JPH02504367A - 第三級アルカノールアミン成分及びｃｏ２吸収活性剤を含有する酸性ガス吸収液体並びにｃｏ２及び任意にその他の酸性ガスを含むガスの脱酸へのその使用 - 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】 第三級アルカノールアミン成分及びＣ０２吸収活性剤を含有する酸性ガス吸収液 体並びにＣＯ７及び任意にその他の酸性ガスを含むガスの脱酸へのその使用 本発明は、第三級アルカノールアミン成分とＣＯ２吸収活性剤とを含有する、酸 性ガスを吸収する液体に関する。更に本発明は前記吸収液体の、ＣＯ３並びに存 在し得る他の酸性気体化合物例えばＨ２Ｓまたは／及びＣＯ３を含有するガスの 脱酸（ｄｅａｃｉｄｉｆ　１ｅａｔｉｏｎ）への適用に関する。

酸性気体化合物を保持できる有機溶剤または有機溶剤水溶液からなる再生可能な 吸収液体によってガスを洗浄することにより、このガスから望ましくない酸性気 体化合物または酸性ガス、特にＣＯ２、）１２ｓ及びＣＯ３を除去し得ることが 公知である。工業規模において酸性気体化合物を含有するガスを洗浄するために 使用される吸収液体は、主に２つの範晴に大別される。即ち、第１の範晴に属す るのは、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン、ポリエチレングリコールジメチル エーテル、メタノールまたは他の炭酸プロピレンといった物理的作用による吸収 液体である。これらは化学反応することなくかかる酸性気体化合物を吸収するが 、同時に大量の炭化水素を吸収するという欠点を有する。第２の範晴に属するの は、化学作用が優先する吸収液体、特にモノエタノールアミン、ジェタノールア ミン、ジグリコールアミン、ジイソプロパツールアミン、トリエタノールアミン または他のメタルジェタノールアミンのごときアルカノールアミンの水性溶液で あり、これらは加熱することにより分解され得る化合物を形成する化学反応によ りＣ０２、Ｈ２Ｓ及びＣＯ３といった酸性気体化合物を固定する。吸収液体は前 記加熱によって再生され得る。第一級アルカノールアミン（例えばモノエタノー ルアミン）または第二級アルカノールアミン（例えばジェタノールアミン）は一 般的にＣＯ３をかなり完全に除去するのに適しているが、それらを再生するのに 大量のエネルギー消費を必要とするという欠点を有する。

第三級アルカノールアミン、特にメチルジェタノールアミン及びトリエタノール アミンを用いると、再生に必要とされるエネルギーの消費はより小さくなるが、 前記第三級アルカノールアミンを使用する洗浄操作から得られる処理後のガスは 依然として、場合によって数千ｐｐｍから数パーセントの００２を含有する。こ れは、第三級アルカノールアミンはＣＯ２と直接反応しないので、その結果とし て、第三級アルカノールアミンを含有する吸収液体によるＣＯ□吸収速度が、第 一級または第二級アルカノールアミンをベースとする吸収液体によるＣ０２吸収 速度よりも極めて緩慢であることに起因するが、一方Ｂ２Ｓ吸収速度は、吸収液 体中に使用するアルカノールアミンが何であろうとも実質的に同じである。

ＣＯ３、Ｈ，Ｓ及びＣＯ３といった酸性気体夾雑物を含有するガスを洗浄するた めに、第三級アルカノ−″ルアミンをベースとした吸収液体を使用する場合に達 成し得る再生エネルギの節約において最大利益を引き出すように、前記吸収液体 に、他の酸性気体化合物特に！１２Ｓに対する吸収能力や吸収液体の再生の際に 得られるエネルギ節約を変性することな（、ＣＯ，吸収を加速する活性剤を少量 加えることが提案された。

第三級アルカノールアミンをベースとした吸収液体によるＣ０２吸収の活性剤と してこれまでに提案された生成物としては、モノエタノールアミン（欧州特許公 開第０．１６０，２０３号）、モノメチルモノエタノールアミン（米国特許第３ ，６２２゜２６７号）及びピペラジン（米国特許第４，３３６，２３３号）のご とき第一級アルカノールアミンが見られる。

ある種の他のアミン化合物が、第三級アルカノールアミンによるＣ０２吸収の有 効な活性剤であることが判った。

従って本発明は、優れたＣＯ２吸収能力を示す酸性気体化合物を吸収する液体で あって、１種以上の第三級アルカノールアミンで精成される第三級アルカノール アミン成分と、前記第三級アルカノールアミン成分によるＣＯ２吸収の活性剤と を含有し、前記活性剤が以下の式（１）の１つに対応する少なくとも１種のアミ ノ化合物からなることを特徴とする液体を提供する。

