(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
前記気体混合物を、吸収ユニットにおける、初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤と接触させるステップと、
前記吸収剤に酸性気体を吸収させて、吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度のアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮したアミンと、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体とを含む、アミンの濃縮状態を形成させるステップと、
分離ユニットによって、前記アミンの濃縮状態を前記吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
前記吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルさせるステップと、
酸性気体と前記濃縮したアミンを取得するように、前記アミンの濃縮状態を再生ユニットに提供するステップと、
再生された濃縮アミンを吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む、酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法。
【請求項２】
前記酸性気体は、下記物質：二酸化炭素（ＣＯ２）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、二硫化炭素（ＣＳ２）、メルカプタン（ＲＳＨ）、一酸化窒素（ＮＯ），二酸化窒素（ＮＯ２）、フッ化物、塩酸を含むグループ及びその組成物から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載する方法。
【請求項３】
前記アミンは、下記物質：モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカンアミン、メチルジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、ジイソプロピルアミンを含むグループ及びその組成物から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１種、または複数種の成分を含む溶剤は、１種または複数種の下記物質：アミン、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩、アルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン、イオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤、水を含むグループ、１種または複数種の下記塩：アルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩またはアルカリ土類塩の中から選出される塩を包含する水溶液を含むグループ及び前記物質又は前記塩の誘導体から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶剤はＣ８−Ｃ１２のアルコール、デカメチルテトラシロキサンまたはデカメチルテトラシロキセンを含む、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記吸収剤は少なくとも１種のアミンを含み、前記アミンが、下記物質：モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、またはジイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカノールアミン及びメチルジエタノールアミンの物質を含むグループから選出されることと、
且つ前記アミンは溶剤において溶解され、前記溶剤が下記物質：Ｃ８−Ｃ１２のアルコール、グリコール、グリコールエーテル、デカメチルテトラシロキサン及びデカメチルテトラシロキセンからなるグループの少なくとも１種を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記吸収ユニットが吸収器、膜接触器、または気体と液体の接触を提供できる如何なる設備である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記溶剤は、アミンのみで酸性気体を吸収する吸収率に比べて、吸収剤内に酸性気体が吸収される吸収率を増加することができる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記吸収剤が酸性気体を吸収してリッチガス吸収剤を形成した後、前記リッチガス吸収剤は重力により吸収ユニットから前記分離ユニットまでに下に向けて移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記分離ステップの後、前記濃縮状態アミンは重力により前記分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記アミンの濃縮状態を再生ユニットに提供するステップは１つの再生方法を含み、前記再生方法は熱分解法、ガスストリッピング法、水蒸気ストリッピング法、真空法、蒸留法、膜接触器による処理法、浸透気化法、圧力差法、マイクロウェーブ法で構成されるグループ及びその組み合わせから選出される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステムにおいて、
初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤が、酸性気体を吸収して濃縮状態のアミンを形成し、前記濃縮状態のアミンが吸収剤の剰余部分から機械的に分離されることができ、初期濃度より高い濃度の濃縮したアミンと吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮したアミンがアミンまたはその化学修飾物を含み、前記吸収された酸性気体が酸性気体またはその化学修飾物を含み、気体混合物と前記吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
