(57)【要約】  ヒンダードアミンの金属スルホネート、ホスホネートまたはカルボキシレートを含む酸性ガス吸収剤、ならびに前記吸収剤を使用する二硫化炭素、硫化カルボニルおよび酸素ならびにＣ１〜Ｃ４炭化水素の硫黄誘導体などの他の酸性成分だけでなくＨ２Ｓを、かかる酸性成分およびＣＯ２を含有する混合物から選択的に除去する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
普通はガス状の酸性成分とガス状非酸性成分とＣＯ２とを含有する混合物から前記ガス状の酸性成分を選択的に吸収するための吸収剤であって、
前記吸収剤は、少なくとも１つのヒンダード第二級または第三級アミンの金属スルホネート、金属サルフェート、金属スルファメート、金属ホスホネート、金属ホスフェート、金属ホスホルアミデートまたは金属カルボキシレートを含み、かつ、その際、前記金属スルホネート、金属サルフェート、金属スルファメート、金属ホスホネート、金属ホスフェートまたは金属ホスホルアミデートは、少なくとも１個の鎖炭素を含有する基によってアミン窒素に結合しており、また前記金属カルボキシレートは、少なくとも２個の鎖炭素を含有するアルキレン基によってアミン窒素に結合している、ことを特徴とする吸収剤。
【請求項２】
前記吸収剤は、次の一般式で表されることを特徴とする請求項１に記載の吸着剤。
【化１】
2009504378.tif 000016
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４は、シクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは１以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項３】
前記吸収剤は、次の一般式で表されることを特徴とする請求項１に記載の吸着剤。
【化２】
2009504378.tif 000017
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。
そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４は、シクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは１以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項４】
前記吸収剤は、次の一般式で表されることを特徴とする請求項１に記載の吸着剤。
【化３】
2009504378.tif 000018
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４はシクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは２以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な１つ以上の一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項５】
１つ以上のガス状酸性成分を、前記ガス状酸性成分と非酸性成分とＣＯ２とのガス状混合物から選択的に吸収するための方法であって、
前記混合物を、該ガス状酸性成分が前記混合物から選択的に吸収される条件下に、少なくとも１つのヒンダード第二級または第三級アミンの金属スルホネート、金属サルフェート、金属スルファメート、金属ホスホネート、金属ホスフェート、金属ホスホルアミデートまたは金属カルボキシレートを含み、かつその際、前記金属スルホネート、金属サルフェート、金属スルファメート、金属ホスホネート、金属ホスフェートまたは金属ホスホルアミデートは、少なくとも１個の鎖炭素を含有する基によってアミン窒素に結合している吸収剤のアミノ含有溶液と接触させることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記吸収剤溶液は、次の一般式で表される吸収剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【化４】
2009504378.tif 000019
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４は、シクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは１以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項７】
前記吸収剤溶液は、次の一般式で表される吸収剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【化５】
2009504378.tif 000020
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。
そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４は、シクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは１以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項８】
前記吸収剤溶液は、次の一般式で表される吸収剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【化６】
2009504378.tif 000021
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換アルキル、Ｃ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、ヒドロキシシクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される。そしてｎが２以上であるときは、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４はシクロアルキルまたはアリール環であることができ、そして、置換されているときは、置換基はヘテロ原子含有置換基である。