（ｄ）　　Ｒ，−ＮＨ−（Ｃ，Ｂ２．）−０８［式中、ＸはＣ，−Ｃ，アルキレ ン基及びＣ，−Ｃ−シクロアルキレン基から選択される二価基を表わし、記号Ｒ はそれぞれ独立に水素原子、または必要によって官能基例えばヒドロキシル基に よって置換されたＣ＋−Ｃｉ−価ヒドロカルビル基を表わすが、少なくとも１つ の記号Ｒは水素原子であり、Ｙはピペラジル、ピペリジニル、フリル、テトラヒ ドロフリル、チェニル、テトラヒドロチェニル及び−ＯＲ，基によって形成され る群から選択される一価基を表わし、２は−Ｒ，基または水素原子を表わし、Ｒ ３はＣ２−Ｃ１−偏成化水素基を表わし、Ｒ３は必要によって官能基例えばヒド ロキシル基によって置換された一価炭化水素基であり、■及びｎは２〜６、好ま しくは２または３の値をとる同じまたは興なる整数であり、ｐは１〜６の整数で ある］ 活性剤の式（ａ）及び（ｂ）における記号Ｒが水素原子でない場合には、それら は特にＣ，−Ｃ，アルキルもしくはヒドロキシアルキル基またはフェニル基であ る。

本発明の活性剤を形成するために選択され得る式（ｉ）のアミノ化合物は、それ らを表す式中の記号Ｒが水素原子であるものが有利である。

この種の好ましいアミノ化合物は式（ｅ）［式中、ｎは２〜６、好ましくは２ま たは３の整数であり、ｐは１〜６、好ましくは１〜４の整数である］で表される ポリアミンである。

特に記載し得るかかるポリアミンの例としては、弐Ｂ、Ｎ−（ＣＨ２）！−Ｎト （ＣＨ，）コーＮＢ、のジプロピレントリアミン（略称ＤＰＴ＾）、弐Ｂｚｔ４ −（ＣＢ２）２−ＨＨ−（ＣＢりｙ−ＮＨａのりエチレントリアミン（略称ＤＥ Ｔ＾）、弐Ｈ２Ｎ　＋　（ＣＬ）ｚ−ＮＢ　＋　ｓ　（ＣＢ２）ｓ−ＮＢ２のト リエチレンテトラアミン（略称ＴＥＴ＾）及び式１２Ｎ−＋　（ＣＨｘ）ａ−Ｎ Ｈ＋　５（Ｃ１１２＞、−８１１２のテトラエチレンペンタミン（略称ＴＥＰ＾ ）を挙げることができる。

本発明の活性剤を形成するために選択することができる式（ｂ）のアミノ化合物 は、前記式（ｂ）において、基ＸがＣｉ−Ｃ＊アルキレン基またはシクロヘキシ レン基であり、各記号Ｒが、少なくとも１つは水素原子であるという条件で、水 素原子またはＣ，−Ｃ，、好ましくはＣ，−Ｃ，アルキルもしくはしドロキシア ルキル基を表すものが有利である。

かかる式（ｂ）のアミノ化合物の例としては特に、弐Ｂ２Ｎ−（ＣＨｚ）２−Ｎ ト（ＣＢｚ）２０Ｂのアミノエチルエタノールアミン（略称＾ＥＥ＾）、式１１ ２Ｎ−（ＣＢ、）、−ＨＨ２のへキサメチレンジアミン（略称１１ＭＤ＾）、式 ： のジメチルアミノプロピルアミン〈略称ＤＭ＾ＰＡ）及び式：の１．２−ジアミ ノシクロヘキサン（略称ＤＡＣＨ）を挙げることができる。

本発明の活性剤として使用し得る式（ｃ）または（ｄ）のアミノ化合物は特に、 式Ｙビ（ＣＦｌ、）、−ＮＢ、及びＲ＋−Ｎト（ＣＬＬ−ＯＨ（式中、Ｙｌは基 ： 及びＣ，−Ｃ，アルコキシ基から選択される一価基であり、Ｒ５はＣ２−ＣＧア ルキル基であり、且つｑは１〜６の値の整数である）に対応する。

