml methanol, 15 g KDH opgelost in methanol en 150 g Raney Ni.

30 De Hydrogenering wordt bij kamertemperatuur en 2,55-5,1 mPa in 2,5 uur uitgevoerd.

Na beëindiging wordt de autoclaaf geopend, de katalysator door filtratie afgescheiden en het filtraat onder verlaagde druk gedestilleerd. Men verkrijgt 742gvan het produkt dat kookt bij 137°C/20 mm Hg.

35 Gevonden C = 62,4% H = 12,07% N = 23,3%.

Berekend C = 63,1% H = 12,30% N = 24,6%.

83 0 3 7 1 0 -14-

VOORBEELD V

Bereiding van 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) 300 g isopropanolamine (4 mol), 600 ml t-butylalcohol en 20 g natte Raney Ni worden in een 3,78 liter autoclaaf gebracht. Waterstof 5 werd ingevoerd tot een druk van 1,2 mPa, waarna de temperatuur werd verhoogd en gedurende 4 uur tussen 166-180°C werd gehandhaafd. De katalysator werd afgescheiden door filtratie en het produkt gedestilleerd over een 30-cm kolom tot een keteltemperatuur van 168 °C. De condensor werd op 150°C gehouden. Het condensaat werd snel vast en leverde 10 202,4 g 2,5-dimethylpiperazine. Men verkreeg dan extra 6 g door de kolom uit te koken met ether. De totale opbrengst was 91%.

228 g 2,5-dimethylpiperazine (2 mol), 116,6 g acrylonitril en 750 ml t-butylalcohol werden gedurende 48 uur onder reflux behandeld.

(8 uur is voldoende). Het gekoelde produkt, een suspensie, werd ge-15 bracht in een 340 liter autoclaaf tezamen met 250 ml t-butylalcohol, 75 g Raney Ni (gewassen met ethanol, daarna met t-butylalcohol) en 20 g 50%'s KOH.

Waterstof werd tot een druk van 3,3 mPa ingevoerd. De temperatuur steeg spontaan tot 42°C. Er werd een drukval van 1,83 mPa waar-20 genomen. De autoclaaf werd geopend, de katalysator afgescheiden door filtratie, en het filtraat geneutraliseerd met 50 ml 6 N HC1. Het produkt werd over een 30 cm kolom gedestilleerd bij een keteltemperatuur van 170eC. Men verzamelde 195,4 g 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethyl-piperazine, met een kookpunt van 132-136°c/l7 mm Hg. De opbrengst was 25 57%.

De bovengenoemde procedure kan in een één-kefcelsynthese worden gecombineerd onder voorwaarde dat het bij de vorming van het 2,5-dimethylpiperazine gevormde water wordt verwijderd. Een methode om dit te bereiken bestaat in het gebruik van selectieve droogmiddelen die 30 geen sterke wisselwerking met de tertiaire alcohol zullen hebben.

Andere tertiaire alcoholen die geschikte oplosmiddelen voor deze uitvinding zijn zijn ethers, zoals tetrahydrofuran, waarbij echter tertiair butylalcohol de voorkeur heeft.

8303710 -15- VQQRBESLD VI.

Toepassing van 1- (3-aminopropyl) -2 ,5-dimethylpiperazine (APDP) als activator voor K^CQ^ bij de verwijdering van CO^

De reactie-inrichting bestaat uit een absorber en een desorber 5 zoals weergegeven in fig. 1 van het Amerikaanse octrooischrift 4.112.050. De absorber is een vat met een capaciteit van 2,5 liter en een diameter van 10 cm, uitgerust met een verhittingsmantel en een roerder. Door een pomp wordt vloeistof uit de bodem van de reactor verwijderd en teruggevoerd naar boven het vloeistofniveau via een 10 roestvrij-stalen doorblaaspijp. Stikstof en C02 worden via een door- blaaspijp in de bodem van de cel gevoerd.

De desorber is een 1-liter reactor, uitgerust met een teflon-bladroerder, gas-doorblaasleiding, refluxcondensor en thermometer.

De volgende reactanten werden in een twee-liter kolf gebracht. 15 60,3 g 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) 22,5 g pipecolinezuur (PA) 225 g K^CO-j 442,5 g H20.

Nadat alle vaste stof was opgelost werd het mengsel in de 20 absorber tot een temperatuur van 80°C gebracht. De inrichting werd gesloten en geëvacueerd tot de vloeistof begon te koken. Het C02 werd toegelaten tot de oplossing verzadigd was.

