JPH09875A - Absorption liquid of carbon dioxide and method for absorbing carbon dioxide in gas to be treated using the absorption liquid - Google Patents

Absorption liquid of carbon dioxide and method for absorbing carbon dioxide in gas to be treated using the absorption liquid

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JPH09875A
JPH09875A JP7158162A JP15816295A JPH09875A JP H09875 A JPH09875 A JP H09875A JP 7158162 A JP7158162 A JP 7158162A JP 15816295 A JP15816295 A JP 15816295A JP H09875 A JPH09875 A JP H09875A
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absorption liquid
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陸雄 山田
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Yoshio Tanaka
祥雄 田中
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  • Treating Waste Gases (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理ガス中のO2によって、CO2吸収剤で
あるアルカノールアミンが酸化劣化されるのを抑制する
こと。 【構成】CO2とO2を含有する被処理ガスを吸収塔中で
アルカノールアミン吸収液と接触させ、CO2を豊富に
含有する溶液とし、引き続き再生塔中に該溶液を循環さ
せてCO2を加熱放出させてCO2に乏しい溶液として、
前記吸収塔中に再循環させるCO2の吸収液の吸収液の
酸化劣化を低減するために、(A)で表わせるメルカプ
トイミダゾール類、(B)で表わせるメルカプトベンズ
イミダゾール類の中から選択される1種あるいはそれ以
上の有機硫黄化合物を吸収液に添加して使用する。 【化1】
(57) [Summary] [Purpose] To suppress oxidative deterioration of alkanolamine, which is a CO 2 absorbent, by O 2 in a gas to be treated. [Structure] A gas to be treated containing CO 2 and O 2 is brought into contact with an alkanolamine absorbing solution in an absorption tower to form a solution rich in CO 2 , and then the solution is circulated in a regeneration tower to produce CO 2 As a solution depleted in CO 2 by heating
In order to reduce the oxidative deterioration of the absorption liquid of the CO 2 absorption liquid recycled in the absorption tower, it is selected from mercaptoimidazoles represented by (A) and mercaptobenzimidazoles represented by (B). One or more organic sulfur compounds are added to the absorption liquid before use. Embedded image

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は地球を温暖化させるとい
われている二酸化炭素(CO2)の処理に関し、特に燃
焼炉排ガス中に含まれるCO2を処理するための吸収液
の酸化を抑制することに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the treatment of carbon dioxide (CO 2 ) which is said to cause global warming, and particularly suppresses the oxidation of an absorbent for treating CO 2 contained in combustion furnace exhaust gas. It is about doing.

【0002】[0002]

【従来の技術】CO2濃度の増加による地球温暖化が懸
念されており、将来のエネルギー需要の上昇を考慮する
と、CO2除去・回収技術の開発は急務といわなければ
ならない。アルカノールアミンを用いてCO2を除去す
る技術は色々知られている(F.C.Riesenfeld and A.L.K
ohl:'Gad Purification', 2nd ed.Gulf Publishing C
omp.,Houston, Texas.(1974);G.Sartori,W.S.Ho,D.
W.Savage,G.R.Chludzinski, and S.Wiechert:'Steric
ally-Hindered Amines for Acid-Gas Absorption',Sep
arationand Purification Methods,16(2), pp171-200
(1987)および特公平1−34092号など)。
2. Description of the Related Art There is a concern about global warming due to an increase in CO 2 concentration, and in consideration of future increase in energy demand, it is an urgent need to develop a CO 2 removal / recovery technique. Various techniques for removing CO 2 using alkanolamines are known (FC Riesenfeld and ALK
ohl: 'Gad Purification', 2nd ed. Gulf Publishing C
omp., Houston, Texas. (1974); G. Sartori, WSHo, D.
W.Savage, GRChludzinski, and S.Wiechert: 'Steric
ally-Hindered Amines for Acid-Gas Absorption ', Sep
arationand Purification Methods, 16 (2), pp171-200
(1987) and Japanese Examined Patent Publication No. 1-34092).

【0003】燃焼炉排ガスのように、CO2のほか酸素
(O2)を含む場合では、アルカノールアミンはO2によ
り酸化を受ける。酸化の程度は第一級アルカノールアミ
ンが最も小さく、第二級、第三級の順に大きくなる。特
に、窒素原子に付いた水素原子をアルキル基で置換した
アルカノールアミンの場合ではアルキル基の数が増加す
るにしたがって酸化が進む。また、炭素原子に付いた水
素原子をアルキル基で置換する場合、置換基の数が増し
て第二級、第三級炭素になるしたがって酸化が進む(小
田良平著、「酸化」、化学工業社(1963))。した
がって、還元ガス雰囲気下でのCO2および/またはH2
Sの処理に用いる場合には問題にならないアルカノール
アミンの使用は、O2ガスを含む燃焼ガスからCO2を回
収処理する場合には、前記アミンの酸化が問題になる。
When oxygen (O 2 ) is contained in addition to CO 2 as in the combustion furnace exhaust gas, alkanolamine is oxidized by O 2 . The degree of oxidation is the smallest for primary alkanolamines, and increases in the order of secondary and tertiary. In particular, in the case of an alkanolamine in which a hydrogen atom attached to a nitrogen atom is substituted with an alkyl group, oxidation proceeds as the number of alkyl groups increases. Also, when a hydrogen atom attached to a carbon atom is replaced with an alkyl group, the number of substituents increases to form secondary or tertiary carbon, and thus oxidation progresses (Ryohei Oda, "Oxidation", Chemical Industry Co., Ltd. (1963)). Therefore, CO 2 and / or H 2 under a reducing gas atmosphere
The use of alkanolamine, which is not a problem when used for the treatment of S, causes the problem of oxidation of the amine when CO 2 is recovered from the combustion gas containing O 2 gas.

【0004】モノエタノールアミン(MEA)で酸化が
起こると、式(1)に示すように、少なくともNH3
シュウ酸が生成する。 H2NCH2CH2OH+2O2→NH3+(COOH)2+H2O (1) 式(1)で生成するNH3が大気に放出されると環境上
好ましくない。また、シュウ酸の生成も吸収液の劣化の
ほか構造材料の腐食をもたらし好ましくない。
When oxidation occurs with monoethanolamine (MEA), at least NH 3 and oxalic acid are produced as shown in formula (1). H 2 NCH 2 CH 2 OH + 2O 2 → NH 3 + (COOH) 2 + H 2 O (1) If the NH 3 produced by the formula (1) is released to the atmosphere, it is environmentally unfavorable. In addition, the production of oxalic acid is not preferable because it causes deterioration of the absorbing solution and corrosion of structural materials.

