JPH11267442A - ガス中の二酸化炭素の除去方法 - Google Patents
ガス中の二酸化炭素の除去方法Info
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- JPH11267442A JPH11267442A JP10073658A JP7365898A JPH11267442A JP H11267442 A JPH11267442 A JP H11267442A JP 10073658 A JP10073658 A JP 10073658A JP 7365898 A JP7365898 A JP 7365898A JP H11267442 A JPH11267442 A JP H11267442A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来使用されていた吸収液に比べて、一層の
ＣＯ2 吸収能力，ＣＯ2放散能力等を有し、かつ、エネ
ルギー効率の点で有利な吸収剤を用いた吸収液によるガ
ス中のＣＯ2 除去方法を提供する。 【解決手段】 二酸化炭素を含有するガスを、吸収剤と
して下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、あるいは、他のアミン化合物の少なくとも１
種類をも含有する水溶液に、接触させることを特徴とす
るガス中の二酸化炭素の除去方法。
ＣＯ2 吸収能力，ＣＯ2放散能力等を有し、かつ、エネ
ルギー効率の点で有利な吸収剤を用いた吸収液によるガ
ス中のＣＯ2 除去方法を提供する。 【解決手段】 二酸化炭素を含有するガスを、吸収剤と
して下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、あるいは、他のアミン化合物の少なくとも１
種類をも含有する水溶液に、接触させることを特徴とす
るガス中の二酸化炭素の除去方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素（ＣＯ
2 ）を含有するガスを除去する方法に関し、さらに詳し
くは、ＣＯ2 分圧が所定の範囲にあるガス中の二酸化炭
素を、エネルギー効率良く、気液接触により除去する方
法に関する。
2 ）を含有するガスを除去する方法に関し、さらに詳し
くは、ＣＯ2 分圧が所定の範囲にあるガス中の二酸化炭
素を、エネルギー効率良く、気液接触により除去する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、天然ガスや合成ガス等の各種産業
ガスから、０．３〜５０気圧（ａｔｍ）程度の分圧範囲
にあるＣＯ2 を除去回収する方法が研究され、種々の方
法が提案されてきた。例えば、気液接触により二酸化炭
素を反応吸収する方法では、多くの場合、Ｎ−メチルジ
エタノールアミン（ＭＤＥＡ）が単独、あるいはＭＤＥ
Ａがピペラジン等の吸収促進剤とともに、水溶液で使用
されてきた。
ガスから、０．３〜５０気圧（ａｔｍ）程度の分圧範囲
にあるＣＯ2 を除去回収する方法が研究され、種々の方
法が提案されてきた。例えば、気液接触により二酸化炭
素を反応吸収する方法では、多くの場合、Ｎ−メチルジ
エタノールアミン（ＭＤＥＡ）が単独、あるいはＭＤＥ
Ａがピペラジン等の吸収促進剤とともに、水溶液で使用
されてきた。
【０００３】ところが、上述したようなＭＤＥＡを含む
水溶液を用いたＣＯ2 の除去方法では、通常の分圧範囲
内で用いた場合の該水溶液によるＣＯ2 放散量等が十分
ではないために、効率的な二酸化炭素の除去ができない
という問題点があった。すなわち、例えば、気液接触に
より二酸化炭素を処理対象ガスから除去するには、吸収
剤を含む水溶液（吸収液）について、吸収領域の条件に
おける飽和ＣＯ 2 量と再生領域の条件における飽和ＣＯ
2 量との差が可能限り大きいことが望ましい。しかし、
上記従来の吸収液では、これらの点で十分な能力を有し
ているとはいえず、さらにエネルギー効率の点からも有
利な方法が待望されていた。
水溶液を用いたＣＯ2 の除去方法では、通常の分圧範囲
内で用いた場合の該水溶液によるＣＯ2 放散量等が十分
ではないために、効率的な二酸化炭素の除去ができない
という問題点があった。すなわち、例えば、気液接触に
より二酸化炭素を処理対象ガスから除去するには、吸収
剤を含む水溶液（吸収液）について、吸収領域の条件に
おける飽和ＣＯ 2 量と再生領域の条件における飽和ＣＯ
