(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンイミン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
エチレンイミン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２，３，４−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−３，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，４−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，５−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−４−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，５−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，６−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３，５−ジカルボン酸ナトリウム塩、およびこれらのカリウム塩からなる群から選ばれたアミノ酸塩と、
２−（シクロプロピルアミノ）エタノール、
３−（シクロプロピルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロプロピルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロプロピルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロプロピルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロブチルアミノ）エタノール、
３−（シクロブチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロブチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロブチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロブチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロペンチルアミノ）エタノール、
３−（シクロペンチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロペンチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロペンチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロペンチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロヘキシルアミノ）エタノール、
３−（シクロヘキシルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロヘキシルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロヘキシルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロヘキシルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロへプチルアミノ）エタノール、
３−（シクロへプチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロへプチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロへプチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロへプチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロオクチルアミノ）エタノール、
１−（シクロオクチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロオクチルアミノ）−１−ブタノール、および
４−（シクロオクチルアミノ）−２−ブタノールからなる群から選ばれたアミン化合物とを含んでなり、前記のアミノ酸塩の含有量が５〜２０質量％であり、前記のアミン化合物の含有量が２０〜５０質量％であることを特徴とする、酸性ガス吸収剤。
【請求項２】
前記のアミノ酸塩が、ピロリジン化合物である、請求項１に記載の酸性ガス吸収剤。
【請求項３】
前記のアミン化合物が、炭素数５〜６の環状アルキル基を有するものである、請求項１または２に記載の酸性ガス吸収剤。
【請求項４】
前記のアミン化合物が、エタノール基を有するものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸性ガス吸収剤。
【請求項５】
酸性ガスを含有するガスと、請求項１〜４のいずれか１項記載の酸性ガス吸収剤とを接触させて、前記の酸性ガスを含むガスから酸性ガスを除去することを特徴とする、酸性ガスの除去方法。
【請求項６】
酸性ガスを含有するガスと酸性ガス吸収剤とを接触させ、この酸性ガス吸収剤に酸性ガスを吸収させることにより前記の酸性ガスを含有するガスから酸性ガスを除去する吸収器と、
この酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤から酸性ガスを脱離させて、この酸性ガス吸収剤を再生する再生器とを有し、
前記の再生器で再生した前記の酸性ガス吸収剤を前記の吸収器にて再利用する酸性ガス除去装置であって、
前記の酸性ガス吸収剤として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸性ガス吸収剤を用いてなることを特徴とする、酸性ガス除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、酸性ガス吸収剤、酸性ガスの除去方法および酸性ガス除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球の温暖化現象の一因として二酸化炭素（ＣＯ２）濃度の上昇による温室効果が指摘され、地球規模で環境を守る国際的な対策が急務となっている。ＣＯ２の発生は産業活動によるところが大きく、その環境への排出抑制の機運が高まっている。
【０００３】