【0005】これに対しては被処理ガス中にCO2、O2
のほかSO2が含まれている場合は、第二級アルカノー
ルアミンを使用すれば、酸化が著しく抑制されることが
指摘されている(特願平6−233387号)。また、
酸化抑制剤の添加も検討されている。例えば、特開昭5
3−67686号によれば有機酸金属塩、ナフテン酸
銅、Cr/Mn、Cr/Co、Mn/Fe、Mn/C
u、Fe/Co、Co/Cuの2〜20wt%が添加さ
れている。また、特開平5−277342号によればF
e、Co、Niの酸化物あるいは有機酸の添加が検討さ
れている。これらはいずれも有機酸、金属化合物を用い
ている。
On the other hand, in the gas to be treated, CO 2 , O 2
In addition to SO 2 , it has been pointed out that the use of a secondary alkanolamine significantly suppresses the oxidation (Japanese Patent Application No. 6-233387). Also,
The addition of an oxidation inhibitor is also under consideration. For example, JP-A-5
According to 3-67686, organic acid metal salt, copper naphthenate, Cr / Mn, Cr / Co, Mn / Fe, Mn / C
2 to 20 wt% of u, Fe / Co and Co / Cu are added. Further, according to JP-A-5-277342, F
The addition of oxides of e, Co, Ni or organic acids is being studied. All of these use organic acids and metal compounds.

【0006】また、構造材料の腐食抑制に関する発明が
特開昭53−119739号、特開昭54−66349
号、特開昭54−69586号などに開示されている。
Further, inventions relating to the inhibition of corrosion of structural materials are disclosed in JP-A-53-119739 and JP-A-54-66349.
And JP-A-54-69586.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】アルカノールアミンを
用いて燃焼炉排ガス中のCO2を処理する際、排ガス中
のO2によってアルカノールアミンが酸化されるのを抑
制することは、液の劣化による吸収液の補給量を低減す
るだけでなく、環境上または安価な構造材料を使用でき
るなどの点で重要である。
When CO 2 in a combustion furnace exhaust gas is treated with an alkanolamine, suppressing the oxidization of the alkanolamine by O 2 in the exhaust gas is an absorption due to deterioration of the liquid. It is important not only to reduce the amount of liquid replenishment, but also to use environmentally or inexpensive structural materials.

【0008】本発明の目的は被処理ガス中のO2によっ
て、CO2吸収剤であるアルカノールアミンか酸化劣化
されるのを抑制することにある。
An object of the present invention is to prevent the alkanolamine, which is a CO 2 absorbent, from being oxidized and deteriorated by O 2 in the gas to be treated.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための手段】上記本発明の目的は次
の構成によって達成される。すなわち、CO2とO2を含
有する被処理ガスを吸収塔中でアルカノールアミン吸収
液と接触させ、CO2を豊富に含有する溶液とし、引き
続き再生塔中に該溶液を循環させてCO2を加熱放出さ
せてCO2に乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環
させるCO2の吸収液の吸収液の酸化劣化を低減するた
めに、構造式(A)で表わせるメルカプトイミダゾール
類、構造式(B)で表わせるメルカプトベンズイミダゾ
ール類の中から選択される1種あるいはそれ以上の有機
硫黄化合物を使用することを特徴とする酸化抑制剤であ
る。
The above object of the present invention is achieved by the following constitution. That is, a gas to be treated containing CO 2 and O 2 is brought into contact with an alkanolamine absorption liquid in an absorption tower to form a solution rich in CO 2 , and then the solution is circulated in a regeneration tower to remove CO 2 by heating discharged as a solution poor in CO 2, in order to reduce the oxidative degradation of the absorbent in the absorption liquid CO 2 to be recycled into the absorption column, expressed mercapto imidazoles by structural formula (a), the structural formula An oxidation inhibitor characterized by using one or more organic sulfur compounds selected from mercaptobenzimidazoles represented by (B).

【化1】 ここで、R1、R2およびR3は水素原子あるいはC1〜C
3のアルキル基、フェニル基、ベンジル基であり、R4
水素原子あるいはC1〜C3のアルキル基、nは1〜3の
整数である。
Embedded image Here, R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms or C 1 -C
3 is an alkyl group, a phenyl group or a benzyl group, R 4 is a hydrogen atom or a C 1 to C 3 alkyl group, and n is an integer of 1 to 3.

【0010】また、上記本発明の目的は次の構成によっ
て達成される。すなわち、CO2とO2を含有する被処理
ガスを吸収塔中でアルカノールアミン吸収液と接触さ
せ、CO2を豊富に含有する溶液とし、引き続き再生塔
中に該溶液を循環させてCO2を加熱放出させてCO2
乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環させるCO2
の吸収液において、吸収液の酸化劣化を低減するための
酸化抑制剤として、前記構造式記載のメルカプトイミダ
ゾール類またはメルカプトベンズイミダゾール類の中か
ら選択される1種あるいはそれ以上の有機硫黄化合物を
含むことを特徴とする二酸化炭素の吸収液である。
The above object of the present invention is achieved by the following constitution. That is, a gas to be treated containing CO 2 and O 2 is brought into contact with an alkanolamine absorption liquid in an absorption tower to form a solution rich in CO 2 , and then the solution is circulated in a regeneration tower to remove CO 2 by heating discharged as a solution poor in CO 2, CO 2 to be recycled into the absorption tower
In the absorbing liquid of No. 1, as an oxidation inhibitor for reducing the oxidative deterioration of the absorbing liquid, one or more organic sulfur compounds selected from the mercaptoimidazoles or mercaptobenzimidazoles described in the structural formula above are included. It is an absorption liquid of carbon dioxide characterized by the above.

【0011】また、上記本発明の目的は次の構成によっ
て達成される。すなわち、CO2とO2を含有する被処理
ガスを吸収塔中でアルカノールアミン吸収液と接触さ
せ、CO2を豊富に含有する溶液とし、引き続き再生塔
中に該溶液を循環させてCO2を加熱放出させてCO2
乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環させるCO2
の吸収液を用いる被処理ガス中のCO2吸収方法であっ
て、吸収液の酸化劣化を低減するための酸化抑制剤とし
て、前記構造式記載のメルカプトイミダゾールの類また
はメルカプトベンズイミダゾール類の中から1種あるい
はそれ以上の有機硫黄化合物を使用することを特徴とす
る被処理ガス中の二酸化炭素吸収方法である。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution. That is, a gas to be treated containing CO 2 and O 2 is brought into contact with an alkanolamine absorption liquid in an absorption tower to form a solution rich in CO 2 , and then the solution is circulated in a regeneration tower to remove CO 2 by heating discharged as a solution poor in CO 2, CO 2 to be recycled into the absorption tower
A method for absorbing CO 2 in a gas to be treated using an absorbing solution, wherein as an oxidation inhibitor for reducing oxidative deterioration of the absorbing solution, among the mercaptoimidazoles or mercaptobenzimidazoles described in the structural formula above, A method for absorbing carbon dioxide in a gas to be treated, which comprises using one or more organic sulfur compounds.

【0012】上記吸収液全容液の重量を基準として有機
硫黄化合物を100〜10,000ppm含有する吸収
液を用いることが望ましい。吸収液中の有機硫黄化合物
の含有量が100ppm未満であると、分解アミンの量
は該抑制剤を添加しない場合とほとんど変わらない。ま
た、10,000ppmを超えると、分解アミンの量は
あまり変化がなかった。また、吸収液中の有機硫黄化合
物の含有量は、該化合物の溶解液と実効ある分解抑制の
理由で1,000〜5,000ppmが好ましい。
It is desirable to use an absorbing solution containing 100 to 10,000 ppm of an organic sulfur compound based on the weight of the total volume of the absorbing solution. When the content of the organic sulfur compound in the absorption liquid is less than 100 ppm, the amount of decomposed amine is almost the same as that when the inhibitor is not added. Moreover, when it exceeded 10,000 ppm, the amount of decomposed amine did not change so much. Further, the content of the organic sulfur compound in the absorption liquid is preferably 1,000 to 5,000 ppm for the reason of effective dissolution suppression with the dissolution liquid of the compound.