前記濃縮状態のアミンを前記吸収剤の剰余部分の中から分離するための分離ユニットと、
酸性気体と濃縮アミンを取得するように、前記濃縮状態のアミンを再生するための再生ユニットと、
を含むことを特徴とする酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステム。
【請求項１３】
前記分離ユニットは前記吸収ユニットの位置よりも低い位置に設置されることにより、前記吸収剤が前記酸性気体を吸収してリッチガス吸収剤が形成された後、前記リッチガス吸収剤は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記吸収ユニット、分離ユニット及び再生ユニットが単一のタワー中に設置され、前記単一のタワー中において、前記分離ユニットは前記吸収ユニットよりも低い位置に設置され、前記再生ユニットは前記分離ユニットよりも低い位置に設置されることにより、前記吸収剤が前記酸性気体を吸収した後、前記リッチガス吸収剤は重力により前記吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動でき、分離ステップの後、前記濃縮状態のアミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記単一のタワーは現存の発電所またはその他種類の設備における排気管を改造または転化して構成される、ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記吸収ユニットは現存の発電所またはその他種類の設備における排気管を改造または転化して構成される、ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記再生ユニットは前記分離ユニットより低い位置に設置されることにより、分離ステップの後に、前記濃縮状態のアミンが重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
吸収剤が初期濃度で溶剤において溶解されている１種の物質を含み、前記物質がアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩を含むグループ及びその組成物の中から選出され、気体混合物を吸収ユニットにおける前記吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む１種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記物質濃縮状態を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記物質濃縮状態を再生ユニットに送って、前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得し、且つ再生された濃縮物質を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法。
【請求項１９】
前記溶剤がアミン、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩、水、アルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン、イオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤を含むか、または、アルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩、リン酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩及び五ホウ酸塩からなるグループから選ばれる１種または複数種の塩の水溶液を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステムにおいて、
気体混合物と、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される、初期濃度の溶剤において溶解される１種の物質を含む吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
物質濃縮状態を剰余吸収剤から分離するための分離ユニットと、
前記酸性気体と濃縮した物質を取得するように、物質濃縮状態を再生するための再生ユニットと、を含み、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む１種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させる、ことを特徴とする酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステム。
【請求項２１】
前記溶剤は水と、下記のアルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩、リン酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩及び五ホウ酸塩のグループから選出される１種または複数種の塩を含有する水溶液と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
気体混合物を、初期濃度で溶剤において溶解され、少なくとも１つのアミンと、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される少なくとも１つの物質とを含有する１種の吸収性混合剤を含む、吸収ユニットにおける吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、少なくとも１つのアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮吸収性混合剤と、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体を含む濃縮状態吸収性混合剤を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記濃縮状態吸収性混合剤を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記酸性気体と前記濃縮した吸収性混合剤を取得するように、前記濃縮状態吸収性混合剤を再生ユニットまでに送るステップと、