2 量との差が可能限り大きいことが望ましい。しかし、
上記従来の吸収液では、これらの点で十分な能力を有し
ているとはいえず、さらにエネルギー効率の点からも有
利な方法が待望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点に鑑み、従来使用されていた上記吸収液のＭＤＥＡ
水溶液に比べて、一層優れたＣＯ2 吸収能力，ＣＯ2 放
散能力等を有し、かつ、エネルギー効率の点で有利な吸
収剤を用いた吸収液によるガス中のＣＯ2 除去方法を開
発すべく鋭意検討した。その結果、本発明者らは、二酸
化炭素を含有するガスを、吸収剤として特定のアミン化
合物を含有する水溶液に接触させること等により、かか
る問題点が解決されることを見い出した。本発明は、か
かる見地より完成されたものである。
題点に鑑み、従来使用されていた上記吸収液のＭＤＥＡ
水溶液に比べて、一層優れたＣＯ2 吸収能力，ＣＯ2 放
散能力等を有し、かつ、エネルギー効率の点で有利な吸
収剤を用いた吸収液によるガス中のＣＯ2 除去方法を開
発すべく鋭意検討した。その結果、本発明者らは、二酸
化炭素を含有するガスを、吸収剤として特定のアミン化
合物を含有する水溶液に接触させること等により、かか
る問題点が解決されることを見い出した。本発明は、か
かる見地より完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、二酸化
炭素を含有するガスを、吸収剤として下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、接触させることを特徴とするガス中の二酸化
炭素の除去方法を提供するものである。また、本発明
は、二酸化炭素を含有するガスを、上記一般式(1) で表
されるアミン化合物の少なくとも１種類、及び二酸化炭
素吸収能力の優れた他のアミン化合物の少なくとも１種
類をそれぞれ含有する水溶液に、接触させることを特徴
とするガス中の二酸化炭素の除去方法を提供するもので
ある。
炭素を含有するガスを、吸収剤として下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、接触させることを特徴とするガス中の二酸化
炭素の除去方法を提供するものである。また、本発明
は、二酸化炭素を含有するガスを、上記一般式(1) で表
されるアミン化合物の少なくとも１種類、及び二酸化炭
素吸収能力の優れた他のアミン化合物の少なくとも１種
類をそれぞれ含有する水溶液に、接触させることを特徴
とするガス中の二酸化炭素の除去方法を提供するもので
ある。
【０００６】本発明の除去方法によれば、従来から用い
られているＭＤＥＡに比べて、ＣＯ 2 分圧０．３〜５０
ａｔｍ（絶対圧）程度の範囲に含まれる二酸化炭素を、
エネルギー効率良く吸収／再生できる。以下、本発明に
ついて、詳細に説明する。
られているＭＤＥＡに比べて、ＣＯ 2 分圧０．３〜５０
ａｔｍ（絶対圧）程度の範囲に含まれる二酸化炭素を、
エネルギー効率良く吸収／再生できる。以下、本発明に
ついて、詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】添付図面（図１）を参照しなが
ら、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態 本発明では、二酸化炭素を含有するガスを、吸収剤とし
て下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、あるいは、該アミン化合物の少なくとも１種
類及び二酸化炭素吸収能力の優れた他のアミン化合物の
少なくとも１種類をそれぞれ含有する水溶液に、接触さ
せる。
ら、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態 本発明では、二酸化炭素を含有するガスを、吸収剤とし
て下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、あるいは、該アミン化合物の少なくとも１種
類及び二酸化炭素吸収能力の優れた他のアミン化合物の
少なくとも１種類をそれぞれ含有する水溶液に、接触さ
せる。
【０００８】本発明に用いられる吸収剤のアミン化合物
は、上記一般式(1) で表される。式中、Ｒは炭素原子数
２〜４のアルキル基を示し、このような炭素原子数２〜
４のアルキル基として具体的には、例えばエチル基，プ
ロピル基，イソプロピル基，ブチル基，イソブチル基，
ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル基等を挙げること
ができる。これらの中でも、Ｒがエチル基であるＮ−エ
チルジエタノールアミンを用いることが特に好ましい。
二酸化炭素含有ガスとの接触に用いる上記吸収剤を含む
水溶液（吸収液）について、上記吸収剤の濃度は、通常
１５〜６５重量％、好ましくは３０〜５０重量％であ
る。また、ガスとの接触時の吸収液の温度は、通常３０
〜７０℃、好ましくは３５〜６０℃の範囲である。
は、上記一般式(1) で表される。式中、Ｒは炭素原子数
２〜４のアルキル基を示し、このような炭素原子数２〜
４のアルキル基として具体的には、例えばエチル基，プ
ロピル基，イソプロピル基，ブチル基，イソブチル基，
ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル基等を挙げること
ができる。これらの中でも、Ｒがエチル基であるＮ−エ
チルジエタノールアミンを用いることが特に好ましい。
二酸化炭素含有ガスとの接触に用いる上記吸収剤を含む
水溶液（吸収液）について、上記吸収剤の濃度は、通常
１５〜６５重量％、好ましくは３０〜５０重量％であ
る。また、ガスとの接触時の吸収液の温度は、通常３０
〜７０℃、好ましくは３５〜６０℃の範囲である。
【０００９】また、本発明で用いられる上記吸収液に
は、必要に応じて腐食防止剤，劣化防止剤等が添加され
る。さらに、上記吸収液のＣＯ2 吸収量や吸収速度等の
ＣＯ2 吸収能力を増大させるためには、上記一般式(1)
で表されるアミン化合物に加えて二酸化炭素吸収能力の
優れた他のアミン化合物の１種類又は２種類以上を混合
して用いてもよい。ここで使用される他のアミン化合物
の好ましい具体例としては、例えばモノエタノールアミ
ン，２−メチルアミノエタノール，２−エチルアミノエ
タノール，２−ｎ−プロピルアミノエタノール，２−イ
ソプロピルアミノエタノール，２−ｎ−ブチルアミノエ
タノール，ピペラジン，２−メチルピペラジン，2,5-ジ
メチルピペラジン，２−ピペリジンエタノール等を挙げ
ることができる。これらの他のアミン化合物を使用する
ときには、これらの化合物が上記一般式(1) のアミン化
合物とともに水に可溶である限り、これら他のアミン化
合物の単独の濃度が通常１．５〜５０重量％の範囲、好
ましくは５〜４０重量％の範囲である。
は、必要に応じて腐食防止剤，劣化防止剤等が添加され
る。さらに、上記吸収液のＣＯ2 吸収量や吸収速度等の
ＣＯ2 吸収能力を増大させるためには、上記一般式(1)
で表されるアミン化合物に加えて二酸化炭素吸収能力の
優れた他のアミン化合物の１種類又は２種類以上を混合
して用いてもよい。ここで使用される他のアミン化合物
の好ましい具体例としては、例えばモノエタノールアミ
ン，２−メチルアミノエタノール，２−エチルアミノエ
タノール，２−ｎ−プロピルアミノエタノール，２−イ
ソプロピルアミノエタノール，２−ｎ−ブチルアミノエ
タノール，ピペラジン，２−メチルピペラジン，2,5-ジ
メチルピペラジン，２−ピペリジンエタノール等を挙げ
ることができる。これらの他のアミン化合物を使用する
ときには、これらの化合物が上記一般式(1) のアミン化
合物とともに水に可溶である限り、これら他のアミン化
合物の単独の濃度が通常１．５〜５０重量％の範囲、好
ましくは５〜４０重量％の範囲である。
【００１０】本発明における処理対象ガスとしては、Ｃ
Ｏ2 分圧が０．３〜５０ａｔｍ（絶対圧）の範囲にある
ガスが挙げられ、例えば天然ガス，合成ガス等の化学プ
ラントで製造され、又は取り扱われる各種の産業ガスが
例示される。本発明の方法で採用できるプロセスは特に
限定されるものではないが、以下、その一例を図１によ
り具体的に説明する。図１は、主要な設備のみを示した
ものである。
Ｏ2 分圧が０．３〜５０ａｔｍ（絶対圧）の範囲にある
ガスが挙げられ、例えば天然ガス，合成ガス等の化学プ
ラントで製造され、又は取り扱われる各種の産業ガスが
例示される。本発明の方法で採用できるプロセスは特に
限定されるものではないが、以下、その一例を図１によ
り具体的に説明する。図１は、主要な設備のみを示した
ものである。
【００１１】図１において、１は処理対象ガス、２は吸
収塔、３は処理ガス、４はＣＯ2 リッチ吸収液、５は必
要に応じて設置される熱交換器、６はフラッシュドラ
ム、７は再生塔、８は第１再生ＣＯ2 リーン吸収液、９
は第２再生ＣＯ2 リーン吸収液、１０はリボイラー、１