【0013】本発明の吸収液としては特に限定しないが
低いユーティリティのものが好まれる。例えば、N−メ
チルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、
N−イソプロピルエタノールアミン、N−メチル−2−
メチルエタノールアミン、N−メチル−2−エチルエタ
ノールアミン、N−メチル−2−イソプロピルエタノー
ルアミン、N−エチル−2−メチルエタノールアミン、
N−エチル−2−エチルエタノールアミン、N−エチル
−2−イソプロピルエタノールアミン、モノエタノール
アミン、2−アミノ−2−メチルー1−プロパノールが
好ましいものとして用いられる。
The absorption liquid of the present invention is not particularly limited, but a low utility liquid is preferred. For example, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine,
N-isopropylethanolamine, N-methyl-2-
Methylethanolamine, N-methyl-2-ethylethanolamine, N-methyl-2-isopropylethanolamine, N-ethyl-2-methylethanolamine,
N-ethyl-2-ethylethanolamine, N-ethyl-2-isopropylethanolamine, monoethanolamine and 2-amino-2-methyl-1-propanol are preferably used.

【0014】また、前記有機酸硫黄化合物のメルカプト
イミダゾール類としては2−メルカプトイミダゾール、
2−メルカプト−1−メチルイミダゾール、2−メルカ
プト−4−メチルイミダゾール、2−メルカプト−5−
メチルイミダゾール、2−メルカプト−1,4−ジメチ
ルイミダゾール、2−メルカプト−1,5−ジメチルイ
ミダゾール、2−メルカプト−1−フェニルイミダゾー
ル、2−メルカプト−4−フェニルイミダゾール、2−
メルカプト−1−ベンジルイミダゾールなどが挙げられ
る。
As the mercaptoimidazoles of the organic acid sulfur compound, 2-mercaptoimidazole,
2-mercapto-1-methylimidazole, 2-mercapto-4-methylimidazole, 2-mercapto-5
Methylimidazole, 2-mercapto-1,4-dimethylimidazole, 2-mercapto-1,5-dimethylimidazole, 2-mercapto-1-phenylimidazole, 2-mercapto-4-phenylimidazole, 2-
Examples thereof include mercapto-1-benzylimidazole.

【0015】また、メルカプトベンズイミダゾール類と
しては2−メルカプトベンズイミダゾール、4−メチル
−2−メルカプトベンズイミダゾール、5−メチル−2
−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
As the mercaptobenzimidazoles, 2-mercaptobenzimidazole, 4-methyl-2-mercaptobenzimidazole, 5-methyl-2.
-Mercaptobenzimidazole and the like.

【0016】本発明によれば従来のような有機酸を用い
ないために、酸化抑制剤を添加することによる構造材料
の腐食がない。また、加水分解しやすい金属イオンなど
を使用することがないため、沈殿による液循環ラインな
どに閉塞がない。更に、被処理ガス中にSO2を含まな
くとも良く、被処理ガスに制限されないという特徴を有
する。
According to the present invention, since the organic acid used in the prior art is not used, there is no corrosion of the structural material due to the addition of the oxidation inhibitor. In addition, since metal ions that are easily hydrolyzed are not used, there is no clogging in the liquid circulation line due to precipitation. Furthermore, the gas to be treated does not have to contain SO 2 and is not limited to the gas to be treated.

【0017】[0017]

【作用】本発明方法の被処理ガスとして、CO2のほか
2を含む燃焼炉排ガスからのCO2を除去する際に、例
えばアルカノールアミンとしてMEAを用いる場合に
は、前記したように式(1)に従って吸収液は酸化を受
けてNH3とシュウ酸を生成する。
As the gas to be treated of the effects of the present invention method, in removing the CO 2 from the combustion furnace exhaust gas containing other O 2 in CO 2, for example in the case of using MEA as the alkanolamines, as described above formula ( According to 1), the absorbing solution is oxidized to produce NH 3 and oxalic acid.

【0018】式(1)の酸化の詳細な機構は未だ明らか
にされていないが、ラジカル的に進行するといわれてい
る。そこで式(1)の反応機構を考察した。まず,Nか
ら数えて2番目の炭素についた水素原子が脱離して式
(2)のようにラジカルが生成する。これにO2が反応
して式(3)のような過酸化物となる。
Although the detailed mechanism of the oxidation of the formula (1) has not been clarified yet, it is said to proceed radically. Therefore, the reaction mechanism of formula (1) was considered. First, the hydrogen atom attached to the second carbon counted from N is desorbed and a radical is generated as shown in formula (2). O 2 reacts with this to form a peroxide as shown in formula (3).

【化2】 Embedded image

【0019】次に、式(3)の過酸化物に水素ラジカル
が反応して式(4)のようにグリシンが生成する。ま
た、グリシンの水素原子が脱離して式(5)のようなラ
ジカルが生成する。
Next, the hydrogen radical reacts with the peroxide of formula (3) to produce glycine as shown in formula (4). Further, the hydrogen atom of glycine is desorbed to generate a radical as shown in formula (5).

【化3】 Embedded image

【0020】さらに、これがO2と反応して式(6)と
なり、これは水素ラジカルと反応して式(7)に示すよ
うにアンモニアおよびシュウ酸となる。
Further, this reacts with O 2 to give formula (6), which reacts with hydrogen radicals to give ammonia and oxalic acid as shown in formula (7).

【化4】 Embedded image

【0021】式(2)〜(7)から式(1)が得られる
ことは容易に分かる。したがって、被処理ガス中のO2
によって吸収液が酸化劣化を受けることが分かる。
It is easily understood that the formula (1) is obtained from the formulas (2) to (7). Therefore, O 2 in the gas to be treated is
It can be seen that the absorption liquid is subject to oxidative deterioration.

【0022】これに対して、ラジカル酸化で生じる過酸
化物の分解に基づく劣化を防止するのに効果があるのは
前記(A)と(B)の構造式を有する、いわゆる2次酸
化抑制剤であった。
On the other hand, the so-called secondary oxidation inhibitor having the structural formulas (A) and (B) is effective in preventing the deterioration due to the decomposition of peroxide generated by radical oxidation. Met.

【0023】一方、フェノール系あるいはアミン系化合
物からなる、いわゆるラジカル捕捉剤は酸化抑制に効果
がなかった。そこで、劣化防止機構は次のように考えら
れる。ただし、過酸化物はROOHと略記した。
On the other hand, a so-called radical scavenger composed of a phenolic compound or an amine compound was not effective in suppressing oxidation. Therefore, the deterioration prevention mechanism is considered as follows. However, peroxide is abbreviated as ROOH.

【0024】すなわち、前記(A)と(B)の構造式を
有する化合物とROOHが反応して式(8)、(9)、
(10)および(11)のようなペルスルホキシドが生
成してROOHを分解する(日本化学編、活性酸素種の
化学、学会出版センター(1990))。これによりR
OOHの分解が進んで、アンモニアを発生させることを
抑制することができると考えられる。
That is, the compounds having the structural formulas (A) and (B) and ROOH react with each other to form the formulas (8), (9),
Persulfoxides like (10) and (11) are generated to decompose ROOH (Nippon Kagaku ed., Chemistry of reactive oxygen species, Academic Publishing Center (1990)). This gives R
It is considered that the decomposition of OOH progresses and the generation of ammonia can be suppressed.