また、ｎは２以上の整数であり、かつ、金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な１つ以上の一価、二価または三価金属陽イオンである。）
【請求項９】
前記吸収剤によって選択的に吸収されるガス状酸性成分がＨ２Ｓであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記吸収剤によって選択的に吸収されるガス状酸性成分がＨ２Ｓであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記吸収剤によって選択的に吸収されるガス状酸性成分がＨ２Ｓであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記吸収剤によって選択的に吸収されるガス状酸性成分がＨ２Ｓであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収性組成物、ならびに吸収性組成物を使用するＨ２Ｓおよび他の酸性成分含有混合物からのＨ２Ｓの選択的吸収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＳ２、ＨＣＮ、ＣＯＳおよび酸素ならびにＣ１〜Ｃ４炭化水素の硫黄誘導体をはじめとする酸性ガスを含有する混合物などのガスおよび液体をアミン溶液で処理してこれらの酸性ガスを除去することは当該技術ではよく知られている。アミンは通常、水性アミン溶液が酸性流体と向流接触して、吸収塔でアミンを含有する水溶液として酸性ガスおよび液体と接触する。
【０００３】
とりわけ、ＣＯ２とＨ２Ｓとを含有する酸性ガスのアミン溶液での処理は典型的には、かなりの量のＣＯ２およびＨ２Ｓの両方の同時除去をもたらす。例えば、一般に「水性アミン法」と呼ばれる、かかる一方法では、比較的濃いアミン溶液が用いられる。この方法の最近の改善は、ＣＯ２およびＨ２Ｓなどの酸性ガスのほぼ完全な除去を得るために、（特許文献１）に記載されているように立体障害アミンの使用を伴う。このタイプの方法は、ＣＯ２および関連ガスの分圧が低い場合に用いられてもよい。ＣＯ２の分圧が極めて高いおよび／または多くの酸性ガス、例えば、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、ＣＨ３ＳＨおよびＣＳ２が存在する特殊用途向けにしばしば用いられる別の方法は、一般に「非水性溶媒法」と言われる、物理吸収剤と組み合わせたアミンの使用を伴う。この方法での改善は、立体障害アミンと（特許文献２）に記載されているなどの物理吸着剤のような有機溶媒との使用を伴う。
【０００４】
しかしながら、ＣＯ２およびＨ２Ｓの両方を含有する酸性ガス混合物を、混合物からＨ２Ｓを選択的に除去し、それによってＣＯ２の除去を最小限にするように処理することがしばしば望ましい。Ｈ２Ｓの選択的除去は分離された酸性ガス中の比較的高いＨ２Ｓ／ＣＯ２比をもたらし、それはクラウス（Ｃｌａｕｓ）法を用いる元素状硫黄へのＨ２Ｓの変換を簡単にする。
【０００５】
ＣＯ２およびＨ２Ｓとの水性第二級および第三級アミンの典型的な反応は、下記の通り表すことができる。
【化１】
2009504378.tif 000003
式中、各Ｒは同じまたは異なるものであってもよい、そしてヒドロキシ基で置換されていてもよい有機基である。上記反応は可逆的であり、従って、ＣＯ２およびＨ２Ｓの両方の分圧は、上記反応が起こる程度を決定する上で重要である。
【０００６】
選択的Ｈ２Ｓ除去は、低いＨ２Ｓ／ＣＯ２比を有するシェール熱分解からの炭化水素ガス、精油所ガスおよび天然ガスの処理をはじめとする多くのガス処理操作に適用できるが、それは特に、Ｈ２Ｓの分圧がＣＯ２のそれと比べて比較的低いガスの処理で望ましい。というのは、後者のタイプのガスからＨ２Ｓを吸収するアミンの容量が非常に低いからである。比較的低い分圧のＨ２Ｓ入りガスの例には、石炭ガス化によって製造された合成ガス、硫黄工場排ガス、および重質残油がより低い分子量の液体またはガスに熱変換されている精油所で遭遇する低ジュール（Ｊｏｕｌｅ）燃料ガスが挙げられる。
【０００７】
モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジプロパノールアミン（ＤＰＡ）、およびヒドロキシエトキシエチルアミン（ＤＧＡ）などの第一級および第二級アミンがＨ２ＳおよびＣＯ２ガスの両方を吸収することは公知であるが、アミンがＣＯ２との容易な反応を受けて化学反応式５および６に示されるようにカルバメートを形成するので、それらがＣＯ２を除外してＨ２Ｓの優先吸収について特に満足できることは立証されていない。
【０００８】
ジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）は、それがＨ２ＳとＣＯ２とを含有するガスからのＨ２Ｓの選択的除去のために、単独でまたはスルホランなどの物理溶媒と共に、工業的に使用されてきたという点で、第二級アミノアルコールの中で比較的ユニークであるが、接触時間は、本明細書で上記の化学反応式２および４に示されるＣＯ２反応の速度と比べてＨ２Ｓとアミンとのより速い反応を生かすために比較的短く保たれなければならない。
【０００９】
１９５０年に、（非特許文献１）は、第三級アミン、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）がＣＯ２よりもＨ２Ｓ吸収の方へ高度の選択性を有することを示した。このより大きな選択性は、Ｈ２Ｓの速い化学反応と比べてＣＯ２の第三級アミンとの比較的遅い化学反応に起因する。しかしながら、ＭＤＥＡの商業的な有用性は、Ｈ２Ｓ充填量についての制限されたその容量と、例えば、石炭ガス化によって製造された合成ガスを処理するために必要であるレベルまで低い圧力でＨ２Ｓ含有率を下げる制限されたその能力とのために制限される。
【００１０】