１はオーバーヘッドコンデンサー、１２は分離ドラム、
１３は還流液、１４はノズル、１５及び１６は遊離ＣＯ
2 である。ＣＯ2 分圧が０．３〜５０ａｔｍの範囲にあ
るガス（処理対象ガス）は、吸収塔２の下部に供給され
る。吸収塔２では、上部に供給されたＣＯ2 リーン吸収
液と上昇するガスとが効率よく気液接触できるように、
例えば濡れ壁型充填物等が充填されている。ＣＯ2 リー
ン吸収液との接触により二酸化炭素が除去された処理ガ
ス３は、吸収塔２の上部から塔外に排出される。
収塔、３は処理ガス、４はＣＯ2 リッチ吸収液、５は必
要に応じて設置される熱交換器、６はフラッシュドラ
ム、７は再生塔、８は第１再生ＣＯ2 リーン吸収液、９
は第２再生ＣＯ2 リーン吸収液、１０はリボイラー、１
１はオーバーヘッドコンデンサー、１２は分離ドラム、
１３は還流液、１４はノズル、１５及び１６は遊離ＣＯ
2 である。ＣＯ2 分圧が０．３〜５０ａｔｍの範囲にあ
るガス（処理対象ガス）は、吸収塔２の下部に供給され
る。吸収塔２では、上部に供給されたＣＯ2 リーン吸収
液と上昇するガスとが効率よく気液接触できるように、
例えば濡れ壁型充填物等が充填されている。ＣＯ2 リー
ン吸収液との接触により二酸化炭素が除去された処理ガ
ス３は、吸収塔２の上部から塔外に排出される。
【００１２】一方、二酸化炭素を吸収したＣＯ2 リーン
吸収液はＣＯ2 リッチ吸収液４となり、吸収塔２の下部
からポンプにより再生工程に供給されて再生される。再
生工程は、主にフラッシュドラム６及び再生塔７から構
成されている。吸収剤及び処理条件により、フラッシュ
ドラム６のみの使用、フラッシュドラム６及び再生塔７
の両者の使用、あるいは再生塔７のみの使用、のうちか
ら適宜選択される。例えば、フラッシュドラム６のみを
使用する場合、ＣＯ2 リッチ吸収液４は常圧よりも高い
圧力でフラッシュドラム６に導かれ、常圧又は常圧近傍
（例えば常圧±０．５ａｔｍ等）に設定されたフラッシ
ュドラム内にフラッシュさせ、ＣＯ 2 を遊離させる。遊
離ＣＯ2 １５は、ドラムの上部から排出される。一部の
ＣＯ2 を遊離させてＣＯ2 含有量の減少した吸収液は、
第１再生ＣＯ2リーン吸収液８として、直接吸収塔２に
循環して再利用される。
吸収液はＣＯ2 リッチ吸収液４となり、吸収塔２の下部
からポンプにより再生工程に供給されて再生される。再
生工程は、主にフラッシュドラム６及び再生塔７から構
成されている。吸収剤及び処理条件により、フラッシュ
ドラム６のみの使用、フラッシュドラム６及び再生塔７
の両者の使用、あるいは再生塔７のみの使用、のうちか
ら適宜選択される。例えば、フラッシュドラム６のみを
使用する場合、ＣＯ2 リッチ吸収液４は常圧よりも高い
圧力でフラッシュドラム６に導かれ、常圧又は常圧近傍
（例えば常圧±０．５ａｔｍ等）に設定されたフラッシ
ュドラム内にフラッシュさせ、ＣＯ 2 を遊離させる。遊
離ＣＯ2 １５は、ドラムの上部から排出される。一部の
ＣＯ2 を遊離させてＣＯ2 含有量の減少した吸収液は、
第１再生ＣＯ2リーン吸収液８として、直接吸収塔２に
循環して再利用される。
【００１３】また、吸収剤，処理条件等によって、フラ
ッシュドラム６及び再生塔７の両者の使用する場合に
は、上記第１再生ＣＯ2 リーン吸収液８の一部は再生塔
７へと導かれる。再生塔７には、下部にスチーム源１７
によるリボイラー１０が設けられており、第１再生ＣＯ
2 リーン吸収液からスチームストリッピングによりＣＯ
2 が遊離される。スチームとともに遊離ＣＯ2 は、再生
塔７の上部から排出され、オーバーヘッドコンデンサー
１１で冷却される。そして、分離ドラム１２で系外に排
出される遊離ＣＯ2 １６と凝縮液とに分離され、後者は
還流液１３として再生塔７のノズル１４に還流される。
再生塔７の下部からは、再生された吸収液（第２再生Ｃ
Ｏ2 リーン吸収液９）が抜き出され、第１再生ＣＯ2 リ
ーン吸収液と同じく吸収工程へ循環して再使用される。
また、吸収液によっては、フラッシュドラム６での遊離
ＣＯ2 は少ない場合があり、その際には、フラッシュド
ラムを経由しないでＣＯ2 リッチ吸収液を直接再生塔７
で再生してもよい（図中のライン省略）。以下、本発明
に用いられる吸収液等について、実施例によってさらに
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何
ら制限されるものではない。
ッシュドラム６及び再生塔７の両者の使用する場合に