De aldus verkregen rijke oplossing werd in de desorber overgebracht en gedurende 1 uur gekookt waarbij C02 werd gedesorbeerd.

25 De geregenereerde oplossing werd in de absorber teruggebracht en tot 30°C verhit. De inrichting werd geëvacueerd tot de vloeistof begon te koken. Daarna werd C02 toegelaten en de mate van absorptie en de totale capaciteit werden gemeten. Het resultaat wordt in de nu volgende tabel samengevat.

30 Het experiment werd herhaald waarbij secundair butylglycine (SBG) in de plaats kwam van PA. Het experiment werd herhaald onder toepassing van equimolaire hoeveelheden van sommige methylpiperazinen. De resultaten van deze proeven worden in tabel A aangegeven.

S3 0 3 7 1 0 » -16-

·· P

§ .μ tn co w cn > ·ρ cn r* in cm «» M »* *· 0) CM CM CN ^

P -PO

O -P CN

-P Oi 9 n s o

O CO

P A

ft 3 ai vt c +i ai „ •h o -P w co CO co N +i -H co cm •q* "sj· re) H ·· * *· ·· J*| <—»» *-4 tH t*H C^4 o om 04 0) Ψ"4 Ή (/} ft o c P β

g -P

!3 sp •p w ai p -p σι m σι o

p Ό ·Η LD "ή* W

•π Η ·· ·· ·· ·· P ·Ρ o o o '-t

ai ÊH O

s λ! β ai PI 01 ia ü

S-P

CO -P

~ En en -P Λ

O CD P

rp +j <u m co co o βι ·ρ +j * * * · o O -P O O Γ" co

I (Ö H CO CO CN CM

~ 8 ' <3

P

O

O Φ Ό P 3

O -H

O' 0 CM O

β N «H —' *h Ή >1

•PO'-'O'-' ^ P iP

co β <fflC < 3 O»

CO ·Ρ CUWft (¾ 3 H

«J B N >i S <5 ai -p -P S3 •P -P Λ 3 ·Ρ · I o o cm o ai

O -—· -— CD CO

CJ O' O' ft I

C β -p 3 *P *P ft ,¾ ,¾ co in vo r·' ·η co ·π co ·ρ t | -p-j ai ai ai η . ai h o

rp fp rp 01 rp 01 rfÏPO

0) 3 3 30i 30i ftCO

β S S SP SP

•p p p p ai p ai S 0 o 0> 0> — — 3 ft ft ft w ftw •thcm 3303710 4 -17-

De resultaten in tafcelA tonen aan dat l-(3-am±napropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) in combinatie met aminozuur een meer effectieve promotor voor hete carbonaatuitwassing is dan verwante pipera-zinen uitgedrukt in capaciteit en mate van absorptie.

5 VOORBEELD VII Stabiliteit

Uitwasoplossingen die 1-(3-aminapropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP) bevatten werden aan strenge verouderingspraeven bij 120°C en 1000 uur onder CO^ in afgesloten stalen bommen onderworpen. De oplos-10 singen werd gedesorbeerd en opnieuw beproefd in de ladingsgewijze absorber.

Er werd een mengsel van 80,4 g APDP, 31 g PA, 24 g KjS, 391 g KHCOg en 554 g ^0 gedurende 1000 uur bij 120°C verhit. De oplossing kookte onder terugvloeikoeling, waarbij werd geabsorbeerd, 15 gedesorbeerd en opnieuw geabsorbeerd aan een proefoplossing van 765 g.

De proef werd herhaald zonder dat zwavel aanwezig was.

8 3 Ö 3 7 1 ö -18- «<

G

(O H

> CU

+j in o o cn 0) ·Η 'd' ^ O

•Η H ·· ·· ·· ·· 4J cn cn n cn ft o

M CN

0 ca Λ <d <u u £ <ΰ

4J cn Γ* CN CN

+j -rH <3< o cn in 0 rH ·· ·· ··

4J ι-t CN «h tH

m

·—. rH

o

<D

ca ·* » 5 u

E <U

^ +J CN O CN 'Ü'

•H O »-* O O

Φ r-i ·· ·· ·· ·· «f\ Η Η Η

•H O

<H iH «H

a> o o 04 ca O'

