JPH09875A - 二酸化炭素の吸収液と該吸収液を用いる被処理ガス中の二酸化炭素吸収方法 - Google Patents
二酸化炭素の吸収液と該吸収液を用いる被処理ガス中の二酸化炭素吸収方法Info
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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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- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
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】
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】
Description
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
（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。
【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と
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。
起こると、式（１）に示すように、少なくともＮＨ3と
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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は
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。
3のアルキル基、フェニル基、ベンジル基であり、Ｒ4は
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１７】
【作用】本発明方法の被処理ガスとして、ＣＯ2のほか
Ｏ2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。
Ｏ2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。
【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。
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。
【化２】
【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。
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。
【化３】
【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。
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。
【化４】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【化５】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
Ｏ2吸収量が減少する。
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
Ｏ2吸収量が減少する。
【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。
るが、ＣＯ2分圧が０．０５ａｔｍ以上であれば常圧で
よい。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に説明されるが、下記の例で制限されるものではない。
【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。
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。
【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。
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。
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
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
【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。
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。
【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。
−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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
す図である。
【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。
示す図である。
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
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【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は
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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
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