ＣＯ２をはじめとする酸性ガスの濃度の上昇を抑制するための技術として、省エネルギー製品の開発、酸性ガスの資源としての利用や隔離貯留させる技術、酸性ガスを排出しない自然エネルギーや原子力エネルギーなどの代替エネルギーへの転換などがあり、その一つとして、排出する酸性ガスの分離回収技術が知られている。
【０００４】
現在までに研究されてきた酸性ガス分離技術としては、吸収法、吸着法、膜分離法、深冷法などがある。中でも吸収法は、ガスを大量にかつ効率的に処理するのに適しており、工場や発電所への適用が検討されている。
【０００５】
主に、化石燃料を使用する火力発電所などを対象にした方法として、化石燃料（石炭、石油、天然ガス等）を燃焼する際に発生する排ガスを、化学吸収剤と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ２を除去して回収する方法、さらに回収されたＣＯ２を貯蔵する方法が知られている。また、化学吸収剤を用いてＣＯ２以外に硫化水素（Ｈ２Ｓ）等の酸性ガスを除去することが提案されている。
【０００６】
一般に、吸収法において使用される化学吸収剤としてモノエタノールアミン（ＭＥＡ）に代表されるアルカノールアミン類が１９３０年代ころから開発されており、現在も使用されている。この方法は、経済的であり、また除去装置の大型化が容易である。
【０００７】
吸収法に使用されるアルカノールアミンとしては、２−アミノ−２−メチルプロパノールアミン、メチルアミノエタノール、エチルアミノエタノール、プロピルアミノエタノール、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノ−１−メチルエタノールなどがある。
【０００８】
これらのアミンを単独で用いた場合、ＣＯ２吸収速度が十分ではないため通常は反応促進効果のある化合物が併用されることがある。しかしながら、反応促進効果のある化合物として環状のジアミンが知られているが、これは蒸気圧が高くて放散しやすいという問題点がある。また、アミノ酸塩を用いることにより放散性が改善される場合があるが、本発明者が知る限りでは、ＣＯ２吸収特性が十分とは言えなかった。
【０００９】
このようなことから、ＣＯ２吸収特性に優れ放散性を改善した新しい反応促進剤の開発が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１９４３８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４３７６０号公報
【特許文献３】特開平０７−２４６３１５号公報
【特許文献４】特開２００８−１３６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、酸性ガスの吸収量が多く、かつ放散性が低い酸性ガス吸収剤、およびこれを用いた酸性ガスの除去方法ならびに酸性ガス除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、下記の一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩と、下記の一般式（３）で表されるアミン化合物とを含んでなること、を特徴とするものである。
【化１】
0006383262.tif 000002
〔上記の一般式（１）および（２）において、ＣＯＯＭｅはカルボン酸塩を、Ｍｅはアルカリ金属を、表す。Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜４のアルキレン鎖を表し、そのいずれかの炭素原子には、それぞれ、カルボン酸塩および（または）炭素数１〜４のアルキル基が結合していてもよい。ただし、Ｒ１とＲ２のアルキレン鎖の炭素数の合計は１以上５以下である。〕
【化２】
0006383262.tif 000003
〔上記の一般式（３）において、Ｒ３は置換または非置換の炭素数３〜８の環状アルキル基を、Ｒ４は水素原子あるいは炭素数１〜４のアルキル基を、Ｒ５はヒドロキシアルキル基を、表す。〕
そして、本発明の実施形態の酸性ガスの除去方法は、酸性ガスを含有するガスと、上述の本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤とを接触させて、前記の酸性ガスを含むガスから酸性ガスを除去すること、を特徴とするものである。
【００１３】
そして、本発明の実施形態の酸性ガス除去装置は、酸性ガスを含有するガスと酸性ガス吸収剤とを接触させ、この酸性ガス吸収剤に酸性ガスを吸収させることにより前記の酸性ガスを含有するガスから酸性ガスを除去する吸収器と、
この酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤から酸性ガスを脱離させて、この酸性ガス吸収剤を再生する再生器とを有し、
前記の再生器で再生した前記の酸性ガス吸収剤を前記の吸収器にて再利用する酸性ガス除去装置であって、
前記の酸性ガス吸収剤として、上述の本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤を用いてなること、を特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の酸性ガス除去装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。  
本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、下記の一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩と、下記の一般式（３）で表されるアミン化合物とを含んでなること、を特徴とするものである。
【化３】
0006383262.tif 000004
〔上記の一般式（１）および（２）において、ＣＯＯＭｅはカルボン酸塩を、Ｍｅはアルカリ金属を、表す。Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜４のアルキレン鎖を表し、そのいずれかの炭素原子には、それぞれ、カルボン酸塩および（または）炭素数１〜４のアルキル基が結合していてもよい。ただし、Ｒ１とＲ２のアルキレン鎖の炭素数の合計は１以上５以下である。〕
【化４】
0006383262.tif 000005
〔上記の一般式（３）において、Ｒ３は置換または非置換の炭素数３〜８の環状アルキル基を、Ｒ４は水素原子あるいは炭素数１〜４のアルキル基を、Ｒ５はヒドロキシアルキル基を、表す。〕
【００１６】
本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩と一般式（３）で表されるアミン化合物を、例えば水等の溶媒と、必要に応じて酸化防止剤やｐＨ調整剤等の補助資材等を混合したうえで、酸性ガスの吸収方法ならびに酸性ガス吸収装置の酸性ガス吸収剤として利用可能なものである。