【化5】 Embedded image

【0025】[0025]

【実施例】本発明の一実施例を説明する。図1に本実施
例のCO2吸収プロセスのフローを示す。吸収液を液供
給ライン8から導入後、CO2のほかO2を含有する被処
理ガスは燃焼炉1、脱硝装置2、脱塵装置3(被処理ガ
ス中にSO2を含む場合は脱硫装置4が必要)及びガス
ガスヒータ(GGH)5を通って、ブロア6からライン
11、さらにガス冷却器50を通してCO2吸収設備に
導く。この際、一部の排ガスをバイパスさせ、ライン7
を通して煙突10から排出してもよい。被処理ガスは吸
収塔40を上昇する間に塔頂から流下する吸収液と接触
して吸収され、塔上部に設置してある水洗部42に入
る。水洗部42ではポンプ47の動力により冷却器48
を通って水循環ライン51から循環供給さる洗浄水によ
って、主に吸収部から飛散する蒸気を捕集する。さら
に、ミストキャッチャー52でミストを捕集し、排ガス
はガス出口ライン12に導かれ、煙突10から大気に排
出される。
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the flow of the CO 2 absorption process of this example. After introducing the absorbing liquid from the liquid supply line 8, the gas to be treated containing O 2 in addition to CO 2 is a combustion furnace 1, a denitration device 2, a dust removing device 3 (a desulfurization device when SO 2 is contained in the gas to be treated). 4 is required) and a gas gas heater (GGH) 5 to lead to a CO 2 absorption facility from a blower 6 through a line 11 and a gas cooler 50. At this time, part of the exhaust gas is bypassed and the line 7
May be discharged from the stack 10. The gas to be treated comes into contact with the absorbing liquid flowing down from the top of the absorption tower 40 while being absorbed, and enters the water washing section 42 installed at the upper part of the tower. In the washing section 42, the cooler 48 is driven by the power of the pump 47.
By the cleaning water circulated and supplied from the water circulation line 51 through, the vapor mainly scattered from the absorption part is collected. Further, the mist is collected by the mist catcher 52, and the exhaust gas is guided to the gas outlet line 12 and discharged from the chimney 10 to the atmosphere.

【0026】本実施例では水循環ライン51にバイパス
ライン80を設け、ライン80に洗浄水の一部を導き、
分解アミン及び/あるいは吸収液のアルカノールアミン
を定量するための検出器90を設けることである。バイ
パスライン80に導入された洗浄液は分解アミン及び/
又は吸収液アルカノールアミンを定量分析後,ライン8
1から排出される。ここで、検出器90としては市販の
分析装置、例えばイオンクロマトグラフなどが利用でき
る。
In this embodiment, the water circulation line 51 is provided with a bypass line 80, and a part of the washing water is introduced to the line 80.
A detector 90 is provided for quantifying the decomposed amine and / or the alkanolamine in the absorption liquid. The cleaning liquid introduced into the bypass line 80 is decomposed amine and / or
Or line 8 after quantitative analysis of alkanolamine in the absorption liquid
Emitted from 1. Here, as the detector 90, a commercially available analyzer such as an ion chromatograph can be used.

【0027】吸収塔40から出るCO2を豊富に含む吸
収液(リッチ吸収液)は液出口ライン13から吸収塔4
0を出る。ここに、追加的な抑制剤の補給ライン100
が設けてある。リッチ吸収液はポンプ70を出て、ライ
ン14から熱交換器53に導かれて昇温され、次いでラ
イン15を経て再生塔41に至る。ここで,リッチ吸収
液は再生塔41を上昇してくる加熱蒸気と接触してCO
2を放出する。放出されたCO2は再生塔41の塔頂出口
ライン16を通って、凝縮器54と気液分離器55を経
て、製品ライン17から回収される。
The absorption liquid rich in CO 2 (rich absorption liquid) that flows out from the absorption tower 40 is supplied from the liquid outlet line 13 to the absorption tower 4
Exit 0. Here, an additional inhibitor replenishment line 100
Is provided. The rich absorbing liquid exits the pump 70, is guided from the line 14 to the heat exchanger 53 and is heated, and then reaches the regeneration tower 41 via the line 15. Here, the rich absorbing liquid comes into contact with the heated steam rising in the regeneration tower 41 and CO
Release 2 The released CO 2 is recovered from the product line 17 through the tower top outlet line 16 of the regeneration tower 41, the condenser 54 and the gas-liquid separator 55.

【0028】また、凝縮物はライン18を経て、ポンプ
49により再生塔41に戻される。再生塔41を流下す
る間にCO2を放出したリーン吸収液の一部はライン1
9からリボイラ60に導かれ、加熱されて蒸気となり、
ライン20を通って再生塔41へ導入される。また、大
部分のリーン液は再生塔41の底部を通ってライン21
からポンプ71によって熱交換器53に至り、ここで、
上記リッチ吸収液と熱交換されて冷却され,ライン22
を経てアミン冷却器56に導かれる。次いで吸収塔40
へ再循環される。 吸収液中に蓄積した先のペルスルホ
キシドは吸収液と共に一部をライン24からリクレーマ
61に移される。アルカノールアミン水溶液は蒸留によ
って実質的にアルカノールアミンと水をオーバーヘッド
生成物として、ライン25を通して再生塔41中に戻さ
れる。
The condensate is returned to the regeneration tower 41 by the pump 49 via the line 18. Part of the lean absorbent that released CO 2 while flowing down the regeneration tower 41
It is guided from 9 to the reboiler 60, heated and becomes steam,
It is introduced into the regeneration tower 41 through the line 20. Also, most of the lean liquid passes through the bottom of the regeneration tower 41 to the line 21.
From the pump 71 to the heat exchanger 53, where
The rich absorbent is heat-exchanged and cooled, and the line 22
And is led to the amine cooler 56. Then the absorption tower 40
Recirculated to Part of the above-mentioned persulfoxide accumulated in the absorbing solution is transferred from the line 24 to the reclaimer 61 together with the absorbing solution. The aqueous alkanolamine solution is returned to the regeneration tower 41 through the line 25 by distillation, substantially using the alkanolamine and water as overhead products.

【0029】リクレーマ61中のペルスルホキシドを含
む残渣は排出ライン31から除去することができる。な
お、被処理ガス中にSO2を含む場合は,ライン30を
通して炭酸ナトリウムあるいは炭酸カリウムなどの無機
アルカリを添加して、各々硫酸ナトリウムあるいは硫酸
カリウムの無機硫酸塩として、残渣排出ライン31から
除去することができる。
The residue containing persulfoxide in the reclaimer 61 can be removed from the discharge line 31. When the gas to be treated contains SO 2 , an inorganic alkali such as sodium carbonate or potassium carbonate is added through the line 30 to remove it from the residue discharge line 31 as inorganic sulfate of sodium sulfate or potassium sulfate, respectively. be able to.