は、上記第１再生ＣＯ2 リーン吸収液８の一部は再生塔
７へと導かれる。再生塔７には、下部にスチーム源１７
によるリボイラー１０が設けられており、第１再生ＣＯ
2 リーン吸収液からスチームストリッピングによりＣＯ
2 が遊離される。スチームとともに遊離ＣＯ2 は、再生
塔７の上部から排出され、オーバーヘッドコンデンサー
１１で冷却される。そして、分離ドラム１２で系外に排
出される遊離ＣＯ2 １６と凝縮液とに分離され、後者は
還流液１３として再生塔７のノズル１４に還流される。
再生塔７の下部からは、再生された吸収液（第２再生Ｃ
Ｏ2 リーン吸収液９）が抜き出され、第１再生ＣＯ2 リ
ーン吸収液と同じく吸収工程へ循環して再使用される。
また、吸収液によっては、フラッシュドラム６での遊離
ＣＯ2 は少ない場合があり、その際には、フラッシュド
ラムを経由しないでＣＯ2 リッチ吸収液を直接再生塔７
で再生してもよい（図中のライン省略）。以下、本発明
に用いられる吸収液等について、実施例によってさらに
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何
ら制限されるものではない。
【００１４】
【実施例】実施例１ Ｎ−エチルジエタノールアミン（ＥＤＥＡ）を吸収剤と
して３ｍｏｌ／リットル（４０重量％）の水溶液を吸収
液とした。二重管構造のステンレス製反応管の内管（２
リットル）に吸収液５００ミリリットルを入れ、外管に
温度調節した熱媒体（シリコン油）を流通させることに
より、温度を一定に維持した。反応管下部の吸収液を反
応管上部に導くために設置されたポンプを有する吸収液
循環ラインを通して、反応管下部の吸収液を上部から流
下させることにより、反応管内を循環させ、ボンベから
ＣＯ2 ガスを反応管下部に導いた。これとともに、反応
管内のＣＯ2 分圧が一定になるように設けた自動調節弁
を有するＣＯ2排出ラインから吸収されなかったＣＯ2
を管外に排出することにより、ＣＯ2 分圧を一定に維持
した。ＣＯ2 ガスの供給開始後、一定時間毎に吸収液を
サンプリングして吸収液に含まれるＣＯ2 量をＣＯ2 分
析計（全有機炭素計）を用いて測定し、飽和ＣＯ2 量
（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）を算出した。
して３ｍｏｌ／リットル（４０重量％）の水溶液を吸収
液とした。二重管構造のステンレス製反応管の内管（２
リットル）に吸収液５００ミリリットルを入れ、外管に
温度調節した熱媒体（シリコン油）を流通させることに
より、温度を一定に維持した。反応管下部の吸収液を反
応管上部に導くために設置されたポンプを有する吸収液
循環ラインを通して、反応管下部の吸収液を上部から流
下させることにより、反応管内を循環させ、ボンベから
ＣＯ2 ガスを反応管下部に導いた。これとともに、反応
管内のＣＯ2 分圧が一定になるように設けた自動調節弁
を有するＣＯ2排出ラインから吸収されなかったＣＯ2
を管外に排出することにより、ＣＯ2 分圧を一定に維持
した。ＣＯ2 ガスの供給開始後、一定時間毎に吸収液を
サンプリングして吸収液に含まれるＣＯ2 量をＣＯ2 分
析計（全有機炭素計）を用いて測定し、飽和ＣＯ2 量
（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）を算出した。
【００１５】以上の操作を、吸収領域の条件（ＣＯ2
分圧：１０ａｔｍ，温度：４０℃）、及び、再生領域
（スチームストリッピング）の条件（ＣＯ2 分圧：
０．１ａｔｍ，温度：１２０℃）においてそれぞれ実施
して、飽和ＣＯ2 量（ｍｏｌＣＯ 2 ／ｍｏｌアミン）を
それぞれ算出した。また、吸収領域の条件における飽
和ＣＯ2 量（Ａ）と、再生領域の条件における飽和Ｃ
Ｏ2 量（Ｂ）との差から、ＣＯ2 放散量（Ａ−Ｂ）を算
出した。得られた結果を表１に示す。
分圧：１０ａｔｍ，温度：４０℃）、及び、再生領域
（スチームストリッピング）の条件（ＣＯ2 分圧：
０．１ａｔｍ，温度：１２０℃）においてそれぞれ実施
して、飽和ＣＯ2 量（ｍｏｌＣＯ 2 ／ｍｏｌアミン）を
それぞれ算出した。また、吸収領域の条件における飽
和ＣＯ2 量（Ａ）と、再生領域の条件における飽和Ｃ
Ｏ2 量（Ｂ）との差から、ＣＯ2 放散量（Ａ−Ｂ）を算
出した。得られた結果を表１に示す。
【００１６】実施例２ 実施例１において、Ｎ−エチルジエタノールアミン（Ｅ
ＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／リットル（４０重量
％）の水溶液を吸収液とした代わりに、Ｎ−ｎ−ブチル
ジエタノールアミン（ＢＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏ
ｌ／リットル（４８重量％）の水溶液を吸収液とした以
外は、実施例１と同様にして実験を行った。そして、実
施例１と同様に、上記条件及び条件における飽和Ｃ
Ｏ2 量（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）、並びにＣＯ2
放散量をそれぞれ算出した。得られた結果を表１に示
す。
ＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／リットル（４０重量
％）の水溶液を吸収液とした代わりに、Ｎ−ｎ−ブチル
ジエタノールアミン（ＢＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏ
ｌ／リットル（４８重量％）の水溶液を吸収液とした以
外は、実施例１と同様にして実験を行った。そして、実
施例１と同様に、上記条件及び条件における飽和Ｃ
Ｏ2 量（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）、並びにＣＯ2
放散量をそれぞれ算出した。得られた結果を表１に示
す。
【００１７】比較例１ 実施例１において、Ｎ−エチルジエタノールアミン（Ｅ
ＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／リットル（４０重量
％）の水溶液を吸収液とした代わりに、Ｎ−メチルジエ
タノールアミン（ＭＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／
リットル（３６重量％）の水溶液を吸収液とした以外
は、実施例１と同様にして実験を行った。そして、実施
例１と同様に、上記条件及び条件における飽和ＣＯ
2 量（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）、並びにＣＯ2 放
散量をそれぞれ算出した。得られた結果を下記表１に示
す。
ＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／リットル（４０重量
％）の水溶液を吸収液とした代わりに、Ｎ−メチルジエ
タノールアミン（ＭＤＥＡ）を吸収剤として３ｍｏｌ／
リットル（３６重量％）の水溶液を吸収液とした以外
は、実施例１と同様にして実験を行った。そして、実施
例１と同様に、上記条件及び条件における飽和ＣＯ
2 量（ｍｏｌＣＯ2 ／ｍｏｌアミン）、並びにＣＯ2 放
散量をそれぞれ算出した。得られた結果を下記表１に示
す。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記表１の結果から明らかなように、本発
明で使用するアミン化合物の１つであるＮ−エチルジエ
タノールアミン（ＥＤＥＡ）の水溶液をＣＯ2 ガスの吸
収剤として用いることにより（実施例１）、ＭＤＥＡ水
溶液を用いる場合（比較例１）に比べて、吸収領域（条
件）におけるモル当たりの飽和ＣＯ2 量が増大する。
このため、ＣＯ2 放散量はＭＤＥＡ水溶液を用いる場合
よりも大きくなり、効率的にＣＯ2 を除去可能であるこ
とがわかった。また、上記表１の結果から明らかなよう
に、本発明で使用するアミン化合物の１つであるＮ−ｎ
−ブチルジエタノールアミン（ＢＤＥＡ）の水溶液をＣ
Ｏ2 ガスの吸収剤として用いることにより（実施例
２）、ＭＤＥＡ水溶液を用いる場合（比較例１）に比べ
て、再生領域（条件）におけるモル当たりの飽和ＣＯ
2 量が減少する。このため、ＣＯ2 放散量はＭＤＥＡ水
溶液を用いる場合よりも大きくなり、効率的にＣＯ2 を
除去可能であることがわかった。
明で使用するアミン化合物の１つであるＮ−エチルジエ
タノールアミン（ＥＤＥＡ）の水溶液をＣＯ2 ガスの吸
収剤として用いることにより（実施例１）、ＭＤＥＡ水
溶液を用いる場合（比較例１）に比べて、吸収領域（条
件）におけるモル当たりの飽和ＣＯ2 量が増大する。
このため、ＣＯ2 放散量はＭＤＥＡ水溶液を用いる場合
よりも大きくなり、効率的にＣＯ2 を除去可能であるこ
とがわかった。また、上記表１の結果から明らかなよう
に、本発明で使用するアミン化合物の１つであるＮ−ｎ