【００１７】
さらに低反応熱性を得られ、二酸化炭素吸収量が高められる。  
すなわち、上記一般式（３）のアミン化合物は、環状アルキル基（Ｒ３）と、水素原子あるいはアルキル基（Ｒ４）、ヒドロキシアルキル基（Ｒ５）とがそれぞれ窒素原子に結合している。
【００１８】
このように、環状のアルキル基が窒素原子に直接結合した上記一般式（２）のアミン化合物は、立体障害の大きい構造を有するため、二酸化炭素（ＣＯ２）との反応では重炭酸イオンが生成し、反応熱が低減する。
【００１９】
＜アミノ酸塩＞
従来より、アミノ酸塩を吸収液として使用することが知られている。しかし、酸性ガスの吸収量や放散性の更なる向上が求められている。  
本発明者らは、特定の環状構造のアミノ酸塩がアミノアルコールを主剤とする吸収液の反応促進剤として作用することを見出した。
【００２０】
一般式（１）または一般式（２）で示される特定のアミノ酸塩は、ピペラジンのような環状のジアミンに比べて蒸気圧が無視できるほど小さいので、酸性ガス吸収方法ならびに酸性ガス吸収装置の酸性ガス吸収剤として利用した際に、吸収剤の反応装置外への放散を抑制することができる。
【００２１】
そして、上記の一般式（１）または一般式（２）で示されるアミノ酸塩は、通常の鎖状のアミノ酸塩と構造が異なって、酸性ガス（例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）に対して高い反応性を有しており、かつ水に対する溶解性に優れていることから、酸性ガス吸収時に析出しにくい。
【００２２】
したがって、本発明の実施態様による酸性ガス吸収剤は、高い酸性ガス吸収量を有すると共に、酸性ガス吸収時の析出が抑制されている。同時に、吸収剤成分であるアミンの放散性が抑制されているので、大気中に放出されるアミンの量を著しく低減することができる。特に、一般式（１）の環状のαアミノ酸塩（即ち、カルボン酸塩とアミノ基が同一炭素に直結した構造を有する化合物）は、特に溶解性が優れるために、酸性ガス吸収時に析出しにくい。
【００２３】
以下の実施態様では、酸性ガスが二酸化炭素である場合を例に説明するが、本発明の実施形態に係る酸性ガス吸収剤は、硫化水素等、その他の酸性ガスに関しても同様の効果を得ることができる。実施態様による酸性ガス吸収剤は、二酸化炭素、硫化水素等の酸化性ガスの吸収に特に適している。
【００２４】
一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩において、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基である。これらはまた、水素原子の一部が炭素数１〜３のアルキル基、カルボン酸塩（好ましくは、アルカリ金属塩、とりわけナトリウム塩）で置換されていてもよい。この中でも、１つあるいは２以上のカルボン酸ナトリウム塩で置換された、メチレン基、エチレン基およびプロピレン基が特に好ましい。このように、Ｒ１および（または）Ｒ２がカルボン酸ナトリウム塩で置換されている場合、一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩は、カルボン酸ナトリウム塩を２個あるいは３個以上有するものとなるが、このような化合物が溶解性がさらに良好なものであることから、酸化ガスを吸収した際に更に析出しにくいものである。したがって、一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩は、カルボン酸ナトリウム塩を少なくとも１個有し、好ましくは２〜３個有するものである。
【００２５】
Ｒ１とＲ２の炭素数の合計が５以上であるものより、炭素数が４以下のものである方が反応促進効果の点では好ましい。
【００２６】
溶解性の観点からは、一般式（１）の化合物が好ましく、その中でもＲ１の炭素数が１〜５であるものが好ましく、とりわけ炭素数が３のものが特に好ましい。
【００２７】
Ｍｅは、アルカリ金属である。Ｍｅは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の任意のアルカリ金属でありえるが、本発明の実施形態では、ナトリウム、カリウムが、アミノ酸塩の分子量が大きくなりすぎない点で特に好ましい。
【００２８】
本発明の実施形態では、Ｍｅ、Ｒ１および（または）Ｒ２が異なる一般式（１）のアミノ酸塩、ならびにＲ１および（または）Ｒ２が異なる一般式（２）のアミノ酸塩を併用することができる。
【００２９】
本発明の実施形態において、好ましいではアミノ酸塩の具体例としては、以下の化合物を挙げることができる。例えば、
エチレンイミン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
エチレンイミン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
アゼチジン−２，３，４−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−３，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，４−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，５−トリカルボン酸ナトリウム塩、
ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−４−カルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，３−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，５−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−２，６−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３，４−ジカルボン酸ナトリウム塩、
ピペリジン−３，５−ジカルボン酸ナトリウム塩、および
これらのカリウム塩
などを挙げることができる。
【００３０】
これらの中でも、特にピロリジン誘導体、ピペリジン誘導体は、酸性ガス吸収剤の二酸化炭素吸収量および吸収速度向上の観点から望ましい。  
本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、上記の一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩の少なくとも１種を含んでなる。
【００３１】