かかるアミン化合物の例は、メトキシプロピルアミン（略称ＭＯＰ＾）、エトシ キプロビルアミン、アミノエチルピペラジン（略称＾ＥＰＺ）、アミノプロピル ピペラジン、アミノエチルピペリジン（略称＾ＥＰＤ）、アミノプロピルビベリ ジン、フルフリルアミン（略称ＦＡ）及び二チルモノエタノールアミン（略称Ｅ ＭＥ＾）である。

本発明の吸収液体は一般的に、第三級アルカノールアミン成分及び活性剤の水溶 液の形態である。適当であれば前記水溶液は更に、酸性ガスに対する１種以上の 水溶性有機溶剤、特にスルホラン、メタノールまたはＮ−メチルピロリドンを少 量含有してもよい。

この水性吸収液体中の第三級アルカノールアミン成分の濃度は１〜６Ｎ、好まし くは２．５〜５Ｎとすることができる。

本発明の吸収液体中の第三級アルカノールアミン成分と併せる活性剤の量は極め て広範囲に変えることができる。

この量は、活性剤のモル数の活性剤及び第三アルカノールアミン成分の合計モル 数に対する比が０．０１〜０．５、好ましくは０．０５〜０．２５となるのが有 利である。

吸収液体の第三級アルカノールアミン成分を形成するために使用し得る第三級ア ルカノールアミンは、使用する濃度で水に溶解し得る種々の第三級アルカノール アミンがら選択することができる。かかる第三級アルカノールアミンの例として は、Ｎ−メチルジェタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−エチルジェタ ノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジメチルアミノ−１−プロ パツール、３−シメチルアミノー１−プロパツール、１−ジメチルアミノ−２− プロパツール、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルエタノールアミン、２−ジエチルアミノ エタノール、３−ジメチルアミン−１−ブタノール、３−ジメチルアミノ−２− ブタノール、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルエタノールアミン、トメチル−Ｎ− エチル−３−アミノ−１−プロパツール、４−ジメチルアミノ−１−ブタノール 、４−ジメチルアミノ−１−ブタノール、３−ジメチルアミノ−２−メチル−１ −プロパツール、１−ジメチルアミン−２−メチル−２−プロパツール、２−ジ メチルアミノ−１−ブタノール及び２−ジメチルアミン−２−メチル−１−プロ パツールを挙げることができる。好ましい第三級アルカノールアミンには、メチ ルジェタノールアミン、トリエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール 、３−ジメチルアミノ−１−プロパツール及び１−ジメチルアミノ−２−プロパ ツールが含まれる。

本発明の吸収液体は、ＣＯ７並びに存在し得る他の酸性気体化合物、例えばＨ， Ｓ及びＣＯ８を含有する種々のガスを、これらのガスの脱酸を実施するという目 的、即ちそれらが含有する酸性気体化合物を除去する目的で洗浄するために使用 することができる。

ＣＯ７並びに存在し得る１種以上の他の酸性気体化合物、例えばＨｌＳ及びＣ０ ２を含有する処理すべきガスは合成ガス、石炭のガス化由来のガス、コークス炉 ガス、精製ガスまたは他の天然ガスとすることができ、酸性気体化合物の合計含 有量は１容量％の１０分の幾つがから数十容量％の範囲で変わり得る。

ＣＯ３並びに存在し得る除去すべき他の酸性気体化合物、例えばＨ２Ｓ及びＣＯ ３を含有するガスの洗浄の実施は一般的に、処理すべきガスと吸収液体とを吸収 ゾーン内で好ましくは向流方向で接触させ、酸性気体化合物の含有量が全体的に 処理後のガスについて規定された量まで減少された処理後のガスと、Ｃ０２及び 存在し得る他の酸性気体化合物を取り込んだ吸収液体とを生成する吸収段階と、 前記気体を取り込んだ吸収液体を、この吸収液体が保有する酸性気体化合物を放 出させ、一方では前記放出された酸性気体化合物を含有する少なくとも１つの酸 性ガスフラクションと、他方では吸収ゾーンに向かってリサイクルされる少なく とも１つの再生吸収液体とを生成する再生処理にかける再生段階とからなる。

ＣＯ８並びに存在し得る他の酸性気体化合物、特にｌ１２Ｓまたは／及びＣＯ５ を取り込んだ吸収液体の再生は、この吸収液体の少なくとも一部を１つ以上の段 階で減圧することにより実施する。そうすると、この再生に使用されるエネルギ が実質的に節約される。