最近、シェル（Ｓｈｅｌｌ）に付与された（特許文献３）は、ジアルキルモノアルカノールアミン、そして特にジエチルモノエタノールアミン（ＤＥＡＥ）の水溶液がＭＤＥＡ溶液より高い充填レベルでＨ２Ｓ除去についてより高い選択性および容量を有することを開示した。それにもかかわらず、ＤＥＡＥでさえ業界で遭遇する低いＨ２Ｓ充填頻度にとって非常に有効であるわけではない。また、ＤＥＡＥは１６１℃という沸点を有し、そのため、それは低沸点の比較的高揮発性のアミノアルコールであるとして特徴づけられる。かかる高揮発性は、ほとんどのガススクラビング条件下で、経済的優位性の必然的な低下を伴い、大きな物質損失をもたらす。
【００１１】
（特許文献４）、（特許文献５）および（特許文献６）は、ＣＯ２の存在下でのＨ２Ｓの選択的除去のための立体障害の大きなアミン化合物の使用を開示している。水性メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）と比べて、立体障害の大きなアミンは、高いＨ２Ｓ充填量ではるかにより高い選択性につながる。
【００１２】
（特許文献１）は、水性アミンスクラビング液を使用する酸性ガスからのＣＯ２の除去方法に関する。使用されたアミンは、第二級か第三級炭素原子かのどちらかに結合した少なくとも１つの第二級アミン基かまたは第三級炭素原子に結合した第一級アミノ基を含有する立体障害アミンである。アミンは、使用される溶媒、すなわち、水に少なくとも部分的に溶けるように選択される。
【００１３】
（特許文献７）は、ＣＯ２を含有する酸性ガスが（１）式
【化２】
2009504378.tif 000004
（式中、ＲおよびＲ１はそれぞれ独立してＣ１〜Ｃ６アルキル基であり、ＲかＲ１かのどちらかまたはＲおよびＲ１の両方がペンダント・ヒドロキシル基を有する）の少なくとも１つのジアミノアルコールと（２）アミノ酸とを含有する、塩基性アルカリ金属塩または水酸化物を含む水溶液を使用してガス状混合物からＣＯ２を吸収することによって普通はガス状の混合物から除去されることを開示している。塩基性アルカリ金属塩または水酸化物は、アルカリ金属重炭酸塩、炭酸塩、水酸化物、ホウ酸塩、リン酸塩およびそれらの混合物からなる群から選択される。（特許文献８）、（特許文献９）、（特許文献１０）もまた参照されたい。
【００１４】
（特許文献１１）は、アミノ酸混合物、それらのアルカリ金属塩およびそれらの製造方法に関する。この方法は、水素などの還元剤および触媒有効量の水素化触媒の存在下にグリシンまたはアラニンおよびそれらのアルカリ金属塩のケトンとの還元的縮合を伴う。このように、下記のような反応が開示されている：
【化３】
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式中、Ｒは水素またはメチルであり、Ｘは水素またはナトリウムもしくはカリウムなどのアルカリ金属であり、Ｒ’およびＲ’’は、
ａ）１〜２０個の炭素を有する置換もしくは非置換の線状もしくは分岐アルキル基、または
ｂ）それぞれが３〜６個の炭素原子を有する、そして組み合わせられて環状環を形成する置換もしくは非置換のアルキレン基、
ｃ）４〜８個の環炭素原子を有する置換もしくは非置換のシクロアルキル基、
ｄ）１〜２０個の炭素原子を有する、線状もしくは分岐の、置換もしくは非置換のヒドロキシルアルキル基、または
ｅ）７〜２０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアリールアルキル基
からなる群から選択され、
かつ、Ｒ’’’は水素または１〜２０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の線状アルキル基、または水素とかかるアルキル基との混合物である。
【００１５】
（特許文献１２）は、酸性ガススクラビングでのアルカリ金属塩用の促進剤としての使用のための式：
【化４】
2009504378.tif 000006
（式中、Ｒ１およびＲ２は独立してＣＨ３、Ｃ２Ｈ５およびＣ３Ｈ７から選択され、Ｒ３およびＲ４は独立して水素およびＣＨ３から選択され、ｎはゼロ、２または３である）の立体障害第一級アミノ酸を開示している。
【００１６】
（特許文献１３）は、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールをＫＯＨと反応させ、水で希釈し、そしてＫ２ＣＯ３およびバナジウム腐食防止剤を添加することによって調製されるガス処理組成物に関する。酸性ガススクラビング液は、
【化５】
2009504378.tif 000007
を含有する。
【００１７】
（特許文献１４）は、ガス状混合物からのＨ２Ｓの吸収のための立体障害の大きなアミノ化合物とアミン塩とを含む吸収性組成物に関する。立体障害の大きなアミノ化合物は、第二級アミノエーテルアルコール、ジ第二級アミノエーテル、およびそれらの混合物であることができる。アミン塩は、前記立体障害の大きなアミノ化合物、第三級アルカノールアミン、トリエタノールアミン、およびそれらの混合物などの第三級アミノ化合物と強酸、または強酸の熱分解性塩、すなわち、アンモニウム塩もしくは強酸を形成することができる成分およびそれらの混合物との反応生成物であることができる。好適な強酸には、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、ピロリン酸などの無機酸、酢酸、ギ酸、アジピン酸、安息香酸などのような有機酸が含まれる。これらの酸の好適な塩には、アンモニウム塩、例えば硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウムおよびそれらの混合物が含まれる。好ましくは硫酸アンモニウム（塩）またはＳＯ２（酸の前駆体）がアミンとの反応体として使用される。好適なアミン塩は、吸収性組成物を再生させるために用いられる条件で非揮発性であるものである。
【００１８】
（特許文献１５）は、非ヒンダードアミンと立体障害の大きなアミン塩および／または立体障害の大きなアミノ酸の添加物とを含有するアルカリ性吸収剤溶液を含む吸収性組成物を、ならびにガス流れからのＨ２Ｓの選択的除去のための吸収剤の使用に関する。アミン塩は、アルカリ性の立体障害の大きなアミノ化合物と強酸または強酸の熱分解性塩、すなわち、アンモニウム塩との反応生成物である。好適な強酸には、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、ピロリン酸などの無機酸；酢酸、ギ酸、アジピン酸、安息香酸などのような有機酸が含まれる。好適な塩には、アンモニウム塩、例えば、硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウムおよびそれらの混合物が含まれる。