再生された濃縮吸収性混合剤を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自ら濃縮する吸収剤を使用して気体混合物を脱酸するプロセスに係り、さらに具体的には、自ら濃縮する吸収剤を使用して酸性気体を気体混合物の中から分離する方法に係る。前記方法はこの種の脱酸プロセス用の全体エネルギーコストを減らすことができる。
【背景技術】
【０００２】
アメリカ政府はこの発明について支払い済みのライセンスを有し、限定した状況下で、当該特許権者に米国国家科学ファンドが設立したスモールエンタープライズ革新研究賞（Ｎｏ．ＩＩＰ−０８３９２１７）に規定する合理的な条件で他者にライセンスするよう求める権利を有する。
【０００３】
本発明は「酸性気体を分離するために自濃縮する吸収剤」をタイトルとし、出願番号をＮｏ．１２／４３０，９９８とし、出願日を２００９年４月２８日とする米国特許出願の優先権を主張し、「気体期待混合物を脱酸するための方法とシステム」をタイトルとする米国特許出願（序列番号：１２／２５０，２５７、出願日：２００８年１０月１３日）の一部の継続出願であり、前記序列番号１２／２５０，２５７の米国特許出願は「状態変化を伴う吸収方法」をタイトルとする米国特許出願（序列番号：１１／２７９，０９５、出願日２００６年４月７日）の一部の継続出願であり、前記序列番号１１／２７９，０９５の米国特許出願は２００７年１０月１１日に公開され、（米国特許公開番号２００７０２３７６９５  Ａ１）、２００９年６月２日に特許権が授与されており（米国特許第７，５４１，０１１号）、ここですべての出願の開示は全部全文を引用したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５４１０１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
数々の生産プロセスは気体混合物中から酸性気体を脱除させる必要がある。例えば、初期の天然ガスまたはその他の大量の酸性気体を含む気体混合物の脱酸で、前記酸性気体は硫化水素（Ｈ２Ｓ）、二酸化炭素（ＣＯ２）または類似する汚染物質を含む。脱酸プロセスは気体混合物中における酸性気体の不純物を受け入れられるレベルにまで低減する。該ステップは通常アミン処理プロセスを介して行われ、前記アミン処理プロセスは各種の工業生産中、とりわけ製油工場、天然ガス工場及び化学プラントにおいて比較的普及されている。アミンの処理プロセスはアミンの水溶液を利用して酸性気体（例えば、硫化水素Ｈ２Ｓと二酸化炭素ＣＯ２）を脱除するプロセスを含む。
【０００６】
通常の脱酸プロセスは気体・液体の吸収プロセスである。代表的な気体・液体吸収プロセスは、通常、脱除しょうとする酸性気体の気体混合物を液体状のアミン溶液と接触させて、アミン溶液を、酸性気体を吸収する吸収剤とすることを含む。工業生産中、最も普遍的に使用されているアミンは例えば、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）及びジエタノールアミン（ＤＥＡ）のようなアルカノールアミンであり、近年、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）を二酸化炭素（ＣＯ２）の分離に用いる応用が工業生産の注目になっている。現在では、ジイソプロピルアミン（ＤＩＰＡ）はスルフィノール法プロセスとＳＣＯＴプロセスとに使われ、前記ＳＣＯＴプロセスはクラウス（Ｃｌａｕｓ）プラントのテールにおける酸性ガス浄化に利用されている。
【０００７】
代表的な気体・液体吸収プロセスの中では、酸性ガスが吸収ユニットにおける吸収剤に吸入された後、リッチガス吸収剤が再生ユニットに送入され、前記再生ユニット中で、リッチガス吸収剤が処理・分離された後、吸収された気体とリーンガス吸収剤とに再生・分化される。その後、再生された前記リーンガス吸収剤を吸収ユニットにリサイクルし、且つ使用者の目的に相応して、酸性気体を収集または排出する。この種の気体・液体吸収では、吸収ユニット中において重複使用するように、吸収剤廃液を全部再生する必要があるため、前記再生プロセスの消耗エネルギーは全体の消耗エネルギー比重の８０％以上を占めていたのである。この他に、前記代表的な気体・液体吸収プロセスは１つの液体状態のみの形で、１種の吸収剤の使用に限定される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、自ら濃縮する吸収剤を使用して気体混合物を脱酸するためのプロセスを開示し、前記プロセスは気体混合物中から分離される酸性気体の吸収率を増加させることができ、且つこの種の脱酸プロセス用の全体エネルギーコストを低減することができる。
【０００９】
１つの一般的な面から見て、本発明の実施例は酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法に係り、前記方法は、
前記気体混合物を、吸収ユニットにおける、初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤と接触させるステップと、
前記吸収剤に酸性気体を吸収させて、吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、アミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮したアミンと、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体とを含む、アミンの濃縮状態を形成させるステップと、
前記アミンの濃縮状態を前記吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
前記吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルさせるステップと、
酸性気体と前記濃縮したアミンを取得するように、前記アミンの濃縮状態を再生ユニットに提供するステップと、
再生された濃縮アミンを吸収ユニットにリサイクルするステップと、を含む方法である。
【００１０】
本発明の１つの実施例の中では、前記吸収剤と吸収された酸性気体とが重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に向けて移動し、分離された濃縮状態アミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動する。