再生の１つの実施態様においては、気体を取り込んだ吸収液体の全てを、この含 有吸収液体中に存在するほとんどのＣＯ２を放出するために１つの以上の段階で 減圧し、次いで減圧した吸収液体に、吸収液体を直接または間接的に加熱するこ とによって本蒸気ストリッピングによる補足再生を行ない、補足再生によって得 られた吸収液体を吸収ゾーン、特にこのゾーンの上方部分にリサイクルする。こ の実施態様の別の形態においては、減圧した吸収液体の一部にのみストリッピン グによる補足再生を行ない、この補足再生によって得られた吸収液体を、前記し たように吸収ゾーンの上方部分にリサイクルし、一方補足再生を行なわなかった 減圧吸収液体の部分は、ストリッピングにより再生された吸収液体のリサイクル 位置よりも下方の吸収ゾーンの位置にリサイクルする。

再生の別の実施！！Ｊ様においては、気体を取り込んだ吸収液体の１つのフラク ションを、このフラクションが含有するほとんどのＣ０２を放出するように減圧 し、気体を取り込んだ吸収液体の残りのフラクションは、それを直接または間接 的に加熱することにより侑蒸気ストリッピングによる再生を直接性なう、ストリ ッピングによって再生された吸収液体フラクションは吸収ゾーンの上方部分にリ サイクルし、一方減圧した吸収液体フラクションは、ストリッピングにより再生 された吸収液体のリサイクル位置よりも下方の吸収ゾーンの位置にリサイクルす る。

必要であれば、実際の再生を実施する前に吸収液体が保有する非酸性ガス例えば 炭化水素を放出させるために、吸収ゾーンから出る含有吸収液体に予備の減圧を 実施してもよい。

上記概略を説明した吸収段階及び再生段階は、再生可能な吸収液体によってガス の脱酸を実施することができる任意の装置、特に気体を取り込んだ吸収液体の少 なくとも一部に減圧による再生を実施し、恐らくこれをストリッピングを使用す る再生によって補足できる装置において実施することができる。米国特許第３， ６２２，２６７号及び米国特許第４．３３６，２３３号に模式的に記載の装置と 類似の装置は特に適している。

上記吸収及び再生段階を実施する操作条件、特に温度、圧力、ガスの流量及び吸 収液体の流量は、アルカノールアミンをベースとした吸収液体を使用するガス脱 酸過程に推奨されるものとする０例えば、ＣＯ３並びに存在し得る１種以上の酸 性気体化合物、例えばＢ２Ｓ及びＣＯＳを含有する処理すべきガスを吸収液体を 用いて洗浄する吸収段階は、温度１０〜１００℃、特に３０〜６０℃、及び絶対 圧力１．５〜１００バールで実施することができる。減圧による再生は、減圧す べき気体を取り込んだ吸収液体が存在する温度で実施することができる。各減圧 後に達する圧力は吸収ゾーンから流出する気体を取り込んだ吸収液体の圧力と約 １．５バール（絶対）との間であって、何回か連続して減圧を実施する場合には 次から次ぎへと圧力を小さくしていく、ストリッピングによる再生は、頭部を温 度約８０〜１５０℃及び圧力５バール以下、はとんどの場合１．３〜２．５絶対 バールに維持したストリッピングゾーンにおいて吸収液体に再沸Ｉ！操作を行な うことよる通常の方法で実施する。

１つ以上の段階の減圧による再生に続いてストリッピングによる補足再生を行な うのであれば、ストリッピングによる再生に移送される減圧吸収液体の圧力は、 ストリッピングゾーンの頭部圧力に近いような圧力に選択する。

以下、実施例によって本発明を説明するが、これらの実施例にはいなかる制限も ない。

！ｄｕ！ｕ： メチルジェタノールアミン（略称ＭＤＥ＾）及び式（ｉ）のポリアミンタイプの 活性剤の水溶液で構成される本発明の吸収液体と、比較のために活性剤を含有し ないＭＤＥ＾水溶液で構成される公知の吸収液体とを使用し、３シリーズのＣＯ □吸収試験を実施した。

各試験において、Ｃ０２を含有するガスを、選択した吸収液体を使用し、頂部に ガスの出口、上方部分に液体の入口、下方部分にガスの入口及び底部に液体の出 口を備え且つその液体の入口とガスの入口との間に包含される内部空間に孔付き トレー１２個が等間隔に設置されている円柱体中で操作することにより洗浄した 。

ＣＯ２４０容量％及びメタン６０容量％を含有するガスを円柱体のガスの入口か ら流量６０ＯＮ＃／ｈて・注入し、選択した吸収液体を円柱体の液体入口がら流 量３　ｒｉｂで導入した。　ＣＯ２が減少したガスは円柱体の頭部がら排出させ 、ｃｏ、を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部がら流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び５０℃とした。