酸性ガス吸収剤に含まれる、一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩化合物の量（一般式（１）または（２）を満たす、複数のアミノ酸塩が併用される場合は、それらの合計量）は、好ましくは０．１〜２０質量％、特に好ましくは５〜１５質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。酸性ガス吸収剤に含まれる一般式（１）または一般式（２）のアミノ酸塩の含有量が０．１質量％未満であると、酸性ガスの吸収速度を向上させる効果を十分に得られないおそれがある。上記の特定のアミン酸の含有量が２０質量％を超えると、吸収剤の粘度が過度に高くなり、かえって反応性が低下するおそれがある。
【００３２】
このように、一般式（１）または一般式（２）のアミノ酸塩化合物と、一般式（３）のアミン化合物（詳細後記）と含む本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、単位モル当たり酸性ガス（特に、二酸化炭素）の吸収量や、酸性ガス吸収剤の単位体積当たりの酸性ガス吸収量および酸性ガス吸収速度がより一層向上したものである。かつ、酸性ガスを分離するエネルギー（酸性ガスの脱離エネルギー）が低下されているので、酸性ガス吸収剤を再生させる際のエネルギーを低減することができる。
【００３３】
＜アミン化合物＞
本発明の実施形態の酸性ガス吸収剤は、必須成分の一つとして、下記の一般式（３）で表されるアミン化合物を含んでなるものである。
【化５】
0006383262.tif 000006
上記一般式（３）中、Ｒ３は置換あるいは非置換の炭素数３〜８の環状アルキル基である。置換あるいは非置換の炭素数３〜８の環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基を用いることができ、これらの環状アルキル基は、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等のヘテロ原子を環中に含有していてもよい。炭素数３〜８の置換あるいは非置換の環状アルキル基のアルキル基としては、より好ましくはシクロペンチル基またはシクロヘキシル基である。
【００３４】
主として、Ｒ３が環式構造を有していることで、一般式（３）のアミン化合物の揮発性が抑えられているため、一般的な鎖状のアルカノールアミンに比べて酸性ガスを処理する過程で大気気に放出されるアミン成分の量が低減された酸性ガス吸収剤となっている。そして、主として、Ｒ３が環式構造を有することで、上記式一般式（３）のアミン化合物の酸性ガスとの反応時の反応熱が低減されている。
【００３５】
Ｒ４は、水素原子あるいは炭素数１〜４のアルキル基（具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基）である。  
Ｒ５は、ヒドロキシアルキル基である。二酸化炭素との反応性を向上させる観点からは、炭素数が２〜４のヒドロキシアルキル基が好ましい。より好ましくは、２−ヒドロキシエチル基である。  
上記の一般式（３）で示されるアミン化合物は、環状アルキル基（Ｒ３）と、水素原子あるいはアルキル基（Ｒ４）、ヒドロキシアルキル基（Ｒ５）とがそれぞれ窒素原子に結合したものである。
【００３６】
このような環状のアルキル基が窒素原子に直接結合したアミン化合物は、立体障害の大きい構造を有するため、二酸化炭素（ＣＯ２）との反応では、低反応熱を示す重炭酸イオンが生成する。このために、酸性ガスとの反応時に発生する熱量が少なく、酸性ガスの吸収量が高い。そして、このような環状のアルキル基が窒素原子に直接結合したアミン化合物は、揮発性が非常に低いものである。このとから、アミン化合物の装置外への漏出が極めて少ない。
【００３７】
上記の一般式（３）のアミン化合物の好ましい具体例としては、例えば
２−（シクロプロピルアミノ）エタノール、
３−（シクロプロピルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロプロピルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロプロピルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロプロピルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロブチルアミノ）エタノール、
３−（シクロブチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロブチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロブチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロブチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロペンチルアミノ）エタノール、
３−（シクロペンチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロペンチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロペンチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロペンチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロヘキシルアミノ）エタノール、
３−（シクロヘキシルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロヘキシルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロヘキシルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロヘキシルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロへプチルアミノ）エタノール、
３−（シクロへプチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（シクロへプチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロへプチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロへプチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（シクロオクチルアミノ）エタノール、