【００１９】
【特許文献１】米国特許第４，１１２，０５２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１１２，０５１号明細書
【特許文献３】英国特許公開第２，０１７，５２４Ａ号明細書
【特許文献４】米国特許第４，４０５，５８１号明細書
【特許文献５】米国特許第４，４０５，５８３号明細書
【特許文献６】米国特許第４，４０５，５８５号明細書
【特許文献７】米国特許第４，３７６，１０２号明細書
【特許文献８】米国特許第４，３７６，１０１号明細書
【特許文献９】米国特許第４，５８１，２０９号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，２１７，２３８号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，５２５，２９４号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，７５９，８６６号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，６０２，２７９号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，６１８，４８１号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，８９２，６７４号明細書
【特許文献１６】米国特許第２，７５０，４１６号明細書
【非特許文献１】フレーザー（Ｆｒａｚｉｅｒ）、コール（Ｋｏｈｌ）著、Ｉｎｄ．ａｎｄ  Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．、４２（１９５０）、２２８８ページ
【非特許文献２】モエドリッツァー、Ｋ．（Ｍｏｅｄｒｉｔｚｅｒ、Ｋ．）著、「アミノメチルリン酸の新規合成（Ｎｏｖｅｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ）」、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｉｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１９７２、２、３１７ページ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、ヒンダードアミンの金属スルホネート、金属ホスホネートまたは金属カルボキシレートを含む吸収剤、および前記吸収剤を使用するＨ２Ｓを含有するガス状混合物からのＨ２Ｓの除去方法を指向する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
金属スルホネート、スルファメート、ホスホネート、ホスフェートまたはホスホルアミデートが少なくとも１個の、好ましくは１〜４個の鎖炭素を含有する基、より好ましくは２〜４個の鎖炭素のアルキレン基によってアミン窒素に結合しており、そして金属カルボキシレートが２個以上の鎖炭素を含有するアルキレン基によってアミン窒素に結合している、少なくとも１つのヒンダード第二級または第三級アミンの金属スルホネート、金属ホスホネート、金属ホスフェート、金属スルファメート、金属ホスホルアミデートまたは金属カルボキシレートの少なくとも１つを含む吸収性組成物。
【００２２】
吸収剤は一般に次式：
【化６】
2009504378.tif 000008
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は同じまたは異なるものであり、そしてＲ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、水素、Ｃ１〜Ｃ９置換もしくは非置換の直鎖またはＣ３〜Ｃ９置換もしくは非置換の分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐ヒドロキシアルキル、シクロアルキルおよびそれらの混合物から選択され、そして式中、ｎが２以上であるとき、隣接炭素上または１つ以上の炭素によって分離された炭素上のＲ３およびＲ４はシクロアルキルまたはアリール環であることができ、そしてここで、置換されているとき置換基はヘテロ原子含有置換基、好ましくは
【化７】
2009504378.tif 000009
基（式中、Ｒ５およびＲ６は同じまたは異なるものであり、そしてＲ５およびＲ６が両方とも水素であるわけではないという条件で、Ｈ、Ｃ１-Ｃ９直鎖またはＣ３〜Ｃ９分岐鎖アルキル、Ｃ３〜Ｃ９シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ９アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ９直鎖または分岐鎖ヒドロキシアルキル、シクロアルキルおよびそれらの混合物から選択される）であり、そしてさらに式中、場合によりＲ１がＨであり、そしてｎが２以上であるとき、Ｒ２とアミン窒素から少なくとも１個の炭素離れた炭素上のＲ３またはＲ４とは環を形成することができ、
ｎは１以上、好ましくは１〜４、より好ましくは２〜４の整数であり、そして式中、ｎが少なくとも２であるとき、吸収剤はアミンの金属カルボキシレートであることができ、
金属陽イオンは、陰イオンまたは陰イオンクラスターの原子価要件を満たすのに十分な１つ以上の一価、二価または三価金属陽イオン、好ましくはマグネシウム、バリウム、アルミニウム、鉄、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、ニッケル、コバルトである）
