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JPH0691134A - 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法 - Google Patents

燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法

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JPH0691134A
JPH0691134A JP4246394A JP24639492A JPH0691134A JP H0691134 A JPH0691134 A JP H0691134A JP 4246394 A JP4246394 A JP 4246394A JP 24639492 A JP24639492 A JP 24639492A JP H0691134 A JPH0691134 A JP H0691134A
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absorption liquid
exhaust gas
combustion exhaust
regeneration
liquid
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Kunihiko Yoshida
邦彦 吉田
Tomio Mimura
富雄 三村
Shigeru Shimojo
繁 下條
Mutsunori Karasaki
陸範 唐崎
Masaki Iijima
正樹 飯島
Toru Seto
徹 瀬戸
Shigeaki Mitsuoka
薫明 光岡
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Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • B01D53/1456—Removing acid components
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 をヒンダード
アミン水溶液を用いて除去する方法に関する。 【構成】 ヒンダードアミン水溶液をＣＯ2 の吸収液と
して大気圧下の燃焼排ガスと接触させ燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 を除去する工程およびＣＯ2 を吸収した吸収液を再
生塔で加熱しＣＯ2 を遊離させて吸収液を再生する工程
を用いて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法におい
て、ＣＯ2 を吸収した吸収液を高温の再生吸収液と熱交
換させて加熱し遊離する一部のＣＯ2 と吸収液とを分離
させる少なくとも一段の工程を経たのち、必要に応じて
得られる部分再生吸収液の一部を燃焼排ガス中のＣＯ2
を除去する工程に還流してＣＯ2 吸収液の一部として使
用し、残部又は全部の吸収液を加熱し、次いで再生塔に
供給し吸収液に含まれるＣＯ2をさらに遊離させて吸収
液を再生するようにした燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去す
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中に含まれる
ＣＯ2 （二酸化炭素）を除去する方法に関する。さらに
詳しくは、ヒンダードアミンの水溶液を用い、工程の操
作上支障なく、またエネルギ効率よく燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球の温暖化現象の原因の一つと
して、ＣＯ2 による温室効果が指摘され、地球環境を守
る上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ2
の発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の
活動分野に及び、その排出抑制への要求が一層強まる傾
向にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発
電所などの動力発生設備を対象に、ボイラの燃焼排ガス
をアルカノールアミン水溶液などと接触させ、燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去して回収する方法および回収された
ＣＯ2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的
に研究されている。
【０００３】アルカノールアミンとしては、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、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールア
ミン、ジグリコールアミンなどをあげることができる
が、通常モノエタノールアミン（ＭＥＡ）が好んで用い
られる。
【０００４】しかし、ＭＥＡに代表される上記のような
アルカノールアミン水溶液を燃焼排ガス中のＣＯ2 を吸
収・除去する吸収液として用いても、所定濃度のアミン
水溶液の所定量当たりのＣＯ2 吸収量や吸収速度、さら
には吸収後のアルカノールアミン水溶液の再生に要する
熱エネルギなどに照らして、必ずしも満足のできるもの
ではない。そこで前記アルカノールアミン水溶液に代わ
り、前記問題点を改善できるヒンダードアミン水溶液が