１−（シクロオクチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（シクロオクチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（シクロオクチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロプロピル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
３−（Ｎ−シクロプロピル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（Ｎ−シクロプロピル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロプロピル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロプロピル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロブチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
３−（Ｎ−シクロブチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（Ｎ−シクロブチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロブチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロブチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−エチルアミノ）エタノール、
３−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
２−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−エチルアミノ）エタノール、
３−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
３−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、
１−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール、
２−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、
１−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、
４−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、
４−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−ブタノール
などを挙げることができる。
【００３８】
酸性ガス吸収剤に含まれる、一般式（３）で表されるアミン化合物の含有量は、好ましくは１０〜６０質量％、特に好ましくは２０〜５０質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。一般に、アミン成分の濃度が高い方が単位容量当たりの酸性ガス吸収量、脱離量が多く、また二酸化炭素の吸収速度、脱離速度が速い。このため、二酸化炭素の回収を効率的に行える点で有利であって、エネルギー消費の面やプラント設備の大きさ、処理効率の面においては好ましい。しかし、吸収液中のアミン成分の濃度が高すぎると、吸収液に含まれる水が、酸性ガス吸収に対する活性剤としての機能を十分に発揮できなくなる。また、吸収液中のアミン成分の濃度が高すぎると、吸収液の粘度が上昇するなどが無視できなくなる。
【００３９】
一般式（３）で表されるアミン化合物の含有量が６０質量％以下の場合、吸収液の粘度の上昇などの現象は見られない。また、この特定のアミン化合物の含有量を１０質量％以上とすることで、十分な二酸化炭素の吸収量、吸収速度を得ることができ、優れた処理効率を得ることができる。
【００４０】
＜他の成分（任意成分等）＞
本発明の実施形態による酸性ガス吸収剤は、一般式（１）または一般式（２）で表されるアミノ酸塩化合物と、一般式（３）のアミンとを含むものであって、例えば水等の溶媒と、必要に応じて各種の補助材料等と混合したうえで、例えば酸性ガス吸収方法ないし酸性ガス吸収装置の酸性ガス吸収剤として好適なものである。ここで、補助材料の具体例には、例えば、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、防食剤等が包含される。
【００４１】
溶媒として水を用いる時、その含有量は、好ましくは２０〜６０質量％、特に好ましくは３０〜６０質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。水の含有量がこの範囲内である場合、吸収液の粘度の上昇を抑制し、また二酸化炭素を吸収する際における泡立ちを抑制する点で好ましい。
【００４２】
酸化防止剤の好ましい具体例としては、例えばジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、エリソルビン酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、二酸化硫黄、２−メルカプトイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール等を挙げることができる。酸化防止剤を用いる場合、その含有量は、好ましくは０．０１〜１質量％、特に好ましくは０．１〜０．５質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。酸化防止剤は、酸性ガス吸収剤の劣化を防止し、耐久性を向上させることができる。
【００４３】
消泡剤の好ましい具体例としては、例えばシリコーン系消泡剤、有機系消泡剤を挙げることができる。消泡剤を用いる場合、その含有量は、好ましくは０．００００１〜０．００１質量％、特に好ましくは０．０００５〜０．００１質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。消泡剤は、酸性ガス吸収剤の泡立ちを防止し、酸性ガスの吸収効率や離脱効率の低下を抑制し、酸性ガス吸収剤の流動性ないし循環効率の低下等を防止することができる。
【００４４】
防食剤の好ましい具体例としては、例えばリン酸エステル類、トリルトリアゾール類、ベンゾトリアゾール類を挙げることができる。防食剤を用いる場合、その含有量は、好ましくは０．００００３〜０．０００８質量％、特に好ましくは０．００００５〜０．００５質量％、である（酸性ガス吸収剤の全量を１００質量％とする）。このような防食剤は、プラント設備の腐蝕を防止し、耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また、本発明の実施形態による酸性ガス吸収剤においては、必要に応じて、アミノアルコールを適宜混合して用いることができる。アミノアルコールの使用によって、酸性ガス吸収剤の例えば吸収量、放出量、吸収速度等の改良ないし向上を図ることが可能となる。