で表される。二価陽イオンから形成される塩は、半分−または完全塩であることができる。三価陽イオンから形成される塩は、１／３、２／３または完全塩であることができる。陰イオンクラスターとは、その原子価要件が、例えば、単一の二価または三価金属陽イオンによって満たされる２つ以上の陰イオンを意味する。
【００２３】
好ましくは、Ｒ１およびＲ２は同じまたは異なるものであり、Ｒ１およびＲ２の両方が水素であることはないという条件で、Ｈ、Ｃ４〜Ｃ６置換もしくは非置換の直鎖または分岐鎖アルキル、環状アルキル、Ｃ６〜Ｃ７アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、Ｃ４〜Ｃ６直鎖または分岐鎖ヒドロキシアルキル、シクロアルキルおよびそれらの混合物、より好ましくはＣ４〜Ｃ６直鎖または分岐鎖アルキル、最も好ましくは第三ブチルから選択される。
【００２４】
好ましい物質の例は式：
【化８】
2009504378.tif 000010
【化９】
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【化１０】
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【化１１】
2009504378.tif 000013
のものである。
【００２５】
上記の吸収剤は、Ｈ２Ｓおよび他のガス状酸性成分の、前記ガス状酸性成分と非酸性成分とＣＯ２との混合物からの除去に対して高い選択性を示し、再生後でさえそれらの高い選択性および充填容量を保持する。
【００２６】
本吸収剤は特に、ガス状酸性成分、例えば、Ｈ２Ｓと、非酸性成分とＣＯ２とを含有する普通はガス状の混合物からのガス状酸性成分、例えば、Ｈ２Ｓの選択的吸収であって、
（ａ）前記普通はガス状の混合物を、１つ以上のガス状酸性成分、例えば、Ｈ２Ｓを前記混合物から選択的に吸収できると特徴づけられる吸収剤溶液と接触させる工程と
（ｂ）吸収剤、ガス状酸性成分、例えば、Ｈ２Ｓを含有する前記吸収剤溶液を、少なくとも部分的に、再生させる工程と、
（ｃ）工程（ａ）におけるように接触させることによって１つ以上のガス状酸性成分、例えば、Ｈ２Ｓの選択的吸収のために再生液をリサイクルする工程と
を含む選択的吸収のために利用される。
好ましくは、再生工程は、加熱およびストリッピング、より好ましくは加熱およびスチームでのストリッピングによって実施される。
【００２７】
本明細書で用いるところでは用語「吸収剤溶液」には、アミノ化合物が水もしくは物理吸収剤またはそれらの混合物から選択された溶媒に溶解している溶液が含まれるが、それらに限定されない。（化学吸収剤であるアミノ化合物とは対照的に）物理吸収剤である溶媒は、例えば、その全体開示が参照により本明細書に援用される、（特許文献２）に記載されており、例えば、脂肪酸アミド、Ｎ−アルキル化ピロリドン、スルホン、スルホキシド、グリコールならびにそのモノ−およびジエーテルを含む。好ましい物理吸収剤は本明細書ではスルホンであり、最も好ましくはスルホランである。好ましい液体媒体は水を含む。
【００２８】
吸収剤溶液は通常、用いられる具体的なアミノ化合物および利用される溶媒システムに主として依存して、全溶液のリットル当たり約０．１〜６モル、好ましくはリットル当たり１〜４モルのアミノ化合物の濃度を有する。溶媒システムが水と物理吸収剤との混合物である場合、用いられる物理吸収剤の典型的な有効量は、利用されているアミノ化合物のタイプに主に依存して、全溶液のリットル当たり０．１〜５モル、好ましくはリットル当たり０．５〜３モルで変わってもよい。用いられる特定の化合物へのアミノ化合物の濃度の依存性は、アミノ化合物の濃度を上げると、アミノ化合物が上に与えられた範囲内の最高濃度レベルを決定するであろう具体的な水性溶解限度を有する場合に特に、吸収剤溶液の塩基性を下げるかもしれず、それによってＨ２Ｓ除去に対するその選択性に悪影響を及ぼすので重要である。それ故、各特定のアミノ化合物にふさわしい適切な濃度レベルは満足できる結果を確実にするために維持されることが重要である。
【００２９】
本発明の溶液は、選択的ガス除去方法で典型的に用いられる様々な添加剤、例えば、消泡剤、酸化防止剤、腐食防止剤などを含んでもよい。これらの添加剤の量は典型的には、それらが有効である範囲にある、すなわち、有効量である。
【００３０】
また、本明細書に記載されるアミノ化合物は、ブレンドとして他のアミノ化合物と混合されてもよい。それぞれのアミノ化合物の比は、広範に、例えば、１〜９９重量％の本明細書に記載されるアミノ化合物で変わってもよい。
【００３１】
本明細書でＨ２Ｓ除去のためのアミノ化合物の有効性を決定する上で最終的に重要である３つの特性は、「選択性」、「充填量」および「容量」である。用語「選択性」は本明細書の全体にわたって用いられるところでは、次のモル比率と定義される：
【数１】
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この率が高ければ高いほど、ガス混合物中のＨ２Ｓに対する吸収剤溶液の選択性はより大きい。
【００３２】
用語「充填量」とは、アミンのモル当たりのガスのモル単位で表されるような、吸収剤溶液中の物理的に溶解したおよび化学的に結合したＨ２ＳおよびＣＯ２ガスの濃度を意味する。最良のアミノ化合物は、比較的高い充填レベルまで良好な選択性を示すものである。本発明の実施に使用されるアミノ化合物は典型的には、アミノ化合物のモル当たりＨ２ＳおよびＣＯ２の０．１モルの「充填量」で実質的に１０以上の「選択性」、好ましくは、０．２モル以上の充填量で実質的に１０以上の「選択性」を有する。
【００３３】
「容量」は、吸収工程の終わりに吸収剤溶液に充填されているＨ２Ｓのモル・マイナス脱着工程の終わりに吸収剤溶液に充填されているＨ２Ｓのモルと定義される。高容量は、循環されるべきアミン溶液の量を減らし、かつ、より少ない熱またはスチームを再生中に使用することを可能にする。
【００３４】