【００１１】
もう１つの一般的な面から見て、本発明の実施例は酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステムに係り、前記システムは、
初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤が酸性気体を吸収して濃縮状態のアミンを形成し、前記濃縮状態のアミンが吸収剤の剰余部分から機械的に分離されることができ、初期濃度より高い濃度の濃縮したアミンと吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮したアミンがアミンまたはその化学修飾物を含み、前記吸収された酸性気体が酸性気体またはその化学修飾物を含み、気体混合物と前記吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
前記濃縮状態のアミンを前記吸収剤の剰余部分の中から分離するための分離ユニットと、
酸性気体と濃縮アミンを取得するように、前記濃縮状態のアミンを再生するための再生ユニットと、を含むシステムである。
【００１２】
本発明の１つの実施例の中では、記吸収ユニット、分離ユニット及び再生ユニットが単一のタワー中に設置され、前記単一のタワー中において、前記分離ユニットは前記吸収ユニットよりも低い位置に設置され、前記再生ユニットは前記分離ユニットよりも低い位置に設置されることにより、気体吸収の後、前記吸収剤と前記吸収された酸性気体とは重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動し、前記濃縮状態のアミンは重力により再生ユニットまでに下に移動する。
【００１３】
もう１つの一般的な面から見て、本発明の実施例は酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法に係り、前記方法は、
吸収剤が初期濃度で溶剤において溶解されている1種の物質を含み、前記物質がアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩を含むグループ及びその組成物の中から選出され、気体混合物を吸収ユニットにおける前記吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む１つの物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記物質濃縮状態を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記物質濃縮状態を再生ユニットに送って、前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得し、且つ再生された濃縮物質を吸収ユニットにリサイクルするステップとを含む方法である。
【００１４】
もう１つの一般的な面から見て、本発明の実施例は酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するためのシステムに係り、前記システムは、
気体混合物と、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される、初期濃度で溶剤において溶解される1種の物質を含む吸収剤と、を相互に接触させるための吸収ユニットと、
物質濃縮状態を剰余吸収剤から分離するための分離ユニットと、
前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得するように、前記物質濃縮状態を再生するための再生ユニットと、を含み、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む１種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させる、システムである。
【００１５】
もう１つの一般的な面から見て、本発明は酸性気体を含有する気体混合物を脱酸するための方法に係り、前記方法は、
気体混合物を、初期濃度で溶剤において溶解され、少なくとも１つのアミンと、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される少なくとも１つの物質とを含有する1種の吸収性混合剤を含む、吸収ユニットにおける吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、少なくとも１つのアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮吸収性混合剤と、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体を含む濃縮状態の吸収性混合剤を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記濃縮状態吸収性混合剤を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記酸性気体と前記濃縮した吸収性混合剤を取得するように、前記濃縮状態吸収性混合剤を再生ユニットまでに送るステップと、
再生された濃縮吸収性混合剤を吸収ユニットにリサイクルするステップと、を含む方法である。
【００１６】
以下に附属する図面と合わせて見れば、本発明の上記内容をより良く理解することができる。図面は本発明をよく説明する目的でその好ましい実施例を示している。でも、本発明はこれらの図面に示す精確な構成や手段に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の１つの実施例における脱酸プロセスのステップに係わるフロー図である。
【図２】本発明の他の実施形態における脱酸プロセスのステップに係わるフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明におけるその他の側面、特徴と有利点は以下の本発明に対する詳細な記述、具体的実施例及び付属する請求の範囲で十分に開示するものとする。
【００１９】
別途定義されない限り、本発明に係わるここにて使用する全ての科学技術用語は当業者にとって周知のものである。その他個別の技術用語は本明細書が定めた意味を持つ。ここにおいて引用するすべての特許、既に公開されている特許申請と出版物はいずれも本文中に組み込まれ、本文の詳しい説明と同一なものである。注意すべきは、本文のコンテキストに別途定めない限り、ここと請求の範囲中にて使用する単数形式の用語はいずれも複数の意義を含めるものとする。