円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してｃｏ、含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣＯ２の量をかがる測 定値から誘導した。

活性剤を含有する吸収液体によるｃｏ２の吸収効率な、活性剤を含有するＭＤＥ Ａ溶液によって吸収されたｃｏ、のモルパーセントの、活性剤な含有しないＭＤ ＥＡ溶液によって吸収されたＣ０２のモルパーセントに対する比を表す「相対ｃ ｏ２吸収」と称する量で定義した。

各試験に特有の操作条件及び得られた結果を以下の表１に示す。

表１に現れた結果を見ると、ＭＤＥ八ベへスと式（ａ）の活性剤とを含有する本 発明の吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含有し ない吸収液体と比較し、優れたＣＯ２吸収能力を示し、このＣＯ２吸収効率の向 上は、本発明の吸収液体に所定量の００２が残留する場合でも維持されるばかり か増強されもすることが判る。

表土 寒」１１ユニ メチルジェタノールアミン（略称ＭＤＥ＾）及び式（ｂ）のジアミンタイプの活 性剤の水溶液で構成される本発明の吸収液体と、比較のために活性剤を含有しな いＭＤＥＡ水溶液で構成される吸収液体とを使用し、３シリーズの００２吸収試 験を実施した。

各試験において、ＣＯ２を含有するガスを、選択した吸収液体を使用し、実施例 １に記載のものと同様であるが、その液体の入口とガスの入口との間に包含され る空間に孔付きトレー１５個が等間隔に設置されている円柱体中で操作すること により洗浄した。

ＣＯ２４０容量％及びメタン６０容１％を含有するガスを円柱体のガスの入口か ら流量４４ＯＮ（／ｈで注入し２選択した吸収液体を円柱体の液体入口から流量 ３１／ｈで導入した。Ｃ０２が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、Ｃ０ ２を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び４０℃とした。

円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してそれらのＣＯ２含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣＯ２の量を かかる測定値がら誘導した。

各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表■に示す。

表Ｈに現れた結果を見ると、ＭＤＥ＾と式（ｂ）の活性剤とをベースとした本発 明の吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含有しな い吸収液体と比較し、優れたＣ０２吸収能力を示し、この優れたＣＯ２吸収能力 は、本発明の吸収液体に所定量のＣＯ２が残留する場合でも実質的に維持される ことが判る。

五１ 叉Ｕ旦： ＭＤＥ＾及び式（ｂ）のジアミンタイプの活性剤の水溶液で構成される本発明の 吸収液体と、比較のために活性剤を含有しないＭＤＥ＾水溶液で構成される吸収 液体とを使用し、３シリーズのＣ０２吸収試験を実施した。

各試験において、Ｃ０２を含有するガスを選択した吸収液体によって、実施例１ で使用したものと同様であるが孔付きトレー６個を備えた円柱体中で操作するこ とにより洗浄した。

Ｃ０，４０容量％及びメタン６０容量％を含有するガスを円柱体のガスの入口か ら流量６０ＯＮ１１ｂで注入し、選択した吸収液体を円柱体の液体入口から流量 ３１１ｂで導入した。Ｃ０２が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、ＣＯ ５を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び５０℃とした０ 円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してそれらのＣＯ３含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣ０２の量を かかる測定値から誘導した。

各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表■に示す。

表１ 表■の結果を見ると、　ＭＤＥ＾と式（ｂ）の活性剤とをベースとした本発明の 吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含有しないコ ントロール吸収液体と比較し、ここでも優れたＣＯ５吸収能力を示すことが判る 。

更に、この優れたＣ０２吸収能力は、本発明の吸収液体に所定量の００２が残留 する場合でも実質的に維持される。

え墓上Ａ： メチルジェタノールアミン（略称ＭＤＥ＾）及び活性剤、即ちＥＭＥＡ（式（ｄ ））またはＦＡ（式（Ｃ））の水溶液で構成される本発明の吸収液体と、比較の ために活性剤を含有しないＭ　Ｄ　Ｅ　Ａ水溶液で構成される吸収液体とによっ て、３シリーズのＣＯ２吸収試験を実施した。

各試験において、ＣＤ、を含有するガスを選択した吸収液体によって、実施例１ に使用したものと同様であるが孔付きトレー９個が等間隔で設置された円柱体中 で操作することにより洗浄した。