5 4J

M H

(U CU

Ό +) M CU

0 •Hajr'CNcncN C

Π O 0+J *· *· * · *· f-f

M (O-HQr'CDCO N

lOaj (¾ H CN CN CN CN Cd

W > - cö ·—’ U

ffl U (U

rij O4

fc Ü -H

o O4

O H

CN >1 th £

— +J

O' o> <u

0 *H Ή E

o H N fi N c ·Η p O) (U (U (U (U Ό

> S CU S 0) I

O cd G O' ’C O' cn o ë cd cd -

o N cd cd CN

rl I CU

*—· C

r-C Ή >1 ü

04 u >C

0 0 rA

0 0 O' VI Oc N i-t 0 0 CU >1

0 ^ C G -O

N ·—> ΡΠ T-4 -w o 0 CN C3 , ü S rH Λ c λ; en m cd o · m m en w 1 υ o s m o cu 3 w 04 co 1 -H ±

*-c O4 !S

ca en cn •Η ·Η Ή P4

— Q O

cu t-c &i λ! en g 04O4O4O4 «: fc w

H Q Q Q Q

1 S % S rij π N n 3 3 Ö 3 7 1 0 -19-

Tabel B toont aan dat APDP stabiel en zwavel tolerant is. VOORBEELD VIII

Toepassing van 3-(3-methyl-l-piperazine)-butylamine als activator voor K^CO, bij CO^-verwijdering_ 5 De inrichting bestaat uit een absorber en een desorber. De absorber is een vat net een capaciteit van 2,5 liter en een diameter van 10 cm, voorzien van een verhittingsmantel, roerder, thermometer en refluxcondensor. Een pomp verwijdert de vloeistof uit de bodem van de reactor en voert deze terug boven de vloeistof via een roestvrij-10 stalen sproeipijp. De top van de refluxcondensor wordt bevestigd aan een U-vormige manometer met open einde. Het apparaat kan door middel van een pomp worden geëvacueerd. Stikstof en CO^ kunnen via een door-plaaspijp in de bodem van de cel worden ingevoerd. CO2 dat uit de cilinder komt gaat eerst naar een 60-liter tank, die werkt als bal-15 last, en daarna naar een 3-liter natte-proefmeter.

Aan de natte-proefmeter wordt een recorder bevestigd, die het aantal liter geabsorbeerd C02 als functie van de tijd weergeeft.

De desorber is een 1-liter reactor, uitgerust met roerder, gas-inlaat, refluxcondensor en thermometer. De in de desorber binnentreden-20 de en uitgaande gasvolumes kunnen op een recorder die aan natte-proef-meters ingebracht in de desorberinlaat-en -uitlaatleidingen is verbonden worden afgelezen.

Eet volgende mengsel wordt bereid en in de absorber gebracht: 60,3 g 3- (3-methyl-1-piperazino)-butylamine 25 33,7 g pipecolinezuur 225 g K2C03 431 g H20.

De temperatuur wordt op 80°C gebracht. De inrichting wordt geëvacueerd tot de vloeistof begint te koken. De circulatiepomp voor de 30 vloeistof wordt ingesteld op 4 liter/minuut. C02 wordt in de absorber toegelaten. De totale hoeveelheid geabsorbeerd C02 is 42 liter.

De aldus verkregen rijke oplossing wordt in de desorber gebracht en daar gedurende 1 uur gehandhaafd tot deze begint te koken.

Er wordt 31,3 liter C02 gedesorbeerd. Er wordt in de desorber geen 35 schuim waargenomen.

S3C371C

W W

-20-

De geregenereerde oplossing wordt gekoeld en daarna teruggebracht in de absorber. Dezelfde behandelingen als voor de aanvankelijke absorptie beschreven worden uitgevoerd. Er worden 32,8 liter CC>2 geabsorbeerd, waarvan 11 liter in de eerste minuut wordt geabsor-5 beerd.

De aldus verkregen rijke oplossing wordt door deze 1 uur onder reflux te behandelen geregenereerd, en daarna in een 1-liter autoclaaf gebracht die is uitgerust met een saffiervenster. De oplossing wordt op 120°C gebracht terwijl er een gasvormig mengsel bestaande 10 uit 0,2% C02 en 99,8% He wordt doorgeblazen. Nadat het evenwicht is bereikt, dat wil zeggen wanneer het uitgaande gas dezelfde samenstelling heeft als het intredende gas, is slechts één fase aanwezig. VOORBEELD IX Vluchtigheidsproef 15 De in deze proef toegepaste oplossing is gelijk aan die toe gepast in de absorptie-desorptieproef van voorbeeld VIII, met als enig verschil dat het pipecolinezuur 3,05% bedraagt.