【0030】本実施例は、酸化抑制剤を含むアルカノー
ルアミン水溶液を用い,水洗部42の分解アミンの濃度
を管理しながら運用するものである。なお、酸化抑制剤
の追加は分解アミンの濃度が一定濃度以上になったとき
に実施する。これはライン100から固形物としてある
いは吸収液に溶解して追加する。
In the present embodiment, an alkanolamine aqueous solution containing an oxidation inhibitor is used and the concentration of decomposed amine in the water washing section 42 is controlled and operated. The addition of the oxidation inhibitor is carried out when the concentration of the decomposed amine exceeds a certain concentration. This is added from line 100 as a solid or dissolved in the absorbent.

【0031】本発明方法に基づき処理されるガスとして
は、CO2を約5〜16vol%のほか、O2を約3〜1
5vol%含有するものである。吸収液中に追加される
前記酸化抑制剤としてのメルカプトイミダゾール類とし
ては前記した群の中から選択される1種あるいはそれ以
上の有機硫黄化合物が用いられる。抑制剤濃度としては
吸収液全容液の重量を基準として100〜10,000
ppm、好ましくは1,000−5,000ppm含有
させる。
As the gas to be treated according to the method of the present invention, CO 2 is contained in an amount of about 5 to 16 vol%, and O 2 is added in an amount of about 3 to 1.
It contains 5 vol%. As the mercaptoimidazoles as the oxidation inhibitor added to the absorption liquid, one or more organic sulfur compounds selected from the above group are used. The concentration of the inhibitor is 100 to 10,000 based on the weight of the total volume of the absorbing solution.
ppm, preferably 1,000-5,000 ppm.

【0032】吸収液としては特に限定しないが、前記し
たアルカノールアミン類の中から選択して用いられる。
また、該アルカノールアミンの混合物も使用できる。吸
収液の濃度としては30〜60wt%、好ましくは40
〜55wt%の濃度範囲で運用する。
The absorbing liquid is not particularly limited, but it is selected from the above-mentioned alkanolamines and used.
Also, a mixture of the alkanolamines can be used. The concentration of the absorbing liquid is 30 to 60 wt%, preferably 40
Operate in the concentration range of up to 55 wt%.

【0033】CO2含有ガスは吸収塔40において、通
常40〜80℃で気液接触させることによって吸収が行
われる。吸収温度が40℃以下と低い場合は、エネルギ
ーの多量消費を必要とする。また、80℃より高いとC
2吸収量が減少する。
The CO 2 -containing gas is absorbed in the absorption tower 40 by bringing it into gas-liquid contact at 40 to 80 ° C. When the absorption temperature is as low as 40 ° C. or lower, a large amount of energy needs to be consumed. Also, if the temperature is higher than 80 ° C, C
O 2 absorption decreases.

【0034】吸収圧力は常圧または加圧において行われ
るが、CO2分圧が0.05atm以上であれば常圧で
よい。
The absorption pressure may be atmospheric pressure or pressurization, and may be atmospheric pressure as long as the CO 2 partial pressure is 0.05 atm or more.

【0035】再生温度は約106〜130℃、好ましく
は110〜125℃の範囲でCO2ガスが脱離される再
生圧力は常圧〜lkg/cm2の範囲がよい。
The regeneration temperature is in the range of about 106 to 130 ° C., preferably 110 to 125 ° C., and the regeneration pressure for desorbing CO 2 gas is in the range of atmospheric pressure to 1 kg / cm 2 .

【0036】以上のように,CO2、O2を含有する被処
理ガスをアルカノールアミン吸収液と接触させ、CO2
を除去回収する際に、前記メルカプトイミダゾール類、
メルカプトベンズイミダゾール類の中から選択される一
種あるいはそれ以上の有機硫黄化合物を含む吸収液を用
いると吸収液の酸化が効果的に抑制されることがわかっ
た。
As described above, the gas to be treated containing CO 2 and O 2 is brought into contact with the alkanolamine absorbing solution to produce CO 2
When removing and collecting, the mercaptoimidazoles,
It was found that the oxidation of the absorption liquid was effectively suppressed by using the absorption liquid containing one or more organic sulfur compounds selected from mercaptobenzimidazoles.

【0037】本発明は下記の実施例によってさらに詳細
に説明されるが、下記の例で制限されるものではない。
The invention is explained in greater detail by the examples below, without being restricted to the examples below.

【0038】実施例1 図2に示す試験装置を用いて吸収液の酸化分解、ガス吸
収・脱離特性を調べた。装置は吸収塔101と再生塔1
02からなり、塔径はいずれもφ50mm、充填層高は
1.4mとした。塔頂には還流コンデンサ103、10
4をそれぞれ取付け、一定温度の冷却水を循環した。
Example 1 The oxidative decomposition and gas absorption / desorption characteristics of the absorbing liquid were examined by using the test apparatus shown in FIG. The equipment is absorption tower 101 and regeneration tower 1
The column diameter was φ50 mm, and the packed bed height was 1.4 m. Reflux condensers 103 and 10 at the top of the tower
4 were attached to each and cooling water having a constant temperature was circulated.

【0039】実験は酸化抑制剤による分解アミンの抑制
効果の程度を明確にするために表1に示すように吸収塔
及び還流コンデンサ温度を高くして行った。
The experiment was conducted by raising the temperature of the absorption tower and the reflux condenser as shown in Table 1 in order to clarify the degree of the inhibitory effect of the decomposition amine by the oxidation inhibitor.

【表1】 [Table 1]

【0040】CO2、O2及びN2ガスにより、所定の組
成のガスを所定の流量で供給した。供給ガスは所定温度
の加湿器106を通して吸収塔101へ導いた。該ガス
は吸収塔101から流下する吸収液と向流接触し、一部
は吸収される。吸収されない排ガスは還流コンデンサ1
03から分析計あるいは排ガスラインに導かれる。CO
2を豊富に含む液は吸収塔101の底部から循環ポンプ
107によって、所定の流量で熱交器109を通って予
熱器110で温度調整され、再生塔102に送られる。
A gas having a predetermined composition was supplied at a predetermined flow rate by CO 2 , O 2 and N 2 gas. The supply gas was led to the absorption tower 101 through the humidifier 106 having a predetermined temperature. The gas comes into countercurrent contact with the absorbing liquid flowing down from the absorption tower 101 and is partially absorbed. Exhaust gas that is not absorbed is the reflux condenser 1
It is led from 03 to the analyzer or the exhaust gas line. CO
The liquid rich in 2 is adjusted in temperature from the bottom of the absorption tower 101 by the circulation pump 107 at a predetermined flow rate through the heat exchanger 109 by the preheater 110 and sent to the regeneration tower 102.

【0041】再生塔102では、加熱器111によって
加熱された蒸気と吸収液が接触することによって、CO
2を脱離し、該ガスは分析計あるいはCO2製品ラインか
ら排出される。大部分のCO2を脱離した吸収液は再生
塔102の底部から循環ポンプ113によって、所定の
流量で熱交換器109に送られ、さらに、アミン冷却器
114を通って吸収塔101へ再循環される。
In the regeneration tower 102, the vapor heated by the heater 111 and the absorbing liquid come into contact with each other, so that CO
2 is desorbed and the gas is discharged from the analyzer or CO 2 product line. The absorption liquid from which most of the CO 2 has been desorbed is sent from the bottom of the regeneration tower 102 to the heat exchanger 109 at a predetermined flow rate by the circulation pump 113, and further recirculated to the absorption tower 101 through the amine cooler 114. To be done.