【００４６】
好適なアミノアルコールとしては、例えば、
モノエタノールアミン、
２−アミノ−２−メチルプロパノールアミン、
２−アミノ−２−メチル−１，３−ジプロパノールアミン、
メチルアミノエタノール、
エチルアミノエタノール、
プロピルアミノエタノール、
ジエタノールアミン、
ビス（２−ヒドロキシ−１−メチルエチル）アミン、
メチルジエタノールアミン、
ジメチルエタノールアミン、
ジエチルエタノールアミン、
トリエタノールアミン、
ジメチルアミノ−１−メチルエタノール、
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−プロピルアミノエタノール、
ｎ−ブチルアミノエタノール、
２−（イソプロピルアミノ）エタノール、
３−エチルアミノプロパノール、
トリエタノールアミン、
ジエタノールアミン等が挙げられる。
【００４７】
これらの中でも、アルカノールアミン類としては、一般式（３）のアミン化合物と酸性ガスとの反応性をより向上させる観点から、２−（イソプロピルアミノ）エタノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
【００４８】
これらのアミノアルコールを用いる場合、その使用量は、一般式（３）で表されるアミン化合物の１００体積％に対して、１〜３０体積％が好ましい。
【００４９】
＜酸性ガスの除去方法＞
本発明の実施形態による酸性ガスの除去方法は、酸性ガスを含有するガスと、上述の実施形態による酸性ガス吸収剤とを接触させて、前記の酸性ガスを含むガスから酸性ガスを除去すること、を特徴とするものである。
【００５０】
本発明の実施形態による酸性ガスの除去方法は、上述の本発明の実施形態による酸性ガス吸収剤へ対して酸性ガスを吸収させる工程（吸収工程）、およびこの酸性ガスを吸収した上述の本発明の実施形態による酸性ガス吸収剤から酸性ガスを脱離させる工程を、基本的な構成とする。
【００５１】
即ち、本発明の実施形態による酸性ガスの除去方法の基本的な構成は、酸性ガス吸収剤に、酸性ガスを含有するガス（例えば、排ガス等）を接触させて、酸性ガス吸収剤に、酸性ガスを吸収させる工程（酸性ガス吸収工程）と、上記の酸性ガス吸収工程で得られた、酸性ガスが吸収された酸性ガス吸収剤を加熱して、酸性ガスを脱離して、除去する工程（酸性ガス分離工程）とを含む。
【００５２】
酸性ガスを含むガスを、上記の酸性ガス吸収剤を含む水溶液に接触させる方法は、特に限定されないが、例えば、酸性ガス吸収剤中に酸性ガスを含むガスをバブリングさせて、吸収剤に酸性ガスを吸収させる方法、酸性ガスを含むガス気流中に酸性ガス吸収剤を霧状に降らす方法（噴霧ないしスプレー方式）、あるいは磁製や金属網製の充填材の入った吸収器内で酸性ガスを含むガスと酸性ガス吸収剤とを向流接触させる方法などによって行うことができる。
【００５３】
酸性ガスを含むガスを水溶液に吸収させる時の酸性ガス吸収剤の温度は、通常、室温から６０℃以下で行うことができる。好ましくは５０℃以下、より好ましくは２０〜４５℃程度で行うことができる。低温度で行うほど、酸性ガスの吸収量は増加するが、処理温度の下限値は、プロセス上のガス温度や熱回収目標等によって決定することができる、酸性ガス吸収時の圧力は、通常、ほぼ大気圧で行われる。吸収性能を高めるためより高い圧力まで加圧することもできるが、圧縮のために要するエネルギー消費を抑えるため大気圧下で行うのが好ましい。
【００５４】
酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤から酸性ガスを分離し、純粋なあるいは高濃度の二酸化炭素を回収する方法としては、蒸留と同じく酸性ガス吸収剤を加熱して釜で泡立てて脱離する方法、棚段塔、スプレー塔、磁製や金属網製の充填材の入った再生塔内で液界面を広げて加熱する方法などが挙げられる。これにより、カルバミン酸アニオンや重炭酸イオンから酸性ガスが遊離して放出される。
【００５５】
酸性ガス分離時の酸性ガス吸収剤の温度は、通常７０℃以上で行われ、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０〜１２０℃程度、で行うことができる。温度が高いほど、酸性ガスの脱離量は増加するが、温度を上げると吸収液の加熱に要するエネルギーが増すため、その温度はプロセス上のガス温度や熱回収目標等によって決定することができる。酸性ガス脱離時の圧力は、通常ほぼ大気圧で行われる。脱離性能を高めるためより低い圧力まで減圧することもできるが、減圧のために要するエネルギー消費を抑えるため大気圧下で行うのが好ましい。
【００５６】
酸性ガスを分離した後の酸性ガス吸収剤は、再び酸性ガス吸収工程に送られて循環使用（リサイクル）することができる。また、酸性ガス吸収の際に生じた熱は、一般的には水溶液のリサイクル過程において再生器に注入される水溶液の予熱のために熱交換器で熱交換されて冷却される。
【００５７】
このようにして回収された酸性ガスの純度は、通常、９５〜９９体積％程度と極めて純度が高いものである。この純粋な酸性ガスあるいは高濃度の酸性ガスは、化学品、あるいは高分子物質の合成原料、食品冷凍用の冷剤等として用いることができる。その他、回収した酸性ガスを、現在技術開発されつつある地下等へ隔離貯蔵することも可能である。
【００５８】
上述した工程のうち、酸性ガス吸収剤から酸性ガスを分離して酸性ガス吸収剤を再生する工程が最も多量のエネルギーを消費する部分であり、この工程で、全体工程の約５０〜８０％程度のエネルギーが消費されることがある。従って、酸性ガス吸収剤の再生工程における消費エネルギーを低減することにより、酸性ガスの吸収分離工程のコストを低減でき、排気ガスからの酸性ガス除去を、経済的に有利に行うことができる。
【００５９】
本実施形態によれば、上記の実施形態の酸性ガス吸収剤を用いることで、酸性ガス脱離（再生工程）のために必要なエネルギーを低減することができる。このため、二酸化炭素の吸収分離工程を、経済的に有利な条件で行うことができる。
【００６０】
また、上述した実施形態に係るアミン化合物は、従来より酸性ガス吸収剤として用いられてきた２−アミノエタノール等のアルカノールアミン類と比較して、炭素鋼などの金属材料に対し、著しく高い耐腐食性を有している。したがって、このような酸性ガス吸収剤を用いた酸性ガス除去方法とすることで、例えばプラント建設において、高コストの高級耐食鋼を用いる必要がなくなり、コスト面で有利である。
【００６１】