酸性ガス混合物は本明細書では必然的にＨ２Ｓを含み、場合によりＣＯ２、Ｎ２、ＣＨ４、Ｈ２、ＣＯ、Ｈ２Ｏ、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｃ２Ｈ４、ＮＨ３などのような他のガスを含んでもよい。しばしば、かかるガス混合物は、燃焼ガス、製油所ガス、都市ガス、天然ガス、合成ガス、水性ガス、プロパン、プロピレン、重質炭化水素ガスなどに見いだされる。吸収剤溶液は本明細書では、ガス状混合物が、例えば、シェール油レトルト、石炭液化もしくはガス化、スチーム、空気／スチームもしくは酸素／スチームでの重質油のガス化、より低い分子量液体およびガスへの重質残油の熱変換、例えば、流体コーカー、フレキシコーカー（Ｆｌｅｘｉｃｏｋｅｒ）、もしくは遅延型コーカーから、または硫黄工場排ガス浄化操作で得られるガスであるときに特に有効である。
【００３５】
本発明の吸収工程は一般に、普通はガス状の流れを吸収剤溶液と任意の好適な接触容器で接触させることを伴う。かかる方法で、それから二硫化炭素、硫化カルボニルおよび酸素ならびにＣ１〜Ｃ４炭化水素の硫黄誘導体などの他の酸性成分だけでなくＨ２Ｓが選択的に除去され得るＨ２ＳおよびＣＯ２を含有する普通はガス状の混合物は、例えば、リングでもしくはシーブプレートで充填された塔もしくは容器、またはバブル反応器などの、通常の手段を用いて吸収剤溶液と均質接触させられてもよい。他の酸性ガス成分もまた除去されるであろう。
【００３６】
本発明を実施する典型的なやり方では、吸収工程は、普通はガス状の混合物を吸収塔の下方部へ供給することによって行われるが、新鮮な吸収剤溶液は塔の上方領域へ供給される。Ｈ２Ｓが大部分なくなったガス状混合物は塔の上方部から抜け出し、選択的に吸収されたＨ２Ｓを含有する、充填された吸収剤溶液は塔をその底部近くでまたは底部で出る。好ましくは、吸収剤溶液の入口温度は吸収工程の間ずっと約２０℃〜約１００℃、より好ましくは３０℃〜約６０℃の範囲にある。圧力は広範に変わってもよく、許容される圧力は吸収器で５〜２０００ｐｓｉａ、好ましくは２０〜１５００ｐｓｉａ、最も好ましくは２５〜１０００ｐｓｉａである。接触は、Ｈ２Ｓが溶液によって選択的に吸収されるような条件下に行われる。吸収条件および装置は、ＣＯ２の捕捉を減らすために吸収器での液体の滞留時間を最小限にするが、同時に最大量のＨ２Ｓガスを吸収するのに十分な液体とのガス混合物の滞留時間を維持するように設計される。所与の程度のＨ２Ｓ除去を得るために循環されるよう要求される液体の量は、アミノ化合物の化学構造および塩基性に、かつ、供給ガス中のＨ２Ｓの分圧に依存するであろう。熱変換法で遭遇するものなどの低い分圧のガス混合物は、シェール油レトルト・ガスなどのより高い分圧のガスより多くの液体を同じ吸収条件下で必要とするであろう。
【００３７】
本方法の選択的なＨ２Ｓ除去段階のための典型的な手順は、低温、例えば、４５℃より下で、およびガスの運転圧力に依存して、少なくとも約０．３フィート／秒（「活性な」または通気されるトレー表面を基準として）のガス速度で、複数のトレーを含有する塔でＨ２ＳとＣＯ２とを含有するガス状混合物のアミノ化合物の溶液との向流接触によってＨ２Ｓを選択的に吸収することを含み、前記トレー塔は、例えば、４〜１６トレーが典型的には用いられて、２０より少ない接触トレーを有する。
【００３８】
普通はガス状の混合物を、Ｈ２Ｓで飽和されるまたは部分的に飽和される吸収剤溶液と接触させた後、溶液は、それが吸収器にリサイクルされるように少なくとも部分的に再生されてもよい。吸収と同様に、再生は単一液相で行われてもよい。吸収剤溶液の再生または脱着は、吸収されたＨ２Ｓが気化するポイントまでの溶液の圧力低下もしくは温度の上昇などの通常の方法、または吸収工程に用いられるものと類似の構成の容器中へ容器の上方部で溶液をバイパスさせ、そして空気もしくは窒素などの不活性ガスまたは好ましくはスチームを、容器を通して上方へ通すことによって行われてもよい。再生工程中の溶液の温度は約５０℃〜約１７０℃、好ましくは約８０℃〜１２０℃の範囲にあるべきであり、再生時の溶液の圧力は約０．５〜約１００ｐｓｉａ、好ましくは１〜約５０ｐｓｉａの範囲であるべきである。吸収剤溶液は、Ｈ２Ｓガスの少なくとも一部を除いた後、吸収容器にリサイクルされてもよい。補給吸収剤が必要に応じて加えられてもよい。
【００３９】
好ましい再生技法では、Ｈ２Ｓに富む溶液は再生器に送られ、そこで吸収された成分は、溶液を再沸騰させることによって発生するスチームによってストリッピングされる。フラッシュドラムおよびストリッパーでの圧力は通常１〜約５０ｐｓｉａ、好ましくは１５〜約３０ｐｓｉａであり、温度は典型的には約５０℃〜１７０℃、好ましくは約８０℃〜１２０℃の範囲にある。ストリッパーおよびフラッシュ温度は、当然ながら、ストリッパー圧力に依存し、こうして約１５〜３０ｐｓｉａストリッパー圧力で、温度は脱着の間ずっと約８０℃〜約１２０℃であろう。再生されるべき溶液の加熱は、低圧スチームでの間接加熱を用いて非常に好適に達成されてもよい。しかしながら、スチームの直接注入を用いることもまた可能である。
【００４０】
図１に例示されるような、本明細書での全体プロセスを実施するための一実施形態では、精製されるべきガス混合物はライン１を通ってガス−液体向流接触塔２の下方部へ導入され、前記接触塔は下方セクション３および上方セクション４を有する。上方および下方セクションは、要望通り１つまたは複数の充填床によって分離されてもよい。上記のような吸収剤溶液は、パイプ５を通って塔の上方部へ導入される。塔の底部へ流れる溶液は、向流で流れるガスに遭遇し、Ｈ２Ｓを優先的に溶解させる。Ｈ２Ｓのほとんどがなくなったガスは、最終用途向けにパイプ６を通って出る。主にＨ２Ｓと幾らかのＣＯ２とを含有する溶液は、塔の底部の方へ流れ、そこからそれはパイプ７を通って排出される。溶液は次に任意のポンプ８によってパイプ７に配置された任意の熱交換器およびクーラー９を通ってポンプ送液され、それは、エネルギー節約のために再生器１２からの熱い溶液を吸収器塔２からのより冷たい溶液と熱交換させる。溶液はパイプ７を通って、ライン１３にガス抜きされる、ライン（図示せず）を備えたフラッシュドラム１０に入れられ、次にパイプ１１によって再生器１２の上方部へ導入され、再生器は幾つかのプレートを備えており、溶液中に運ばれるＨ２ＳとＣＯ２ガスとの脱着を達成する。酸性ガスはパイプ１３を通って凝縮器１４へ通され、そこでガスからの水およびアミン溶液の冷却および凝縮が起こる。ガスは次にセパレーター１５に入り、そこでさらなる凝縮が達成される。凝縮液はパイプ１６を通って再生器１２の上方部に戻される。Ｈ２Ｓと幾らかのＣＯ２とを含有する、凝縮から残ったガスは、最終廃棄処分（例えば、排出口もしくは焼却炉へまたはクラウス装置もしくはストレットフォード（Ｓｔｒｅｔｆｏｒｄ）変換装置（図示せず）などの、Ｈ２Ｓを硫黄へ変換する装置へパイプ１７を通って取り出される。