有望視されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記アルカノールアミ
ン水溶液の代わりにヒンダードアミン水溶液を用いるこ
とにより、前述のアルカノールアミン水溶液を用いる際
の諸問題点はかなりの程度解決される。しかし、アルカ
ノールアミンを採用した場合のＣＯ2 の除去プロセスを
そのまま用いると新たな問題点も発生する。
【０００６】すなわち、ＣＯ2 を吸収したヒンダードア
ミン水溶液はＭＥＡ水溶液の場合よりも比較的低温で吸
収ＣＯ2 を遊離し始める傾向がある。これは再生に要す
るエネルギの点で有利ではあるが、この現象のため、再
生塔に供給されるＣＯ2 を含む吸収液を再生塔から吸収
塔へ還流される再生吸収液との熱交換により予備加熱す
る段階で、吸収されたＣＯ2 の一部が遊離しはじめ、そ
のままでは吸収液を再生塔に送るためのポンプ動力が大
きくなり、極端な場合はポンプの運転が困難になり、さ
らにまた熱交換器の効率が低下するため熱交換器を大き
くしなければならないこと、従って、再生塔の加熱器
（リボイラ）の必要熱量が増大することなどの問題点が
生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは燃焼排ガス
中のＣＯ2 を除去する際の吸収液としてヒンダードアミ
ン水溶液を用いた場合の前記の新たな課題に鑑み鋭意検
討した結果、ＣＯ2 を吸収した吸収液を再生塔に供給す
る前に再生吸収液により加熱し、一部の遊離するＣＯ2
を分離する工程などを設けることにより、これらを解決
すると共に、ヒンダードアミン水溶液の有するＣＯ2 吸
収性能を十分に発揮させた省エネルギ工程を実現できる
との知見を得て本発明を完成させた。
【０００８】ところで、石炭ガス化ガス、コークス炉ガ
ス、天然ガス、合成ガスなどのガスからＣＯ2 および／
又はＨ2 Ｓを除去する方法として、特公平４−２１５２
１号公報にはアルカノールアミン吸収液を用い、ＣＯ2
などを吸収した５〜１１０バールの高圧吸収液を段階的
に放圧させながら吸収液を再生する技術が記載されてい
る。しかし本発明のような大気圧下のＣＯ2 吸収液を加
熱して部分的に再生する技術については何等示唆されて
いない。
【０００９】すなわち、本発明の第一はヒンダードアミ
ン水溶液をＣＯ2 の吸収液として大気圧下の燃焼排ガス
と接触させ燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する工程および
ＣＯ 2 を吸収した吸収液を再生塔でＣＯ2 を遊離させて
吸収液を再生する工程を用いて燃焼排ガス中のＣＯ2 を
除去する方法において、ＣＯ2 を吸収した吸収液を高温
の再生吸収液と熱交換させて加熱し遊離する一部のＣＯ
2 と吸収液とを分離させる少なくとも一段の吸収液部分
再生工程を経たのち、得られる部分再生吸収液を加熱し
たのち再生塔に供給し部分再生吸収液に含まれるＣＯ2
をさらに遊離させて吸収液を再生することを特徴とする
燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法である。
【００１０】本発明の第二はヒンダードアミン水溶液を
ＣＯ2 の吸収液として大気圧下の燃焼排ガスと接触させ
燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する工程およびＣＯ2 を吸
収した吸収液を再生塔でＣＯ2 を遊離させて吸収液を再
生する工程を用いて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方
法において、ＣＯ2 を吸収した吸収液を高温の再生吸収
液と熱交換させて加熱し遊離する一部のＣＯ2 と吸収液
とを分離させる少なくとも一段の吸収液部分再生工程を
経たのち、得られる部分再生吸収液の一部を燃焼排ガス
中のＣＯ2 を除去する工程に還流してＣＯ2 の吸収液の
一部として使用するとともに、残りの部分再生吸収液を
加熱したのち再生塔に供給し部分再生吸収液に含まれる
ＣＯ2 をさらに遊離させて吸収液を再生することを特徴
とする燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法である。
【００１１】また本発明の第三は本発明の第二におい
て、吸収液部分再生工程に蒸留塔（以下「部分再生塔」
ともいう。）が含まれることを特徴とする燃焼排ガス中
のＣＯ 2 を除去する方法である。
【００１２】さらに本発明の第四は本発明の第三におい
て、蒸留塔に再生塔のリボイラで加熱されて発生するガ
ス、再生塔で遊離されたＣＯ2 含有ガスまたは系外のス
チームを供給することを特徴とする燃焼排ガス中のＣＯ
2 を除去する方法である。以下詳しく本発明を説明す
る。
【００１３】
【作用】本発明で用いられる好ましいヒンダードアミン
としては、いずれも分子内にアルコール性の水酸基を有
し、（Ａ）二個の非置換アルキル基を有する第三級炭素
原子に結合した第一アミノ基を有する化合物、（Ｂ）炭
素数３以下の非置換アルキル基と、結合炭素原子を含め
て炭素数２以上の連鎖を有する基に結合したＮ原子を有
する第二アミノ基を有する化合物、（Ｃ）第三アミノ基
を有し、該第三アミノ基に結合した少なくとも２個以上
の基は各々その結合炭素原子を含めて炭素数２以上の連
鎖を有し、さらに該第三アミノ基に結合した基のうち２
個は非置換アルキル基である化合物、および（Ｄ）２位
に水酸基置換アルキル基を有する２−置換ピペリジン
類、の群から選ばれるもの（但し、二以上のアミノ基を
有するものを除く）が例示される。さらに、ヒンダード
アミンの分子量は１５０以下であるものが所定濃度の単