【００２０】
１つの一般的な面から見て、本発明は1種の自ら濃縮するアミンの吸収を使用して気体混合物を脱酸するプロセスに係り、当該プロセスはエネルギー消耗を最小化し、吸収率を最大化することができる。  
【００２１】
本発明の１つの実施例の中では、除去しょうとする必要のある酸性気体を含む気体混合物と吸収剤とが１つの吸収ユニット中において接触する。前記吸収剤は初期濃度で溶剤中に溶解されている1種のアミンまたは1種の物質を含む。吸収プロセス中において、吸収剤中の前記アミンまたは前記物質は自ら濃縮して濃縮状態アミンまたは濃縮状態の前記物質となる。吸収が完了した後、前記濃縮状態アミンまたは濃縮状態の前記物質は吸収剤の剰余部分から機械的に分離され、言い換えれば、前記濃縮状態アミンまたは濃縮状態の前記物質は吸収剤の剰余部分と溶液を形成しない。
【００２２】
前記除去しょうとする酸性気体は、例えば、1種または複種の酸性気体であることができ、下記物質、二酸化炭素（ＣＯ２）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、二硫化炭素（ＣＳ２）、メルカプタン（ＲＳＨ）、一酸化窒素（ＮＯ），二酸化窒素（ＮＯ２）、フッ化物、塩酸及びその組成物を含むグループから選ばれる。
【００２３】
本発明の実施例に従う吸収ユニットは、例えば、吸収タワーまたは膜接触器、またはその他当業者の周知する気体・液体接触ユニットであることができる。
【００２４】
本技術領域の当業者に容易に理解できるように、前記吸収剤は1種の溶剤中に溶解されている1種または複種のアミンを含む。前記アミンは実例上、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカノールアミン、メチルジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、またはジイソプロピルアミン、その誘導体またはその混合物を含むが、それに限らない。
【００２５】
前記溶剤は水溶剤または有機溶剤であることができる。例えば、前記水溶剤は水、１種または複種の塩の水溶液であることができる。前記塩はアルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩中の１種及びその誘導体を含むが、それに限らない。前記有機溶剤は１種または複種の組成物を含むことができ、前記組成物はアルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン及びその誘導体である、例えばイオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤を含むが、それに限定されない。さらには、前記溶剤は１種の水溶液と１種の有機溶剤の組み合わせであることができる。
【００２６】
前記アミンは例えば、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のような１種または複種のその他アミンもしくは１種または複種のその他物質に溶解されることができる。
【００２７】
好ましい実施例では、前記有機溶剤はＣ８〜Ｃ１２のアルコール、デカメチルテトラシロキサン（decamethyltetrasiloxane）またはデカメチルテトラシロキセン（decamethyltetrasiloxine）を含む。
【００２８】
なお、前記溶剤はまた例えば水に溶解しないアルコール、グリコール、グリコールエーテル、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤のような水に不溶性のまたは少ししか溶解しない溶剤であることができる。さらには、前記溶剤はイオン性液体またはポリマーであることができる。
【００２９】
本発明の１つの実施例においては、前記吸収剤は物質中に溶解されているアミンを含み、前記物質はアルコール、グリコール、グリコールエーテル、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤、モノエタノールアミンの溶液、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカノールアミン（ａｌｋｙｌ ａｌｋａｎｏｌａｍｉｎｅｓ）、メチルジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、またはジイソプロピルアミン、及び誘導体または混合物を含むことができるが、それに限らない。
【００３０】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記アミンをその他物質で取り替えることができる。前記アミン代替物質は例えば、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト（phosphonite）、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩及びその誘導体または組成物であることができる。また、前記アミン代替物質は水中もしくはアルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト（phosphonite）、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩またはその誘導体を含むが限定されない1種または複種の塩の水溶液中において溶解されることができる。前記アミン代替物質は１種または複種の組成物を含む有機物質に溶解されることもでき、前記組成物はアルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン及び例えばイオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤のようなその誘導体を含むが、それに限定されない。また、前記アミン代替物質は例えば、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト（phosphonite）、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のような１種または複種のアミンもしくは１種または複種のその他アミンに取り替わる物質に溶解されることもできる。