＜酸性ガス除去装置＞
本発明の実施形態による酸性ガス除去装置は、酸性ガスを含有するガスと酸性ガス吸収剤とを接触させ、この酸性ガス吸収剤に酸性ガスを吸収させることにより前記の酸性ガスを含有するガスから酸性ガスを除去する吸収器と、この酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤から酸性ガスを脱離させて、この酸性ガス吸収剤を再生する再生器と、を有し、前記の再生器で再生した前記の酸性ガス吸収剤を前記の吸収器にて再利用する酸性ガス除去装置であって、前記の酸性ガス吸収剤として、前述した特定の本発明の実施形態による酸性ガス吸収剤を用いてなること、を特徴とするものである。
【００６２】
図１は、実施形態の酸性ガス除去装置の概略図である。
【００６３】
この酸性ガス除去装置１は、酸性ガスを含むガス（例えば、排気ガス）と酸性ガス吸収剤とを接触させ、この酸性ガスを含むガスから酸性ガスを吸収させて除去する吸収器２と、酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤から酸性ガスを分離し、酸性ガス吸収剤を再生する再生器３と、を備えている。以下、酸性ガスが二酸化炭素である場合を例に説明する。
【００６４】
図１に示すように、火力発電所等から排出される燃焼排ガス等の、二酸化炭素を含む排気ガスが、ガス供給口４を通って吸収器２下部へ導かれる。この排気ガスは、吸収器２に押し込められ、吸収器２上部の酸性ガス吸収剤供給口５から供給された酸性ガス吸収剤と接触する。酸性ガス吸収剤としては、上述した実施形態に係る酸性ガス吸収剤を使用する。
【００６５】
酸性ガス吸収剤のｐＨ値は、少なくとも９以上に調整すればよいが、排気ガス中に含まれる有害ガスの種類、濃度、流量等によって、適宜最適条件を選択することがよい。
【００６６】
また、この酸性ガス吸収剤には、上記のアミン系化合物、および水などの溶媒の他に、二酸化炭素の吸収性能を向上させる含窒素化合物、酸化防止剤、ｐＨ調整剤等、その他化合物を任意の割合で含有していてもよい。
【００６７】
このように、排気ガスが酸性ガス吸収剤と接触することで、この排気ガス中の二酸化炭素が酸性ガス吸収剤に吸収され除去される。二酸化炭素が除去された後の排気ガスは、ガス排出口６から吸収器２外部に排出される。
【００６８】
二酸化炭素を吸収した酸性ガス吸収剤は、熱交換器７、加熱器８に送液され、加熱された後、再生器３に送液される。再生器３内部に送液された酸性ガス吸収剤は、再生器３の上部から下部に移動し、この間に、酸性ガス吸収剤中の酸性ガスが脱離し、酸性ガス吸収剤が再生される。
【００６９】
再生器３で再生した酸性ガス吸収剤は、ポンプ９によって熱交換器７、吸収液冷却器１０に送液され、酸性ガス吸収剤供給口５から吸収器２に戻される。
【００７０】
一方、酸性ガス吸収剤から分離された酸性ガスは、再生器３上部において、還流ドラム１１から供給された還流水と接触し、再生器３外部に排出される。
【００７１】
二酸化炭素が溶解した還流水は、還流冷却器１２で冷却された後、還流ドラム１１において、二酸化炭素を伴う水蒸気が凝縮した液体成分と分離される。この液体成分は、回収酸性ガスライン１３により酸性ガス回収工程に導かれる。一方、酸性ガスが分離された還流水は、還流水ポンプ１４で再生器３に送液される。
【００７２】
本実施形態の酸性ガス除去装置１によれば、酸性ガスの吸収特性および脱離特性に優れた酸性ガス吸収剤を用いることで、効率の高い酸性ガスの吸収除去を行うことが可能となる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明の実施形態について実施例、比較例を参照してさらに詳細な説明を行う。
【００７４】
＜実施例１＞
２−（シクロペンチルアミノ）エタノールを４５質量％、ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩を５質量％となるように水に溶解させ、５０ｍｌの水溶液（以下、吸収液と示す。）とした。この吸収液を試験管に充填して４０℃に加熱し、二酸化炭素（ＣＯ２）１０体積％、窒素（Ｎ２）ガス９０体積％含む混合ガスを流速４００ｍＬ／ｍｉｎで通気して、試験管出口でのガス中の二酸化炭素（ＣＯ２）濃度を赤外線式ガス濃度測定装置（株式会社島津製作所製、商品名「ＣＧＴ−７００」）を用いて測定し、吸収性能を評価した。
【００７５】
吸収液の二酸化炭素吸収速度は、二酸化炭素の吸収を開始してから２分後の時点で計測した速度とした。
【００７６】
反応熱は以下のようにして測定した。恒温槽中に設置された同一形状のガラス製反応槽およびリファレンス槽からなる示差熱型反応熱量計「ＤＲＣ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ」（製品名、ＳＥＴＡＲＡＭ社製）を用いて吸収液による二酸化炭素吸収の反応熱を測定した。
【００７７】
反応槽およびリファレンス槽にそれぞれ１４０ｍＬの吸収液を充填し、槽のジャケット部分に４０℃の恒温水を循環させる。この状態で反応槽の吸収液に１００％濃度の二酸化炭素ガスを２００ｍｌ／分で吹込み、液の温度上昇を二酸化炭素吸収が終了するまで温度記録計にて連続的に記録し、事前に測定された反応槽とジャケット水間の総括伝熱係数を用いて反応熱を算出した。
【００７８】
反応促進剤の放散性は、以下のように評価した。すなわち、冷却管付のフラスコ内に吸収液を投入した後、オイルバスでフラスコを加熱し吸収液を還流させた。この間、吸収液に１００ｍｌ／ｍｉｎの速度で窒素ガスを通気した。そして、冷却管で冷却されて回収される液体が１００ｍｌ得られた時点で試験を停止し、回収された液体１００ml中に含まれる反応促進剤の量を測定した（放散性試験）。
【００７９】
４０℃での吸収液の二酸化炭素吸収量は、吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り０．５６ｍｏｌであった。また、二酸化炭素吸収速度は０．００４７ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８０】
＜実施例２＞
ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩に代えてピペリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩を用いたこと以外は、実施例１と同様にして吸収液を調製し、実施例１と同様の装置を用い、同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．５５ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４６ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８１】