【0042】本実施例ではアルカノールアミンとしてN
置換アルキルエタノールアミンを用いた。アルキル基と
してはメチル、エチル及びイソプロピルを有するものを
選んだ。該エタノールアミン50molと水306mo
lと酸化抑制剤として2ーメルカプトべンズイミダゾー
ルを10g(濃度=1,000ppm)を10リットル
用容器に仕込み、均一溶液とした。この水溶液7.5リ
ットルを吸収塔101および再生塔102の釜部にそれ
ぞれ入れ、ポンプを作動して液を系内に満たした。次
に、13%のCO2、16%のO2を含むN2供給ガスを
用い、液循環量(L)とガス循環量(G)の比L/Gを
2.5リットル/Nm3としてガス吸収を実施した。
In this example, N was used as the alkanolamine.
A substituted alkyl ethanolamine was used. As the alkyl group, one having methyl, ethyl and isopropyl was selected. 50 mol of the ethanolamine and 306 mo of water
and 10 g of 2-mercaptobenzimidazole as an oxidation inhibitor (concentration = 1,000 ppm) were charged into a 10 liter container to prepare a uniform solution. 7.5 liters of this aqueous solution was put into the kettle parts of the absorption tower 101 and the regeneration tower 102, respectively, and the pump was operated to fill the inside of the system. Next, N 2 supply gas containing 13% CO 2 and 16% O 2 was used, and the ratio L / G of the liquid circulation amount (L) and the gas circulation amount (G) was set to 2.5 liters / Nm 3. Gas absorption was performed.

【0043】CO2除去率が整定するまでに、ほぼ3時
間を要した。その後、吸収塔101の出口から出る排ガ
スを0.05mol/リットルのHCl水溶液200m
lを含む吸収瓶中に1時間通気させた。
It took about 3 hours until the CO 2 removal rate was settled. Then, the exhaust gas emitted from the outlet of the absorption tower 101 is treated with a 0.05 mol / liter HCl aqueous solution of 200 m.
It was bubbled into an absorption bottle containing 1 for 1 hour.

【0044】なお、通気ガス量としては2リットル/m
inとした。1時間通気後、HCl水溶液中のメチルア
ミン、エチルアミン及びイソプロピルアミンをイオンク
ロマトグラフを用いて測定した。その結果、メチルアミ
ン、エチルアミン及びイソプロピルアミンメチルアミン
の量は各々10、40及び160mg/リットルであっ
た。また、2−メルカプトベンズイミダゾールを1g
(100ppm)以上10g(1,000ppm)未満
では該分解アミンは抑制剤濃度の増加とともに減少し
た。
The amount of aeration gas is 2 liter / m.
in. After aeration for 1 hour, methylamine, ethylamine and isopropylamine in the aqueous HCl solution were measured using an ion chromatograph. As a result, the amounts of methylamine, ethylamine and isopropylamine methylamine were 10, 40 and 160 mg / liter, respectively. In addition, 1 g of 2-mercaptobenzimidazole
If the inhibitor concentration is (100 ppm) or more and less than 10 g (1,000 ppm), the amount of the decomposed amine decreases as the inhibitor concentration increases.

【0045】実施例2 酸化抑制剤濃度を5,000ppmとする他は、実施例
1と同様の実験を行ったところ、メチルアミン、エチル
アミン及びイソプロピルアミンの量は各々2、8及び3
4mg/リットルと実施例1と比較して更に少なくなっ
た。抑制剤濃度が5倍となったために、アルカノールア
ミンの酸化が一層抑制されたことが分かる。
Example 2 The same experiment as in Example 1 was carried out except that the concentration of the oxidation inhibitor was 5,000 ppm. The amounts of methylamine, ethylamine and isopropylamine were 2, 8 and 3, respectively.
It was 4 mg / liter, which was smaller than that of Example 1. It can be seen that the oxidation of the alkanolamine was further suppressed because the inhibitor concentration was increased by 5 times.

【0046】実施例3 酸化抑制剤濃度を、2,000、3,000,4,00
0ppmとする他は実施例1と同様の実験を行ったとこ
ろ、抑制剤濃度が2,000、3,000、4000p
pmの場合でメチルアミン、エチルアミン及びイソプロ
ピルアミンの量はそれぞれ6、24、100mg/リッ
トルおよび4、16、68mg/リットルおよび2.
4、9.6、40mg/リットルと抑制剤濃度が増える
ことによって、分解アミンの量は減少した。また、抑制
剤濃度を10,000ppm以上にしてもあまり変化が
なかった。
Example 3 The concentration of the oxidation inhibitor was 2,000, 3,000, 4,000.
An experiment similar to that in Example 1 was conducted except that the concentration was 0 ppm, and the inhibitor concentrations were 2,000, 3,000, and 4000 p.
In the case of pm, the amounts of methylamine, ethylamine and isopropylamine are 6, 24, 100 mg / l and 4, 16, 68 mg / l and 2.
The amount of decomposed amine decreased as the inhibitor concentration increased to 4, 9.6 and 40 mg / liter. Further, even when the inhibitor concentration was 10,000 ppm or more, there was not much change.

【0047】比較例1 酸化抑制剤として、2−メルカプトベンズイミダゾール
を0〜100ppm未満含むことのほかは実施例2と同
様な実験を行ったところ、メチルアミン、エチルアミン
及びイソプロピルアミンの量は抑制剤を含む場合と比較
して約10倍と多かった。また、N置換アルキルが大き
くなるにしたがって、酸化分解が進んだ
Comparative Example 1 The same experiment as in Example 2 was carried out except that 2-mercaptobenzimidazole was contained as an oxidation inhibitor in an amount of 0 to less than 100 ppm, and the amounts of methylamine, ethylamine and isopropylamine were the same. It was about 10 times more than the case containing. Further, as the N-substituted alkyl became larger, oxidative decomposition proceeded.

【0048】実施例4 実施例2の実験において、抑制剤として、2−メルカプ
ト−1−メチルイミダゾール3,000ppmを添加す
るほかは実施例2と同様な実験を行ったところ、メチル
アミン、エチルアミンおよびイソプロピルアミンの量は
それぞれ4.5、18および67mg/リットルであっ
た。
Example 4 The same experiment as in Example 2 was carried out except that 3,000 ppm of 2-mercapto-1-methylimidazole was added as an inhibitor in the experiment of Example 2, and methylamine, ethylamine and The amounts of isopropylamine were 4.5, 18 and 67 mg / liter, respectively.

【0049】実施例5 実施例4の実験において、抑制剤として2−メルカプト
−4−フェニルイミダゾール5,000ppmを添加す
るほかは実施例4と同様の実験を行ったところ、メチル
アミン、エチルアミン及びイソプロピルアミンの量はそ
れぞれ2、8及び34mg/リットルであった。
Example 5 The same experiment as in Example 4 was conducted except that 5,000 ppm of 2-mercapto-4-phenylimidazole was added as an inhibitor in the experiment of Example 4, and methylamine, ethylamine and isopropyl were added. The amount of amine was 2, 8 and 34 mg / liter, respectively.