−ブチルジエタノールアミン（ＢＤＥＡ）の水溶液をＣ
Ｏ2 ガスの吸収剤として用いることにより（実施例
２）、ＭＤＥＡ水溶液を用いる場合（比較例１）に比べ
て、再生領域（条件）におけるモル当たりの飽和ＣＯ
2 量が減少する。このため、ＣＯ2 放散量はＭＤＥＡ水
溶液を用いる場合よりも大きくなり、効率的にＣＯ2 を
除去可能であることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、ガス中の二酸化炭素の除去に
おいて、従来使用されていた上記吸収液のＭＤＥＡ水溶
液に比較し、ＣＯ2 吸収能力に優れ、かつ、エネルギー
効率の点で有利な吸収剤によるガス中のＣＯ2 除去が可
能である。すなわち、本発明の除去方法によれば、従来
から用いられているＭＤＥＡ等の吸収剤を用いる場合に
比べて、ＣＯ2 分圧０．３〜５０ａｔｍ（絶対圧）程度
の範囲に含まれる二酸化炭素を、エネルギー効率良く吸
収／再生できる。そして、本発明は、省エネルギーの観
点からも極めて有意義なＣＯ2 吸収プロセスであり、産
業上の意義は極めて大きい。
おいて、従来使用されていた上記吸収液のＭＤＥＡ水溶
液に比較し、ＣＯ2 吸収能力に優れ、かつ、エネルギー
効率の点で有利な吸収剤によるガス中のＣＯ2 除去が可
能である。すなわち、本発明の除去方法によれば、従来
から用いられているＭＤＥＡ等の吸収剤を用いる場合に
比べて、ＣＯ2 分圧０．３〜５０ａｔｍ（絶対圧）程度
の範囲に含まれる二酸化炭素を、エネルギー効率良く吸
収／再生できる。そして、本発明は、省エネルギーの観
点からも極めて有意義なＣＯ2 吸収プロセスであり、産
業上の意義は極めて大きい。
【図１】図１は、本発明に係る除去方法を用いて、二酸
化炭素を除去するプロセスの一例を示す装置の配置図で
ある。
化炭素を除去するプロセスの一例を示す装置の配置図で
ある。
１ 処理対象ガス ２ 吸収塔 ３ 処理ガス ４ ＣＯ2 リッチ吸収液 ５ 熱交換器 ６ フラッシュドラム ７ 再生塔 ８ 第１再生ＣＯ2 リーン吸収液 ９ 第２再生ＣＯ2 リーン吸収液 １０ リボイラー １１ オーバーヘッドコンデンサー １２ 分離ドラム １３ 還流液 １４ ノズル １５、１６ 遊離ＣＯ2 １７ スチーム源
Claims (2)
- 【請求項１】 二酸化炭素を含有するガスを、吸収剤と
して下記一般式(1) ＲＮ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ）2 ・・・（１） 〔式中、Ｒは炭素原子数２〜４のアルキル基を示す。〕
で表されるアミン化合物の少なくとも１種類を含有する
水溶液に、接触させることを特徴とするガス中の二酸化
炭素の除去方法。 - 【請求項２】 二酸化炭素を含有するガスを、上記一般
式(1) で表されるアミン化合物の少なくとも１種類、及
び二酸化炭素吸収能力の優れた他のアミン化合物の少な
くとも１種類をそれぞれ含有する水溶液に、接触させる
ことを特徴とするガス中の二酸化炭素の除去方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07365898A JP3771708B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ガス中の二酸化炭素の除去方法 |
| AU20375/99A AU2037599A (en) | 1998-03-23 | 1999-03-11 | Process for the removal of carbon dioxide present in gases and system therefor |
| CA002265416A CA2265416C (en) | 1998-03-23 | 1999-03-15 | Process for the removal of carbon dioxide present in gases and system therefor |
| EP99105774A EP0945162B1 (en) | 1998-03-23 | 1999-03-22 | Process for the removal of carbon dioxide present in gases |
| DE69931418T DE69931418T2 (de) | 1998-03-23 | 1999-03-22 | Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus Gasen |