＜実施例３＞
ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩の代わりに４−ピペリジンカルボン酸ナトリウム塩を用いた以外は、実施例１と同様にして吸収液を調製し、実施例１と同様の装置を用い、同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．５４ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４４ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８２】
＜実施例４＞
２−（シクロペンチルアミノ）エタノールの代わりにＮ−（シクロペンチルアミノ）−Ｎ−メチルアミノエタノールを用いた以外は実施例１と同様に測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．４２ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４０ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８３】
＜実施例５＞
ピロリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩に代えてピペリジン−２−カルボン酸ナトリウム塩を用いたこと以外は、実施例４と同様に測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．４１ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００３８ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８４】
＜実施例６＞
２−（シクロペンチルアミノ）エタノールに代えて２−（シクロへキシルアミノ）エタノールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして吸収液を調製し、実施例１と同様の装置を用い、同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．５０ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４０ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８５】
＜実施例７＞
２−（シクロペンチルアミノ）エタノールに代えて３−（シクロペンチルアミノ）プロパノールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして吸収液を調製し、実施例１と同様の装置を用い、同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．４８ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４１ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８６】
＜実施例８＞
２−（シクロペンチルアミノ）エタノールに代えて２−（シクロブチルアミノ）プロパノールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして吸収液を調製し、実施例１と同様の装置を用い、同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．５１ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４４ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８７】
＜比較例１＞
２−ブチルエタノールアミンを４５質量％、ピペラジンを５質量％となるように水に溶解させ、５０ｍｌの水溶液（以下、吸収液と示す。）とした。その後、実施例１と同様の装置を用い、実施例１と同条件下で二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱及びアミン化合物の回収量を測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．３５ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００４３ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８８】
＜比較例２＞
２−ブチルエタノールアミンの代わりにＮ−ブチル−Ｎ−メチルエタノールアミンを用いた以外は比較例１と同様に測定した。  
吸収液中のアミン化合物１ｍｏｌ当り、４０℃での二酸化炭素吸収量は０．２７ｍｏｌであった。二酸化炭素吸収速度は０．００３８ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎであった。
【００８９】
表１に、実施例１〜８および比較例１〜２について、４０℃での二酸化炭素吸収量、二酸化炭素吸収速度、反応熱、及び放散性試験におけるアミン化合物の回収量の測定結果を示す。
【表１】
0006383262.tif 000007
【００９０】
表１から明らかなように、環状のアミノ酸塩を用いた実施例１〜８の吸収液では、二酸化炭素吸収量が高く、また二酸化炭素吸収時の反応熱が低く、二酸化炭素の吸収性能に優れていた。一方、ピペラジンを有するアミン化合物を用いた比較例の吸収液の場合、反応熱は小さいものの、二酸化炭素吸収量が少なかった。
【００９１】
また、アミノ酸塩を用いた実施例１〜８の吸収液では、放散性試験において、吸収液から放散するアミン化合物が殆ど確認されなかった。これに対し、ピペラジンを用いた比較例１では、放散性試験において、０．２質量％程度のアミン化合物が回収された。
【００９２】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の酸性ガス吸収剤、酸性ガス除去方法および酸性ガス除去装置によれば、二酸化炭素等の酸性ガスの吸収量を高くすることができ、また反応促進剤の放散性を小さくすることができる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１…酸性ガス除去装置、２…吸収器、３…再生器、４…ガス供給口、５…酸性ガス吸収剤供給口、６…ガス排出口、７…熱交換器、８…加熱器、９…ポンプ、１０…吸収液冷却器、１１…還流ドラム、１２…還流冷却器、１３…回収酸性ガス炭素ライン、１４…還流水ポンプ
【図１】
0006383262.tif 000008