ｃｏｔ　４０容量％及びメタン６０容量％を含有するガスを円柱体のガスの入口 から流量４４ＯＮ１１ｂで注入し、選択した吸収液体を円柱体の液体入口から流 量３　ｆ／ｈで導入した。ＣＯ；が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、 Ｃ０２を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び４０℃とした。

円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してそれらのＣ０２含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣＯ２の量を かかる測定値から誘導した。

各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表■に示す。

表■に現れた結果を見ると、ＨＤＥ八と式（ｅ）または（ｄ）の活性剤とをベー スとした本発明の吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性 剤は含有しない吸収液体と比較し、優れたＣ０２吸収能力を示し、この優れたＣ Ｏ，吸収能力は、本発明の吸収液体に所定量のＣ０２が残留する場合でも実質的 にされることが判る。

民Ｎ え蓋３ｊ： ＭＤＥ＾及び式（ｃ）の活性剤の水溶液で構成される本発明の吸収液体と、比較 のために活性剤を含有しないＭＩＩＥＡ水溶液で構成される吸収液体とによって 、３シリーズのＣＯ３吸収試験を実施した。

各試験において、Ｃ０２を含有するガスを選択した吸収液体によって、実施例１ に使用したものと同様であるが孔付きトレー６個を備えた円柱体中で操作するこ とにより洗浄した。

ＣＯ２４０容量％及びメタン６０容量％を含有するガスを円柱体のガスの入口か ら流量６０ＯＮｔ／ｈで注入し、選択した吸収液体を円柱体の液体入口から流量 ３＃／ｈで導入した。ＣＬが減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、ＣＯ２ を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び５０℃とした。

円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してそれらの００２含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣＯ２の量を かかる測定値から誘導した。

各試験に特有の操作条件及び得られた結果を表Ｖに示す。

氏Ｎ 表■に現れた結果を見ると、ＨＤＥ八と式（ｃ）の活性剤とをベースとした本発 明の吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含有しな いコントロール吸収液体と比較し、優れたＣ０２吸収能力を示すことが判る。

この優れたＣ０２吸収能力は、本発明の吸収液体に所定量のＣＯｌが残留する場 合でも実質的に維持されることが判る。

叉１ヨ玉： ＭＤＥ＾及びアミノエチルピペラジン（式（ｅ）の化合物）の活性剤の水溶液で 構成される本発明の吸収液体と、比較のために活性剤を含有しないＭＤＥ＾水溶 液で構成される吸収液体とによって、３シリーズのＣＤ２吸収試験を実施した。

各試験において、ＣＯ２を含有するガスを選択した吸収液体によって、実施例１ に使用したものと同様であるが孔付きトレー１２個を備えた円柱体中で操作する ことにより洗浄した。

Ｃｏ２４０容量％及びメタン６０容量％を含有するガスを円柱体のガスの入口か ら流量４４ＯＮ１／ｈで注入し、選択した吸収液体を円柱体の液体入口から流量 ３１／ｈで導入した。ＣＯ２が減少したガスは円柱体の頭部から排出させ、ＣＯ ２を取り込んだ吸収液体は円柱体の底部から流出させた。

円柱体頭部の絶対圧力及び温度の値はそれぞれ２．２バール及び４０℃とした１ 円柱体に入るガスとそこから出るガスとを気相クロマトグラフィーによって分析 してそれらの００２含有量を測定し、吸収液体によって吸収されたＣ０２の量を かかる測定値から誘導した。

■ 表■に現れた結果を見ると、ＭＤＥ八と式（ｅ）の活性剤とをベースとした本発 明の吸収液体は、同じ第三級アルカノールアミンを含有するが活性剤は含有しな いコントロール吸収液体と比較し、優れたＣ０２吸収能力を示すことが判る。

更に、この優れたＣＯ７吸収能力は、本発明の吸収液体に所定量の００２が残留 する場合でも実質的に維持されることが判る。

国際調査報告 一−１昨−１・＾−−−−−ｈＩ１．　ｐ：τ１７λ　εミ＋’ＯＣ＜４二国際 調査報告 ＦＲ２９００２４３ ＳＡ　　２ε９９８ Ｐａｇｅ　　　２ 国際調査報告 ＦＲ８９００２４３ ＳＡ　　２ε９９８

