[发明专利]酸性气体吸收剂、酸性气体的除去方法及酸性气体除去装置

说明书

实施方式提供每单位体积的酸性气体(CO₂)的吸收量、吸收速度高、且防止了吸收剂成分的扩散的酸性气体吸收剂。实施方式的酸性气体吸收剂包含式(1)的胺化合物及式(2)或(3)的环状氨基化合物。[式中，R¹分别独立地是末端具有羟基的直链状羟烷基，R²是支链状的仲烷基。R³及R⁴表示氢原子、羟基、羟烷基或氨基烷基，R³及R⁴中的至少一个是羟烷基或氨基烷基，p分别独立地为2～4的整数。R⁵分别独立地表示氢原子、羟基、羟烷基或氨基烷基，R⁵中的至少一个是羟烷基或氨基烷基，q是3～8的整数。]实施方式的酸性气体的除去方法及装置使用该酸性气体吸收剂。

相关申请的交叉参考

本申请是基于并要求2018年5月25日提交的现有日本专利申请2018-100707号的优先权，通过参考将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明的实施方式涉及酸性气体吸收剂、酸性气体的除去方法及酸性气体除去装置。

背景技术

近年来，作为地球温暖化现象的一个原因，指出了因二氧化碳(CO₂)浓度的上升而导致的温室效应，以地球规模保护环境的国际性对策成为当务之急。CO₂的产生大多是因产业活动所导致的，抑制其向环境的排放的机会提高。

作为用于抑制以CO₂为代表的酸性气体的浓度上升的技术，有节能制品的开发、酸性气体的作为资源的利用或者隔离储存的技术、向不排放酸性气体的自然能量或原子能等替代能量的转换等，作为其一，已知有排放的酸性气体的分离回收技术。

作为到目前为止研究过的酸性气体分离技术，有吸收法、吸附法、膜分离法、深冷法等。其中，吸收法适于对气体进行大量且高效率地处理，探讨了向工厂或发电厂的应用。

作为主要以使用化石燃料的火力发电厂等为对象的方法，已知有以下方法：使燃烧化石燃料(煤炭、石油、天然气等)时产生的废气与化学吸收剂接触、将燃烧废气中的CO₂除去而回收的方法，进而对所回收的CO₂进行储存的方法。此外，提出了使用化学吸收剂、除CO₂以外还除去硫化氢(H₂S)等酸性气体的方案。

一般来说，作为吸收法中使用的化学吸收剂，由单乙醇胺(MEA)代表的烷醇胺类从1930年代时期起被开发，现在也在使用。该方法是经济的，而且除去装置的大型化是容易的。

作为吸收法中使用的通常的烷醇胺，有2-氨基-2-甲基丙醇胺、甲基氨基乙醇、乙基氨基乙醇、丙基氨基乙醇、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺、或二甲基氨基-1-甲基乙醇等。

在单独使用这些胺时，有时CO₂吸收速度不充分，通常有时并用具有反应促进效果的化合物。作为这样的具有反应促进效果的化合物已知环状的二胺，但其通常蒸气压高且容易扩散，有时操作性差。

另外，在二氧化碳的回收中，高效率地进行二氧化碳向胺水溶液中的吸收工序、及从吸收了二氧化碳的水溶液解吸二氧化碳的工序，要求其间的二氧化碳回收中消耗的回收能量低。为了响应该要求，作为吸收剂，吸收量多的吸收剂是有效的。另外，从对环境的影响的观点出发，要求尽力抑制同时放出到大气中的胺的扩散。

例如专利文献1中公开了用于从流体中除去酸性气体的吸收剂。该吸收剂包含叔烷醇胺和羟乙基哌嗪等的组合。

另外，专利文献2中公开了用于回收废气中的二氧化碳的组合物。该组合物包含二乙醇胺和哌嗪化合物的组合。