【0050】実施例6 実施例2の実験において、吸収液として、モノエタノー
ルアミンを用い、抑制剤濃度として5,000ppmを
用いるほかは実施例2と同様の実験を行ったところアン
モニアの量はそれぞれlmg/リットルであった。
Example 6 In the experiment of Example 2, the same experiment as in Example 2 was conducted except that monoethanolamine was used as the absorbent and 5,000 ppm was used as the inhibitor concentration. It was 1 mg / liter.

【0051】実施例7 実施例6の実験において、抑制剤として、2−メルカプ
ト−1−メチルイミダゾール、2−メルカプト−4−メ
チルイミダゾール、2−メルカプト−5−フェニルイミ
ダゾールあるいは5−メチル−2−メルカプトベンズイ
ミダゾールを用いるほかは実施例7と同様の実験を行っ
たところアンモニアの量はそれぞれ1、1、2および1
mg/リットルであった。
Example 7 In the experiment of Example 6, as an inhibitor, 2-mercapto-1-methylimidazole, 2-mercapto-4-methylimidazole, 2-mercapto-5-phenylimidazole or 5-methyl-2- The same experiment as in Example 7 was conducted except that mercaptobenzimidazole was used, and the amounts of ammonia were 1, 1, 2 and 1 respectively.
mg / liter.

【0052】比較例2 抑制剤を用いないことの他は実施例6と同様の実験を行
ったところ、実施例6と比較してアンモニア量は9倍と
なった。実施例6と比較例2により、本酸化抑制剤は第
二級アルカノールアミンの他、第一級アルカノールアミ
ンにも同様に効果があることが分る。また、第一級アル
カノールアミンではSO2が共存しようがしまいが酸化
劣化に影響がなかった。
Comparative Example 2 When the same experiment as in Example 6 was conducted except that no inhibitor was used, the amount of ammonia was 9 times that in Example 6. From Example 6 and Comparative Example 2, it can be seen that the present oxidation inhibitor has the same effect not only on the secondary alkanolamine but also on the primary alkanolamine. In addition, SO 2 coexisted with the primary alkanolamine, but this did not affect the oxidative deterioration.

【0053】実施例8 実施例2の実験において、吸収液として、メチルジエタ
ノールアミンを用い、抑制剤濃度として5,000pp
mを用いる他は実施例2と同様の実験を行ったところメ
チルアミンの量は2.5mg/リットルであった。
Example 8 In the experiment of Example 2, methyldiethanolamine was used as the absorbent and the inhibitor concentration was 5,000 pp.
The same experiment as in Example 2 was carried out except that m was used, and the amount of methylamine was 2.5 mg / liter.

【0054】実施例9 吸収液として、被処理ガス中にCO2、O2のほかSO2
を40ppm含むほかは実施例8と同様の実験を行った
ところメチルアミンの量は実施例9と同様であった。
Example 9 As an absorbing liquid, CO 2 and O 2 as well as SO 2 were added to the gas to be treated.
The same experiment as in Example 8 was carried out except that the amount of methylamine was 40 ppm, and the amount of methylamine was similar to that in Example 9.

【0055】比較例3 抑制剤を用いないことの他は実施例8と同様の実験を行
ったところ、実施例8と比較してメチルアミン量は15
倍となった。実施例8と比較例3により、本酸化抑制剤
は第三級アルカノールアミンにも同様に効果があること
が分る。また、実施例8と実施例9から第三級アルカノ
ールアミンではSO2が共存しようがしまいが酸化劣化
に影響がなかった。
Comparative Example 3 The same experiment as in Example 8 was carried out except that no inhibitor was used, and the amount of methylamine was 15 as compared with Example 8.
Doubled. From Example 8 and Comparative Example 3, it can be seen that the present oxidation inhibitor has a similar effect on the tertiary alkanolamine. Also, from Example 8 and Example 9, in the tertiary alkanolamine, SO 2 may coexist, but there was no effect on oxidative deterioration.

【0056】比較例4 本発明の酸化抑制剤の代りにフェノール系酸化防止剤で
ある2,5−ジ−ブチル−4−メチルフェノールを1,
000ppm添加する以外は実施例6と同様の実験を行
ったところ、アンモニアの量は20mg/リットルであ
った。
Comparative Example 4 2,5-di-butyl-4-methylphenol, which is a phenolic antioxidant, was used in place of the oxidation inhibitor of the present invention.
When the same experiment as in Example 6 was conducted except that 000 ppm was added, the amount of ammonia was 20 mg / liter.

【0057】比較例5 実施例6において、本発明の酸化抑制剤の代りにアミン
系酸化防止剤ジオクチルジフェニルアミンを1,000
ppm添加する以外は実施例6と同様の実験を行ったと
ころ、アンモニアの量は19.8mg/リットルであっ
た。
Comparative Example 5 In Example 6, the amine antioxidant dioctyldiphenylamine was replaced by 1,000 instead of the oxidation inhibitor of the present invention.
When an experiment similar to that of Example 6 was performed except that ppm was added, the amount of ammonia was 19.8 mg / liter.

【0058】実施例10 実施例2の吸収塔101及び再生塔102の釜部に構造
用鋼として多用されるSS400およびSUS304L
を入れ、腐食速度を調べた。吸収塔釜部での腐食速度は
SS400で0.05g/m2h、SUS304で0.
01g/m2h以下であり、再生塔102の釜部ではS
S400で0.08g/m2h、SUS304で0.0
1g/m2h以下と小さく、廉価な構造材料の使用が可
能であり、有利である。なお、アルカノールアミンとし
てはエチル置換物を用いた。これにより、酸化抑制剤は
構造材料の腐食に対しては全く影響がなかった。
Example 10 SS400 and SUS304L which are often used as structural steel in the kettle section of the absorption tower 101 and the regeneration tower 102 of Example 2.
And the corrosion rate was investigated. The corrosion rate in the absorption tower pot was 0.05 g / m 2 h for SS400 and 0.
01 g / m 2 h or less, and S in the kettle part of the regeneration tower 102
0.08 g / m 2 h for S400, 0.0 for SUS304
It is advantageous since it is small as 1 g / m 2 h or less and an inexpensive structural material can be used. An ethyl substitution product was used as the alkanolamine. As a result, the oxidation inhibitor had no effect on the corrosion of the structural material.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、CO2、O2を含有する
供給ガスから第一級アルカノールアミン、第二級アルカ
ノールアミンおよび第三級アルカノールアミンおよびそ
の混合水溶液を用いてCO2を処理する場合、上記吸収
液の酸化劣化を低減するための酸化抑制剤として有機硫
黄酸化物を使用すると該アルカノールアミンの酸化劣化
を著しく低減できる。
According to the present invention, CO 2 is treated from a feed gas containing CO 2 and O 2 by using a primary alkanolamine, a secondary alkanolamine, a tertiary alkanolamine and a mixed aqueous solution thereof. In this case, if an organic sulfur oxide is used as an oxidation inhibitor for reducing the oxidative deterioration of the absorption liquid, the oxidative deterioration of the alkanolamine can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例のCO2吸収プロセスを示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a CO 2 absorption process according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例に用いたCO2吸収装置を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a CO 2 absorber used in one example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼炉 2 脱硝装置 3 脱塵装置 4 脱硫装置 5 GGH 6 ブロア 30 無機アルカリ添加ライン 31 残渣排出
ライン 40、101 吸収塔 41、102
再生塔 42 水洗部 48 冷却器 51 水循環ライン 52 ミストキ
ャッチャー 53 熱交換器 54 凝縮器 55 気液分離器 56 アミン冷
却器 60 リボイラ 61 リクレー
マ 80 バイパスライン 90 検出器 101 抑制剤補給口 103、104
還流コンデンサ 106 加湿器 109 熱交器 110 予熱器 111 加熱器 114 アミン冷却器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion furnace 2 Denitration apparatus 3 Dust removal apparatus 4 Desulfurization apparatus 5 GGH 6 Blower 30 Inorganic alkali addition line 31 Residue discharge line 40, 101 Absorption tower 41, 102
Regeneration tower 42 Water washing section 48 Cooler 51 Water circulation line 52 Mist catcher 53 Heat exchanger 54 Condenser 55 Gas-liquid separator 56 Amine cooler 60 Reboiler 61 Reclaimer 80 Bypass line 90 Detector 101 Inhibitor supply port 103, 104
Reflux condenser 106 Humidifier 109 Heat exchanger 110 Preheater 111 Heater 114 Amine cooler