【００３１】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記吸収剤は炭酸塩又はホウ酸塩の水溶液を含む。
【００３２】
本発明に係わる他の実施例においては、前記吸収剤は１種の溶剤中に溶解されている１種または複種のアミンと１種または複種のアミン代替物の混合物を含む。前記溶剤は例えば上記に述べる溶剤中の如何なる１種であることができる。
【００３３】
本出願の１つの実施例においては、前記吸収剤はアミン溶液、アミン代替物またはその混合物を含み、前記溶液の濃度は以下のパーセンテージにより組成される組中から選出される：０．１％、１％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、９０％等。
【００３４】
本発明の実施例により、前記酸性気体と吸収剤が接触するとき、前記酸性気体は物理的方法及び／または化学的方法で吸収される。なお、物理的方法で吸収された後、前記酸性気体は吸収剤内に吸着され、主に化学的性質変化を経ない状態下で濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物中に存在する。しかしながら、化学的吸収の後、前記酸性気体は吸収剤内に吸着され、主に化学的性質変化を経た状態下で濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物中に存在し、言い換えれば、前記アミンまたはアミン代替物が酸性気体と反応後の反応物中に存在するのである。
【００３５】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記アミンまたはアミン代替物が酸性気体と反応後の反応生成物は基本的に前記溶剤中に溶解されない。
【００３６】
前記吸収剤中においてアミンを使用する際、前記濃縮状態アミンは初期濃度より高い濃度のアミンと吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮アミンはアミンまたは例えば、アミンと酸性気体との化学反応後に生成した反応生成物のような化学的性質変化を経たアミンであることができる。前記濃縮状態アミンは例えば、１種のアミン溶液のようなシングルの状態で存在することができる。前記濃縮状態アミンは複合的な状態で存在することもできる。前記吸収剤が酸性気体を吸収することにより自発的に濃縮状態アミンを形成したため、前記吸収剤はまた自濃縮するアミン吸収剤とも称され、前記吸収された酸性気体は前記濃縮状態アミン中に集積する。
【００３７】
類似して、前記吸収剤中においてアミン代替物を使用する際、前記濃縮状態アミン代替物は初期濃度より高い濃度のアミン代替物と吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮アミン代替物は当該代替物または、例えば、当該代替物と酸性気体との化学反応後に生成した反応生成物のような化学的性質変化を経た物質であることができる。前記吸収された酸性気体は酸性気体または、例えば、当該代替物と酸性気体との化学反応後に生成した反応生成物のようなその化学的性質変化物を含む。なお、前記濃縮状態アミン代替物は、例えば、１種のアミン代替物溶液のようなシングルの状態で存在することができる。前記濃縮状態アミン代替物は複合的な状態で存在することもできる。前記吸収剤が酸性気体を吸収することにより自発的に濃縮状態アミン代替物を形成したため、前記吸収剤はまた自濃縮するアミン代替物吸収剤とも称され、前記吸収された酸性気体は前記濃縮状態アミン代替物中に集積する。
【００３８】
前記吸収剤が酸性気体を吸収した後、酸性気体が除去または明らかに減少されることに伴い、浄化を経た気体混合物は吸収ユニット中から排出される。排出された浄化を経た気体混合物は使用者の目的に従い収集または処理することができる。
【００３９】
吸収剤が酸性気体を吸収した後、前記吸収ユニット内の物質は分離ユニットに提供され、濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物を吸収剤の剰余部分中から分離する。また、前記濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物の形成プロセスは前記吸収ユニット内における物質が分離ユニットに提供される前、最中、後のいずれ時であることができる。
【００４０】
本発明に係わる他の実施例においては、前記濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物が完全に形成された後に、前記吸収ユニット内における物質がはじめて分離ユニットに提供される。
【００４１】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記濃縮状態アミンまたは濃縮状態アミン代替物が完全に形成される前に、前記吸収ユニット内における物質はすでに分離ユニットにと提供される。
【００４２】
現在公開されている技術では、本技術領域の当業者はすでに知られている状態分離技術を利用して、前記分離を実現することができる。例えば、状態の濃度を基本として、分離ドラムを使えば、濃縮状態アミンを分離できる。また、状態のその他特性を基本として、例えば、濃縮状態アミンと吸収剤の剰余部分に対する浸透性が異なる膜の使用を介して、濃縮状態アミンを分離できる。さらに、前記濃縮状態アミンは分散状態の結合を助ける超音波装置により分離することもできる。
【００４３】
本発明に係わる分離ステップは、１種または複種の本領域において周知の、ロット状態の液体の分離に適用する状態沈降または状態分離装置の使用を介して完了することができる。一部の実例では、例えば、簡単な沈降器、濾化器、離心分離器、膜濾化器、超音波設備等が使用される。
【００４４】
分離の後、前記吸収剤の剰余部分は主に溶剤を含む。前記吸収剤の剰余部分はまた初期濃度よりずっと低い濃度のアミンまたはアミン代替物をも含む。前記吸収剤の剰余部分はさらに少量の吸収された酸性気体を含む可能性がある。分離の後、前記吸収剤の剰余部分は吸収ユニットにリサイクルされ重複使用される。
【００４５】
分離された濃縮状態アミン又は濃縮状態アミン代替物は再生ユニットに送られ、前記再生ユニットの中で、前記濃縮状態アミンは処理を経てアミンと酸性気体を生成または再生する。本発明の公開された実施例をもって、本技術領域の当業者は前記再生プロセスを既知の再生方法を使用して実現させることができる。代表的な再生方法は熱分解法、ガスストリッピング法、水蒸気ストリッピング法、真空法、蒸留法、膜接触器（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｏｒ）による処理法、浸透気化法、圧力差法、マイクロウェーブ法とそれらの組み合わせを含むが、限定されない。現在公開されている手法をもって、本技術領域の当業者がその他再生方法を再生プロセス中にて使用できることは理解されたい。