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．優れたＣＯ２吸収能力を示す酸性気体化合物用の吸収液体であって、１種以 上の第三級アルカノールアミンからなる第三級アルカノールアミン成分と前記第 三級アルカノールアミン成分によるＣＯ２吸収の活性剤とを含有し、前記活性剤 が式： （ａ）▲数式、化学式、表等があります▼（ｂ）▲数式、化学式、表等がありま す▼（ｃ）▲数式、化学式、表等があります▼及び（ｄ）▲数式、化学式、表等 があります▼［式中、ＸはＣ２−Ｃ９アルキレン基及びＣ４−Ｃ９シクロアルキ レン基から選択される二価基を表わし、記号Ｒは少なくとも１つを水素元素とし それぞれ独立に水素原子、または必要によって官能基例えばヒドロキシル基によ って置換されたＣ１−Ｃ６−価ヒドロカルビル基を表わし、Ｙはピペラジル、ピ ペリジニル、フリル、テトラヒドロフリル、チェニル、テトラヒドロチェニル及 び−ＯＲ２基によって形成される群から選択される一価基を表わし、Ｚは−Ｒ２ 基または水素原子を表わし、Ｒ１はＣ２−Ｃ６−価炭化水素基を表わし、Ｒ２は 必要によって官能基例えばヒドロキシル基によって置換された一価炭化水素基で あり、ｍ及びｎは２〜６の値をとる同じまたは異なる整数であり、ｐは１〜６の 整数である］の１つに対応する少なくとも１種のアミノ化合物で構成されている ことを特徴とする吸収液体。
2. ２．前記アミノ化合物の式（ａ）及び（ｂ）において記号Ｒが水素原子でないな らば、それらがＣ１−Ｃ６アルキルまたはヒドロキシアルキル基であることを特 徴とする請求項１に記載の吸収液体。
3. ３．該吸収液体が含有する活性剤が、全ての記号Ｒが水素原子である少なくとも １種の式（ａ）のアミノ化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の吸 収液体。
4. ４．該吸収液体が含有する活性剤が、ｍ及びｎが同じまたは異なる値２または３ をとる少なくとも１種の式（ａ）のアミノ化合物を含有することを特徴とする請 求項１から３のいずれか一項に記載の吸収液体。
5. ５．該吸収液体が含有する活性剤が式：▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、ｎは２〜６、好ましくは２または３の整数であり、ｐは１〜６、好まし くは１〜４の整数である］の少なくとも１種のポリアミンを含有することを特徴 とする請求項１に記載の吸収液体。
6. ６．該吸収液体が含有する活性剤が、ジプロピレントリアミン、ジエチレントリ アミン、トリエチレンテトラアミン及びテトラエチレンペンタミンからなる群か ら選択される少なくとも１種のポリアミンを含有することを特徴とする請求項５ に記載の吸収液体。
7. ７．該吸収液体が含有する活性剤が、ＸがＣ２−Ｃ６アルキレン基またはシクロ ヘキシレン基である少なくとも１種の式（ｂ）のアミノ化合物を含有することを 特徴とする請求項１に記載の吸収液体。
8. ８．該吸収液体が含有する活性剤が、少なくとも１つの記号Ｒが水素原子である という条件で各記号Ｒが水素原子またはＣ１−Ｃ６好ましくはＣ１−Ｃ４アルキ ルまたはヒドロキシアルキル基を表す少なくとも１種の式（ｂ）のアミノ化合物 を含有することを特徴とする請求項１または７に記載の吸収液体。
9. ９．該吸収液体が含有する活性剤が、ヘキサメチレンジアミン、１，２−ジアミ ノシクロヘキサン、アミノエチルエタノールアミン及びジメチルアミノプロピル アミンから選択される少なくとも１種のジアミンを含有することを特徴とする請 求項８に記載の吸収液体。
10. １０．該吸収液体が含有する活性剤が、式Ｙ−（ＣＨ２）ｑ−ＮＨ２［式中、Ｙ １は基： ▲数式、化学式、表等があります▼，▲数式、化学式、表等があります▼，▲数 式、化学式、表等があります▼，▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化 学式、表等があります▼，▲数式、化学式、表等があります▼及びＣ１−Ｃ６ア ルコキシ基から選択される一価基であり、ｑは１〜６の値の整数である］の少な くとも１種のアミノ化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の吸収液 体。
11. １１．該吸収液体が含有する活性剤が、メトキシプロピルアミン、エトキシプロ ピルアミン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルピペラジン、アミノエチ ルピペリジン、アミノプロピルピペリジン、フルフリルアミンから選択される少 なくとも１種の化合物を含有することを特徴とする請求項１０に記載の吸収液体 。