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|---|---|---|---|
| JP07365898A JP3771708B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ガス中の二酸化炭素の除去方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267442A true JPH11267442A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3771708B2 JP3771708B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=13524607
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| AU (1) | AU2037599A (ja) |
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| KR100470959B1 (ko) * | 2002-11-15 | 2005-03-11 | 한국화학연구원 | 중공사막 접촉기용 이산화탄소 흡수제 |
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| JP5449059B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-03-19 | 公益財団法人地球環境産業技術研究機構 | 排ガス中の二酸化炭素を効率的に吸収及び回収する水溶液 |
| JP5450540B2 (ja) | 2011-09-12 | 2014-03-26 | 株式会社日立製作所 | Ｃｏ２回収装置を備えたボイラーの熱回収システム |
| CN102698568A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-10-03 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生系统 |
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| US4406868A (en) * | 1981-11-13 | 1983-09-27 | Phillips Petroleum Company | Process and apparatus for removing H2 S from gas streams |
| IT1177324B (it) * | 1984-11-26 | 1987-08-26 | Snam Progetti | Procedimento per rimuovere selettivamente l'idrogeno solforato da miscele gassose contenenti anche anidride carbonica |
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-
1998
- 1998-03-23 JP JP07365898A patent/JP3771708B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-11 AU AU20375/99A patent/AU2037599A/en not_active Abandoned
- 1999-03-15 CA CA002265416A patent/CA2265416C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-22 EP EP99105774A patent/EP0945162B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-22 DE DE69931418T patent/DE69931418T2/de not_active Expired - Lifetime
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| CA2265416C (en) | 2003-03-11 |
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