De inrichting is een 1-liter kolf, voorzién van een thermometer, een magnetische staaf, een inlaatbuis voor de gassen en een Dean-Stark 20 trap waarop een refluxcondensor is aangebracht.

600 g oplossing wordt in een kolf gebracht en onder reflux behandeld, waarbij 0,2%/99,8% CO^/He-mengsel wordt doorgeblazen in een snelheid van 0,25 liter/minuut.

Na 1 uur bij reflux wordt de inhoud van de Dean-Stark trap 25 teruggebracht in de kolf; daarna wordt een vers monster van condensaat genomen.

Een ander monster wordt na 2 uur reflux genomen. De twee monsters tonen een aminegehalte van ongeveer 0,11%.

Indien de proef wordt herhaald onder toepassing van N-cyclo-30 hexyl-1,3-propaandiamine in plaats van methylpiperazinobutylamine bevat het condensaat 1,3% amine, dat wil zeggen de vluchtigheid van het triamine is ongeveer 1/10 van de vluchtigheid van cyclohexyl-propaandiamine.

VOORBEELD X 35 Verouderingsproef

De volgende verbindingen werden in een 2-liter roestvrij-stalen bom gebracht: - 8303710 -21- m ' w -m 80,4 g 3-(3-methyl-l-piperazino)-butylamine 45 g pipecolinezuur 435 g KHC03 534.5 g H20.

5 De bom. wordt in een oven gebracht en gedurende 1000 uur op 120°C gehouden.

Daarna wordt het produkt in een 2-liter kolf afgevoerd en gedurende verschillende uren onder reflux behandeld.

In een absorptie-desorptiecyclus als beschreven in voorbeeld 10 VIII worden 765 g oplossing toegepast.

29.5 liter C02 wordt opnieuw geabsorbeerd waarvan 8 in de eerste minuut opnieuw wordt geabsorbeerd. Bij vergelijking met het resultaat van voorbeeld VIII is het duidelijk dat de verouderde oplossing slechts weinig inferieur is aan de verse oplossing.

8303710

Claims (8)

1. Werkwijze voor het verwijderen van CC>2 uit een gasvormige stroom waarbij in een absorptietrap genoemde gasvormige stroom in aanraking wordt gebracht met een waterige absorptie-oplossing, die (a) een basisch alkalimetaalzout of hydroxyde gekozen uit alkalimetaal-5 bicarbonaten, carbonaten, hydroxyden, boraten, fosfaten en hun mengsels en (b) een activator of promotorsysteem voor genoemd basisch alkalimetaalzout of hydroxyde omvat en in een desorptie en regenera-tietrap ten minste een deel van het geabsorbeerde CO^ uit genoemde absorptie-oplossing wordt gedesorbeerd, met het kenmerk, dat het acti-10 vator- of promotorsysteem een N-aminoalkyl-alkylpiperazine omvat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de waterige oplossing 2 tot 20 gew.% van genoemd N-aminoalkyl-alkylpiperazine bevat .

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 15 waterige oplossing 5 tot 15 gew.% van genoemd N-aminoalkyl-alkylpiperazine bevat'.

4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de absorptie-oplossing tevens een aminozuur omvat. 5. 1- (3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazine (APDP). 20 6. 3-(3-methyl-l-piperazino)-butylamine.

7. Waterige zure gas-uitwassamenstelling gekenmerkt doordat deze bevat: (a) 10 tot ongeveer 40 gew.% van een alkalimetaalzout of hydroxyde, (b) 2 tot ongeveer 20 gew.% van het N-aminoalkylpiperazine volgens conclusie 5 of 6 en (c) als rest water.

8. Samenstelling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat deze bevat: (a) 20 tot 30 gew.% kaliumcarbonaat, (b) 5 tot ongeveer 15 gew.% 1-(3-aminopropyl)-2,5-dimethvlpiperazine en (c) als rest water.

9. Samenstelling volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat deze tevens 2 tot 20 gew.% van een aminozuur met 4 tot 8 koolstof- 30 atomen per molecuul bevat.

10. Samenstelling volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het aminozuur N-secundair butylclycine is. 8303710