12. １２．該吸収液体が含有する活性剤が、式Ｒ３−ＮＨ−（ＣＨ２）ｑ−ＯＨ［式 中、Ｒ３はＣ２−Ｃ６アルキル基であり、ｑは１〜６の値の整数である］の少な くとも１種のアミノ化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の吸収液 体。
13. １３．該吸収液体が含有する活性剤がエチルモノエタノールアミンを含有するこ とを特徴とする請求項１２に記載の吸収液体。
14. １４．第三級アルカノールアミン成分及び活性剤の水溶液の形態であることを特 徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の吸収液体。
15. １５．前記水溶液が更に、酸性ガスに対する少なくとも１種の水溶性有機溶剤、 特にスルホラン、メタノールまたはＮ−メチルピロリドンを少量含有することを 特徴とする請求項１４に記載の吸収液体。
16. １６．前記水溶液中の第三級アルカノールアミン成分の濃度が１〜６Ｎ、好まし くは２．５〜５Ｎであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の吸収液 体。
17. １７．該吸収液体が含有する活性剤の量が、活性剤のモル数の、活性剤及び第三 級アルカノールアミン成分の合計モル数に対する比が０．０１〜０．５、好まし くは０．０５〜０．２５となるような量であることを特徴とする請求項１から１ ６のいずれか一項に記載の吸収液体。
18. １８．前記第三級アルカノールアミン成分が、Ｎ−メチルシュウノールアミン、 トリエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、３−ジメチルアミノ− １−プロパノール及び１−ジエチルアミノ−２−プロパノールから選択される少 なくとも１種の第三級アルカノールアミンを含有することを特徴とする請求項１ から１７のいずれか一項に記載の吸収液体。
19. １９．前記第三級アルカノールアミン成分がメチルジエタノールアミンで構成さ れていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の吸収液体。
20. ２０．請求項１から１９のいずれか一項に記載の吸収液体の、ＣＯ２並びに存在 し得る１種以上の他の酸性気体化合物、特にＨ２Ｓ及び／またはＣＯＳを含有す るガスの脱酸への適用。
21. ２１．脱酸すべきガスに、前記ガスと前記吸収液体とを吸収ゾーン内で接触させ 、酸性気体化合物の含有量が減少した処理後のガスと、ＣＯ２及び存在し得る他 の酸性気体化合物を取り込んだ吸収液体とを生成する吸収段階と、前記気体を取 り込んだ吸収液体に、この吸収液体が保有する酸性気体化合物を放出させ、一方 では前記放出された酸性気体化合物を含有する少なくとも１つの酸性ガスフラク ションと、他方では前記吸収ゾーンに向かってリサイクルする少なくとも１つの 再生吸収液体とを生成する再生段階とを包含する処理を行なうことを特徴とする 請求項２０に記載の適用。
22. ２２．前記気体を取り込んだ吸収液体の再生が、この吸収液体の少なくとも一部 を１つ以上の段階で減圧することにより実施されることを特徴とする請求項２１ に記載の適用。
23. ２３．前記気体を取り込んだ吸収液体の再生が、この吸収液体の全てに、その中 に存在するほとんどのＣＯ２を放出するために１つ以上の段階で減圧を行ない、 次いで減圧した吸収液体に、該吸収液体を直接または間接的に加熱することによ って蒸気ストリッピングによる補足再生を行ない、補足再生によって得られた吸 収液体を吸収ゾーンにリサイクルすることにより実施されることを特徴とする請 求項２１に記載の適用。
24. ２４．前記減圧した吸収液体の一部にのみストリッピングによる補足再生を行な い、この補足再生によって得られた吸収液体を吸収ゾーンの上方部分にリサイク ルし、一方、減圧した吸収液体の補足再生を行なわなかった部分は、ストリッピ ングによって再生した吸収液体のリサイクル位置よりも下方で吸収ゾーンにリサ イクルすることを特徴とする請求項２３に記載の適用。
25. ２５．前記気体を取り込んだ吸収液体の再生が、その１つのフラクションに、そ れが含有するほとんどのＣＯ２を放出するように１つ以上の段階で減圧を行ない 、前記気体を取り込んだ吸収液体の残りのフラクションに、それを直接または間 接的に加熱することによって蒸気ストリッピングによる再生を直接行ない、スト リッピングによって再生した吸収液体フラクションを吸収ゾーンの上方部分にリ サイクルし、一方、減圧した吸収液体フラクションを、ストリッピングにより再 生した吸収液体よりも下方で吸収ゾーンにリサイクルすることにより実施される ことを特徴とする請求項２１に記載の適用。