【００４６】
前記再生された酸性気体は使用者の目的に従い収集または処理できる。前記再生されたアミンまたはアミン代替物質は吸収ユニットにリサイクルされて重複使用されることができる。
【００４７】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記吸収剤内の物質はポンプを介して１つのユニットから他のユニットにトランスファーされる。本発明に係わるその他の実施例においては、前記吸収剤内の物質は少なくとも幾つかのユニット中において重力によりトランスファーするのである。
【００４８】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記吸収剤内の物質は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に向けて移動する。
【００４９】
本発明に係わる他の実施例においては、前記分離された濃縮状態アミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動する。
【００５０】
なお、本発明に係わる他の実施例においては、前記吸収剤内の物質が吸収ユニットから分離ユニットまでに下に向けて移動することと、前記分離された濃縮状態アミンが分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動することとは、いずれも重力によるのである。
【００５１】
別の一般的な面から見て、本発明は１種の酸性気体を含む気体混合物を脱酸するために使用するシステムに係る。前記システムは上記にて述べる吸収ユニット、分離ユニットと再生ユニットとを含む。
【００５２】
本発明に係わる１つの実施例においては、前記分離ユニットが吸収ユニットより低い位置に設置されることにより、前記吸収剤内の物質は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に向けて移動できる。
【００５３】
本発明に係わる他の実施例においては、前記再生ユニットが分離ユニットより低い位置に設置されることにより、分離された濃縮状態アミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動できる。
【００５４】
また、本発明に係わる他の実施例においては、前記吸収ユニット、分離ユニットと再生ユニットは単一のタワー中に設置され、前記単一のタワー中において、分離ユニットは吸収ユニットよりも低い位置に設置され、再生ユニットは分離ユニットよりも低い位置に設置されることにより、リッチガス吸収剤は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動し、分離された濃縮状態アミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に移動できる。
【００５５】
本発明の実施例により、前記脱酸プロセスは気体混合物の中から不純な酸性気体を除去するために使用されることができ、前記脱酸プロセスにより、前記酸性気体はより有効に処理されることができる。別の面では、本発明の実施例により、前記脱酸プロセスはまた気体混合物の中から対象となる酸性気体をより有効に収集することもできる。
【００５６】
本発明に係わる１つの実施例においては、吸収剤中の溶剤は前記酸性気体の吸収率を高める作用を有する。前記酸性気体が吸収剤に吸入される比率はそれが直接アミンにより吸収される比率より高い。
【００５７】
本発明に係わる１つの面では、再生プロセスに使用するエネルギーの消耗が減少する原因は：ただ部分の吸収剤（前記濃縮状態アミン）だけが再生を必要とし、前記吸収剤の剰余部分が迅速に吸収ユニット中にリサイクルされて重複使用されるからである。
【００５８】
本発明に係わる別の面では、脱酸プロセス中の２つまたはより多くのユニットを単一のタワー中にて併合することにより、各種組成物がポンプでなく、重力により幾つかのユニット間でトランスファーされ、前記脱酸プロセスのエネルギー消耗をより一層低減させることができる。単一のタワー内において複数のユニットを使用することは、再生する必要のある濃縮状態アミンのサイズが比較的小さいであるゆえ、実用性がある。伝統的な液体・気体分離プロセスの中では、再生を必要とするリッチガス吸収剤の体積は明らかに本発明の実施例中における濃縮状態アミンの体積よりも大きいである。伝統的な方法の中では、１つの単一タワー中に吸収ユニットと再生ユニットの両方を含める場合、前記単一タワーの高さが高すぎるが故に実用性に欠ける。
【００５９】
図１は本発明の１つの具体的な実施例を開示しており、図１では、除去する必要のある酸性気体を含む１種の気体混合物１と１種の吸収剤３とが吸収ユニット１０中に放置されている。前記吸収ユニット１０中においては、前記気体混合物１と吸収剤３とが相互に接触する。前記吸収ユニット１０中においては、前記酸性気体が吸収剤３により吸収された後、浄化された気体混合物２が前記吸収ユニット１０から排出される。リッチガス吸収剤５は吸収剤の剰余部分４中から濃縮状態アミン６を分離するための分離ユニット２０（例えば、重力沈降タンク）に送入される。分離の後、前記吸収剤の剰余部分４は溶剤中の全てまたは大部分の組成物を含み、アミンを少量有しまたは含まず、吸収された酸性気体を少量有しまたは含まず、更なる処理を経てまたは経ずして、吸収ユニット１０にリサイクルされて重複使用される。分離された濃縮状態アミン６は化学的性質変化を経たまたは経なかった大部分または全部のアミンと吸収された酸性気体とを含み、再生処理に利用する溶剤の１種または複種の組成物をオプションとして含むことさえある。
【００６０】