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 15/30 B01D 53/34 ZAB (72)発明者 尾田 直己 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 田中 祥雄 東京都中央区新富一丁目1番5号 東邦化 学工業株式会社内 (72)発明者 高橋 則雄 東京都中央区新富一丁目1番5号 東邦化 学工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location C09K 15/30 B01D 53/34 ZAB (72) Inventor Naomi Oda 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hitachi Co., Ltd. Kure Factory (72) Inventor Yoshio Tanaka 1-5, Shintomi, Chuo-ku, Tokyo Toho Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Norio Takahashi 1-1-5, Shintomi, Chuo-ku, Tokyo Toho Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二酸化炭素と酸素を含有する被処理ガス
を吸収塔中でアルカノールアミン吸収液と接触させ、二
酸化炭素を豊富に含有する溶液とし、引き続き再生塔中
に該溶液を循環させて二酸化炭素を加熱放出させて二酸
化炭素に乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環させ
る二酸化炭素の吸収液の酸化劣化を低減するために、下
記の構造式(A)で表わせるメルカプトイミダゾール
類、構造式(B)で表わせるメルカプトベンズイミダゾ
ール類の中から選択される1種あるいはそれ以上の有機
硫黄化合物を使用することを特徴とする酸化抑制剤。 【化1】 ここで、R1、R2およびR3は水素原子あるいはC1〜C
3のアルキル基、フェニル基、ベンジル基であり、R4
水素原子あるいはC1〜C3のアルキル基、nは1〜3の
整数である。
1. A gas to be treated containing carbon dioxide and oxygen is brought into contact with an alkanolamine absorbing solution in an absorption tower to form a solution rich in carbon dioxide, and then the solution is circulated in a regeneration tower to oxidize carbon dioxide. A mercaptoimidazole represented by the following structural formula (A), in order to reduce the oxidative deterioration of the absorption liquid of carbon dioxide which is recirculated into the absorption tower as a carbon dioxide-poor solution by releasing carbon by heating An oxidation inhibitor comprising one or more organic sulfur compounds selected from mercaptobenzimidazoles represented by the formula (B). Embedded image Here, R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms or C 1 -C
3 is an alkyl group, a phenyl group or a benzyl group, R 4 is a hydrogen atom or a C 1 to C 3 alkyl group, and n is an integer of 1 to 3.
【請求項2】 二酸化炭素と酸素を含有する被処理ガス
を吸収塔中でアルカノールアミン吸収液と接触させ、二
酸化炭素を豊富に含有する溶液とし、引き続き再生塔中
に該溶液を循環させて二酸化炭素を加熱放出させて二酸
化炭素に乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環させ
る二酸化炭素の吸収液において、 吸収液の酸化劣化を低減するための酸化抑制剤として、
請求項1記載のメルカプトイミダゾール類またはメルカ
プトベンズイミダゾール類の中から選択される1種ある
いはそれ以上の有機硫黄化合物を含むことを特徴とする
二酸化炭素の吸収液。
2. A gas to be treated containing carbon dioxide and oxygen is brought into contact with an alkanolamine absorbing solution in an absorption tower to obtain a solution rich in carbon dioxide, and then the solution is circulated in a regeneration tower to oxidize carbon dioxide. As a carbon dioxide-poor solution that releases carbon by heating and is recirculated in the absorption tower, in an absorption liquid of carbon dioxide, as an oxidation inhibitor for reducing oxidative deterioration of the absorption liquid,
A carbon dioxide absorbing solution comprising one or more organic sulfur compounds selected from the mercaptoimidazoles or mercaptobenzimidazoles according to claim 1.
【請求項3】 全容液の重量を基準として有機硫黄化合
物を100〜10,000ppm、好ましくは1、00
0〜5,000ppm含有することを特徴とする請求項
2記載の二酸化炭素の吸収液。
3. An organic sulfur compound in an amount of 100 to 10,000 ppm, preferably 1.00, based on the weight of the total volume.
The carbon dioxide absorbent according to claim 2, wherein the carbon dioxide absorbent is contained in an amount of 0 to 5,000 ppm.
【請求項4】 二酸化炭素と酸素を含有する被処理ガス
を吸収塔中でアルカノールアミン吸収液と接触させ、二
酸化炭素を豊富に含有する溶液とし、引き続き再生塔中
に該溶液を循環させて二酸化炭素を加熱放出させて二酸
化炭素に乏しい溶液として、前記吸収塔中に再循環させ
る二酸化炭素の吸収液を用いる被処理ガス中の二酸化炭
素吸収方法であって、吸収液の酸化劣化を低減するため
の酸化抑制剤として、請求項1記載のメルカプトイミダ
ゾール類、メルカプトベンズイミダゾール類の中から選
択される1種あるいはそれ以上の有機硫黄化合物を使用
することを特徴とする被処理ガス中の二酸化炭素吸収方
法。
4. A gas to be treated containing carbon dioxide and oxygen is brought into contact with an alkanolamine absorption liquid in an absorption tower to form a solution rich in carbon dioxide, and then the solution is circulated in a regeneration tower to oxidize carbon dioxide. A method for absorbing carbon dioxide in a gas to be treated, which uses a carbon dioxide absorbent to be recirculated in the absorption tower as a carbon dioxide-poor solution by heating and releasing carbon, in order to reduce oxidative deterioration of the absorbent. Carbon dioxide absorption in a gas to be treated, characterized in that, as the oxidation inhibitor, the one or more organic sulfur compounds selected from the mercaptoimidazoles and mercaptobenzimidazoles according to claim 1 are used. Method.
【請求項5】 吸収液全容液の重量を基準として有機硫
黄化合物を100〜10,000ppm、好ましくは
1、000〜5,000ppm含有する吸収液を用いる
ことを特徴とする請求項4記載の被処理ガス中の二酸化
炭素吸収方法。
5. An absorption liquid containing an organic sulfur compound in an amount of 100 to 10,000 ppm, preferably 1,000 to 5,000 ppm, based on the total weight of the absorption liquid is used. A method for absorbing carbon dioxide in the treated gas.
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