【００４１】
溶液は、再生器１２を通って下方へ流れる間にそれが含有するガスのほとんどから解放され、リボイラー１９への移動のために再生器の底部でパイプ１８を通って出る。外部加熱源（例えば、パイプ２０を通って注入されるスチームおよび第２パイプ（図示せず）を通って出る凝縮物）付きリボイラー１９は、この溶液の一部（主に水）を気化させてそれからＨ２Ｓをさらに追い出す。追い出されたＨ２Ｓとスチームとは、パイプ２１によって再生器１２の下方セクションに戻され、ガス処理の凝縮段階への参入のためにパイプ１３を通って出る。リボイラー１９に残る溶液はパイプ２２を通って取り出され、熱交換器９で冷却され、（圧力が十分に高い場合は任意な）ポンプ２３の作用によってパイプ５を通って吸収器塔２へ導入される。
【００４２】
典型的には、重質残油の熱変換のための装置からのＨ２Ｓ：ＣＯ２の１：１０モル比を有する処理されるべきガス流れ、または１：１０未満のＨ２Ｓ：ＣＯ２のモル比を有するルルギ（Ｌｕｒｇｉ）石炭ガスは、本発明の方法による処理後に約１：１のＨ２Ｓ：ＣＯ２のモル比を有する酸性ガスをもたらすであろう。本明細書での方法は、別のＨ２Ｓ選択的除去方法と併せて用いられてもよいが、アミノ化合物はそれ自体でＨ２Ｓの優先吸収の点で極めて有効であるので、本発明の方法をそれだけで実施することが好ましい。
【００４３】
試験サンプルの製造
第三ブチルアミノメチルスルホン酸ナトリウムの製造
３７％ホルムアルデヒド溶液（１８ｇ、０．２２モル）を、水（２５ｍＬ）中の亜硫酸水素ナトリウム（２２ｇ、０．２モル）の懸濁液に加えた。この混合物に第三ブチルアミン（２８ｍＬ、１９．４ｇ、０．２６モル）を、反応混合物の温度が３０℃を超えないような速度で加えた。添加が完了したとき、蒸留装置をセットし、混合物を７０〜７５℃で１０分間撹拌し（過剰の第三ブチルアミンを留去し）、１０〜１５℃に冷却した。形成した沈澱を濾過し、メタノールで洗浄し、２０〜２５℃で乾燥させて白色板状晶として、第三ブチルアミノメチルスルホン酸ナトリウム（３０ｇ、８０％）を得た。１８０〜１９０℃より上で溶融することなく分解（アミン臭）、１Ｈ  ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ  １．０２（ｓ，９Ｈ），３．３２（ｓ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２８．９，４９．９，６０．８。
【００４４】
２−（第三ブチルアミノ）エチルスルホン酸ナトリウム
第三ブチルアミン（１２７ｍＬ、８８ｇ、１．２モル）を、水（５０ｍＬ）中の２−ヒドロキシエチルスルホン酸ナトリウムの溶液（２９．６ｇ、０．２モル）およびリン酸二ナトリウム（１．１ｇ、８ミリモル）の溶液に加えた。混合物をオートクレーブ中２４０〜２４５℃（６．５ＭＰａ）で３時間撹拌した。混合物を次に５０〜６０℃に冷却し、標準圧力下に５０ｍＬに濃縮した。１０〜１５℃に冷却した後、形成した沈澱を濾過し、メタノールで洗浄し、２０〜２５℃で乾燥させた、収量１０ｇ。濾液を標準圧力下に約２５〜３０ｍＬに濃縮し、追加の５．６ｇの生成物を得た。２−（第三ブチルアミノ）エチルスルホン酸ナトリウムの全収量は、白色板状晶として、１５．６ｇ、３８％である。分解１４５〜１５０℃（半流体になる）、１Ｈ  ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ  １．００（ｓ，９Ｈ），２．５６（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），２．７２（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２８．９，３８．６，４９．６，５２．２。
【００４５】
３−（第三ブチルアミノ）プロピルスルホン酸
トルエン（１００ｍＬ）中の１，３−プロパンスルトン（２０ｇ、０．１６４ｇ）の溶液に第三ブチルアミン（９０ｍＬ、６２．１ｇ、０．８５モル）を加えた。混合物を穏やかな還流下に１時間撹拌した。沈澱を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、２０〜２５℃で乾燥させた。収量  白色微結晶として、３−（第三ブチルアミノ）プロピルスルホン酸３２ｇ（約１００％）、２８０℃より上のｍｐ、１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）δ  １．３３（ｓ，９Ｈ），２．０７（ｐ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），３．１５（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２１．３，２４．３，３９．４，４７．４，５６．５。
【００４６】
３−（第三ブチルアミノ）プロピルスルホン酸ナトリウム
３−（第三ブチルアミノ）プロピルスルホン酸（１８ｇ）を、メタノール（３００ｍＬ）中の水酸化ナトリウム（３．６９ｇ、０．０９２モル）の溶液に加えた。混合物を透明になるまで撹拌した。溶媒を除去し、固体残留物を真空で乾燥させて白色微結晶として、３−（第三ブチルアミノ）プロピルスルホン酸ナトリウム（１８．７ｇ）を得た。１７０℃で分解、１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）δ  １．０８（ｓ，９Ｈ），１．８０〜１．９０（ｍ，２Ｈ），２．６４（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９１〜２．９６（ｍ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２４．４，２６．９，３９．８，４８．７，４９．６。