図１を参照して、分離された濃縮状態アミン６は再生ユニット３０に送られ、前記再生ユニット３０中においては、前記濃縮状態アミン６が処理され、吸収された酸性気体１２が濃縮状態アミンの剰余部分中から分離され、前記濃縮状態アミンの剰余部分はリーンガス状態１４となる。前記吸収された酸性気体１２はさらに処理され、酸性気体１８が剰余部分１６中から分離され、前記剰余部分１６はアミンと１種または複種の溶剤の組成物を含むことができ、前記溶剤の組成物は酸性気体の吸収中において及び／または吸収された酸性気体のトランスファー中において前記酸性気体と反応する溶剤の組成物である。前記分離を経た酸性気体１８は使用者の目的によって、処理または収集することができる。前記剰余部分１６は再生されてリーンガス状態１４の一部分となる。前記リーンガス状態１４は再生されたアミンを含み、また、１種または複種の溶剤の組成物を含むこともあり、さらなる処理を経てまたは経ずして、吸収ユニット１０にリサイクルされ重複使用される。
【００６１】
図１の示すように、分離ユニット２０からの吸収剤の剰余部分４と再生ユニット３０からのリーンガス状態１４とが混合器４０内において一緒に混合される。その後、生成した吸収剤３を吸収ユニット１０にリサイクルして重複使用する。本発明のその他実施例によれば、前記吸収剤の剰余部分４とリーンガス状態１４とは必ずしも前もって一緒に混合される必要がなく、それぞれ別に吸収ユニット１０にリサイクルされ重複使用することもできる。
【００６２】
図１には開示されていないけれど、現在公開されている技術により、前記吸収剤３のリサイクルを経た組成物を除いて、本技術領域における当業者は１種または複種の前記吸収剤３の組成物を追加として付け足すことができ、よって脱酸プロセス中において損失した１種または複種の組成物が補償できる。
【００６３】
図２は本発明の他の具体的な実施例を開示している。このプロセスにおいては、前記吸収ユニット１０、分離ユニット２０と再生ユニット３０が１つの単一タワー１００内部に組み入れられる。リッチガス吸収剤は重力により前記吸収ユニットから分離ユニット２０までに下に移動し、濃縮状態アミンと吸収剤の剰余部分４とを分離する。分離された後、前記濃縮状態アミンは重力により前記再生ユニット３０までに下に移動し、前記再生ユニット３０内において、再生された酸性気体１８とリーンガス状態１４とを取得する。さらには、前記吸収剤の剰余部分４とリーンガス状態１４とは混合器４０までに下に移動し、且つ前記混合器４０内において混合され前記吸収剤３を得る。前記吸収剤３はポンプにより吸収ユニット１０に戻され、前記吸収ユニット１０内において気体混合物１と接触して別のサイクルを開始する。
【００６４】
本発明のその他実施例によれば、前記吸収剤の剰余部分４とリーンガス状態１４とは必ずしも前もって一緒に混合される必要がなく、それぞれ別にポンプにより吸収ユニット１０内に戻され再使用することができる。
【００６５】
同様に、前記吸収剤３のリサイクルを経た組成物を除いて、１種または複種の前記吸収剤３の組成物が追加して付け足すことができ、よって脱酸プロセス中において損失した１種または複種の組成物が補償できる。
【００６６】
この実施例においては、吸収ユニット１０から再生ユニット３０に液体トランスファーに必要なポンプの仕事エネルギーが無いため、これによって、さらに省エネルギーの目的を達成することができる。
【００６７】
本発明の実施例によれば、現存する発電プラントまたは他種の設備における排気スタックを吸収ユニットに改造または転換できる。本発明の実施例によれば、前記排気スタックは吸収ユニット、分離ユニットと再生ユニットとを含む単一のタワーにも改造または転換できる。
【００６８】
本発明は以下の具体的実施例を有するが、発明の範囲はそれに限定されないものとする。
【実施例１】
【００６９】
吸収剤が体積比２０％のアミン（モノエタノールアミン、即ちＭＥＡ）と体積比８０％の溶剤（イソオクタノール）から構成される。２５〜４５℃、１ａｔｍの条件下において、撹拌セル吸収ユニット（ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｃｅｌｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）内にて、酸性気体（二酸化炭素）を含む気体混合物と吸収剤とを接触させる。吸収剤内のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）は自ら濃縮して濃縮状態アミンとなり、ＭＥＡ及びＭＥＡとＣＯ２との反応生成物を含む。
【００７０】
吸収の後、重力により前記吸収剤を沈殿させ、濃縮状態アミンを吸収剤の剰余部分中から分離させる。分離の後、前記吸収剤の剰余部分は大部分のイソオクタノールと、または、部分的なＭＥＡと吸収されたＣＯ２とを含むこともあり、吸収ユニットにリサイクルされて重複使用される。前記濃縮状態アミンには、全てのＭＥＡ（化学的性質変化を経てないＭＥＡ及びＭＥＡとＣＯ２との反応生成物を含む）の濃度はおよそ体積比の７０％である。
【００７１】
前記分離された濃縮状態アミンを再生器にトランスファーし、前記濃縮状態アミンを加熱する方法で処理し、再生されたＭＥＡとＣＯ２を取得する。再生されたＭＥＡと吸収剤の剰余部分を混合する。前記混合物を撹拌セル吸収ユニットにリサイクルしてサイクルを完了する。
【００７２】
再生プロセスが放出するＣＯ２を収集する。
【実施例２】
【００７３】
本実施例では、炭酸塩水溶液を介してＣＯ２を吸収することを開示する。
【００７４】
５０℃、１ａｔｍの条件下で、撹拌セル吸収ユニット内にて、酸性気体（二酸化炭素）を含む気体混合物と前記炭酸塩水溶液により組成される１種の吸収剤とを接触させる。
【００７５】
吸収プロセス中において、炭酸塩が水溶液中にてＣＯ２と反応して重炭酸塩を生成する。吸収の後、前記吸収剤を２５℃にまで冷却し、前記重炭酸塩を結晶化させる。固体状態の重炭酸塩を吸収剤中から分離する。そして、前記固体状態の重炭酸塩を再生ユニット部分にトランスファーし、前記固体状態の重炭酸塩を加熱する方法を用いて処理し、再生された炭酸塩とＣＯ２を取得する。再生された炭酸塩を水溶液中に溶解して、併せて撹拌セル吸収ユニットにリサイクルすることで、サイクルを完了する。
【００７６】
本発明のコンセプトを逸脱しない範囲内で上記実施例に変更がなされることができるのは当業者に理解できる。よって、本発明には、上記に開示する具体的実施例に限らず、附属する請求の範囲にて定義する趣旨と範囲内における変更と修正が全部含まれるのである。
【符号の説明】
【００７７】
１、２、気体混合物
３、吸収剤
４、１６、剰余部分
５、リッチガス吸収剤
６、濃縮状態アミン
１０、吸収ユニット
１２、１８、酸性気体
１４、リーンガス状態
２０、分離ユニット
３０、再生ユニット
４０、混合器
１００、単一のタワー
【図１】
0005676569.tif 000002
【図２】
0005676569.tif 000003