【００４７】
第三ブチルアミノメチルホスホン酸二ナトリウムの製造
Ｎ−メチレン−第三ブチルアミンを、次の通り幾つかの修正ありで公表された手順［（特許文献１６）］に従って製造した：
３７％水性ホルムアルデヒド（８９ｇの溶液、３３ｇ、１．１モル）を、温度を２０℃より下に保ちながら（氷浴で冷却して）２０分にわたって第三ブチルアミン（７３ｇ、１モル）に撹拌しながら滴加した。反応混合物を２０〜２２℃で３０分間撹拌し、５〜１０℃に冷却し、水酸化カリウム（３０ｇ）を少しずつ１５〜２０℃に冷却しながら加えた。有機相を分離し、水酸化カリウム・ペレット上で乾燥させた。試みた蒸留による精製は、高温でのＮ−メチレン−第三ブチルアミンの三量化のために満足できない結果を与えた。粗生成物の精製は、触媒的ｐ−トルエンスルホン酸の存在下の蒸留（１０ｃｍカラム、油浴１１５〜１２０℃）によって達成して８７％収率（７４ｇ）で純粋なＮ−メチレン−第三ブチルアミンを得た。ｂｐ  ６６〜６７℃（文献［（特許文献１６）］６４〜６５℃）；１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ  １．２０（ｓ，９Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝１６．０Ｈｚ，１Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝１６．０Ｈｚ，１Ｈ）。
【００４８】
第三ブチルアミノメチルホスホン酸ジエチル
亜リン酸ジエチル（４１．４ｇ、０．３モル）を窒素雰囲気下にＮ−メチレン−第三ブチルアミン（２５．６ｇ、０．３モル）に加えた。１〜２分内に混合物の温度は自発的に６０〜７０℃に上がった。混合物を８０℃で３０分間、次に２０〜２５℃で１２時間撹拌した。混合物のＮＭＲ試験は、無色オイルとして、純粋な第三ブチルアミノメチルホスホン酸ジエチルを示した。１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ  １．０８（ｓ，９Ｈ），１．３４（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，６Ｈ），２．９３（ｄ，Ｊ＝１５．１Ｈｚ，２Ｈ），４．１１〜４．２２（ｍ，４Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  １６．４（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ），２８．４，３８．６（ｄ，Ｊ＝１５９．２Ｈｚ），５０．８（ｄ，Ｊ＝１７．８Ｈｚ），６２．１（ｄ，Ｊ＝６．９Ｈｚ）。（非特許文献２）。
【００４９】
第三ブチルアミノメチルホスホン酸
上記の粗エステル（６５ｇ）を濃塩酸（２００ｍＬ）に滴加した。混合物を９０℃で２０時間撹拌した。混合物を真空で凝固するまで濃縮し、エタノール（３００ｍＬ）を残留物に加えた。混合物を−５℃に３０分間冷却した。沈澱を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄して４４ｇ（９０％）の粗酸（吸着された塩化水素で汚染された）を得た。
【００５０】
粗酸を沸騰水（６０ｍＬ）に溶解させ、これにメタノール（５００ｍＬ）および直ちにプロピレンオキシド（２０ｍＬ）の添加が続いた。混合物を−５℃に１時間冷却し、沈澱を濾過し、メタノールおよびジエチルエーテルで洗浄して４０．５ｇの第三ブチルアミノメチルホスホン酸、白色針状晶を得た。ｍｐ  ２９５℃分解（（非特許文献２）、２８９℃分解）；１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）δ  １．３１（ｓ，９Ｈ），３．０３（ｄ，Ｊ＝１３．９Ｈｚ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２３．９，３７．６（ｄ，Ｊ＝１３７．４Ｈｚ），５８．１（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ）。
【００５１】
第三ブチルアミノメチルホスホン酸二ナトリウム
第三ブチルアミノメチルホスホン酸（１８．４ｇ、０．１１モル）を、メタノール（１００ｍＬ）中の水酸化ナトリウム（８．８ｇ、０．２２モル）溶液に加えた。混合物を還流下に２時間撹拌した。混合物を、凝固するまで（約１／３の容量に）真空で濃縮し、ジエチルエーテルを加えた（２００ｍＬ）。沈澱を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄して第三ブチルアミノメチルホスホン酸二ナトリウム（２０ｇ、８６％）、白色微結晶を得た。分解３５０〜４００℃；１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）δ  １．０２（ｓ，９Ｈ），２．４７（ｄ，Ｊ＝１５．０Ｈｚ，２Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ２６．４，４０．１（ｄ，Ｊ＝１３６．３Ｈｚ），５０．６（ｄ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ）。
【００５２】
実験手順
１．吸収試験は、８９：１０：１の窒素：二酸化炭素：硫化水素のガス混合物を使用して吸収剤の０．１５Ｍ水溶液について３５℃で２時間実施した。
２．脱着実験は、試験ガス混合物と同じ流量で流れる窒素中８５℃で２時間行った。
【００５３】
試験した吸収剤および新鮮な吸収剤および再生吸収剤の両方の吸収結果を表１に提示する。
【００５４】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】Ｈ２ＳとＣＯ２とを含有するガス流れからのＨ２Ｓの選択的除去のための吸収再生装置を例示するダイアグラムフローシートである。
【図１】
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【国際調査報告】
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