位溶液量当たりのＣＯ2 の吸収能力の点から更に好まし
い。
【００１４】前記ヒンダードアミンのうち、（Ａ）二個
の非置換アルキル基を有する第三級炭素原子に結合した
第一アミノ基を有する化合物において、非置換のアルキ
ル基としては互いに同一または異なっていてもよく、そ
れぞれメチル基またはエチル基、プロピル基などが例示
されるが、双方ともメチル基であることが好ましい。こ
の（Ａ）に属する化合物としては、２−アミノ−２−メ
チル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、３−アミノ−３−
メチル−２−ペンタノール、２，３−ジメチル−３−ア
ミノ−１−ブタノール、２−アミノ−２−エチル−１−
ブタノール、２−アミノ−２−メチル−３−ペンタノー
ル、２−アミノ−２−メチル−１−ブタノール、３−ア
ミノ−３−メチル−１−ブタノール、３−アミノ−３−
メチル−２−ブタノール、２−アミノ−２，３−ジメチ
ル−３−ブタノール、２−アミノ−２，３−ジメチル−
１−ブタノール、２−アミノ−２−メチル−１−ペンタ
ノールなどが例示され、好ましくはＡＭＰである。
【００１５】前記ヒンダードアミンのうち、（Ｂ）炭素
数３以下の非置換アルキル基と、結合炭素原子を含めて
炭素数２以上の連鎖を有する基に結合したＮ原子を有す
る第二アミノ基を有する化合物としては、２−（エチル
アミノ）−エタノール、２−（メチルアミノ）−エタノ
ール、２−（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、１−（エチルアミ
ノ）−エタノール、１−（メチルアミノ）−エタノー
ル、１−（プロピルアミノ）−エタノール、１−（イソ
プロピルアミノ）−エタノールなどを例示することがで
き、中でも２−（エチルアミノ）−エタノール（ＥＡ
Ｅ）、２−（メチルアミノ）−エタノール（ＭＡＥ）を
用いることが好ましい。
【００１６】前記ヒンダードアミンのうち、（Ｃ）第三
アミノ基を有し、該第三アミノ基に結合した少なくとも
２個以上の基は各々その結合炭素原子を含めて炭素数２
以上の連鎖を有し、さらに該第三アミノ基に結合した基
のうち２個は非置換アルキル基である化合物において、
２個の非置換アルキル基としては互いに同一または異な
っていてもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基などが例示される。このような化合物とし
ては、２−（ジメチルアミノ）−エタノール、２−（ジ
エチルアミノ）−エタノール、２−（エチルメチルアミ
ノ）−エタノール、１−（ジメチルアミノ）−エタノー
ル、１−（ジエチルアミノ）−エタノール、１−（エチ
ルメチルアミノ）−エタノール、２−（ジイソプロピル
アミノ）−エタノール、１−（ジエチルアミノ）−２−
プロパノール、３−（ジエチルアミノ）−１−プロパノ
ールなどを例示でき、中でも２−（ジメチルアミノ）−
エタノール（ＤＥＡＥ）が好ましい。
【００１７】さらに前記ヒンダードアミンのうち、
（Ｄ）２位に水酸基置換アルキル基を有する２−置換ピ
ペリジン類としては、２−（ヒドロキシメチル）−ピペ
リジン、２−（２−ヒドロキシエチル）−ピペリジン、
２−（１−ヒドロキシエチル）−ピペリジンなどを例示
でき、中でも２−（２−ヒドロキシエチル）−ピペリジ
ン（ＨＥＰ）が好ましい。
【００１８】これらの群から選ばれるヒンダードアミン
は各単独で用いられるほか、混合して用いることも可能
である。また吸収液として用いられるヒンダードアミン
水溶液の濃度はヒンダードアミンの種類にもよるが、通
常１５〜６５重量％である。燃焼排ガスとの接触時のヒ
ンダードアミン水溶液の温度は通常３０〜７０℃の範囲
である。またヒンダードアミン水溶液には、必要に応じ
て、吸収反応を促進するための反応促進剤、腐蝕防止
剤、ヒンダードアミンの劣化防止剤などが加えられる。
促進剤としてはピペラジン、ピペリジン、モルフォリ
ン、グリシン、２−（メチルアミノ）−エタノール、２
−（ヒドロキシエチル）−ピペリジン（但し、ヒンダー
ドアミンとして使用される場合を除く）および２−（エ
チルアミノ）−エタノールなどが例示される。促進剤の
使用量は通常ヒンダードアミン１００重量部に対し、１
〜２５重量部である。
【００１９】なお本発明における大気圧下とは燃焼排ガ
スを供給するためブロアなどを作用させる程度の大気圧
近傍の圧力範囲は含まれるものである。
【００２０】本発明の第一における特徴はＣＯ2 を吸収
した吸収液をそれよりも高温の再生吸収液と熱交換させ
て加熱し、その際遊離する一部のＣＯ2 と吸収液とを分
離する吸収液部分再生工程を少なくとも一段設け、該工
程を経たのち、得られる部分再生吸収液を加熱して再生
塔に供給し、部分再生吸収液に含まれるＣＯ2 をさらに
遊離させて吸収液を再生することである。前記の少なく
とも一段設けられるＣＯ2 と吸収液とを分離する工程と
しては通常ＣＯ2 分離ドラムを用いる。
【００２１】前記特徴を有す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、その一例
について図１によって説明する。図１では主要設備のみ
示し、付属設備は省略した。図１において、１は燃焼排
ガス供給ライン、２は脱ＣＯ 2 塔、３は脱ＣＯ2 燃焼排
ガス排出口、４、７、１３および１９はポンプ、５、８
および１４は熱交換器、６はＣＯ2 分離ドラム、９は吸
収液再生塔（再生塔）、１０はリボイラ、１１は再生吸
収液還流ライン、１２は吸収液のサージドラム、１５は
分離ＣＯ2 排出ライン、１６は再生塔還流冷却器、１７
はＣＯ2 分離ドラム、１８は回収ＣＯ2 排出ライン、２
０は再生塔還流水供給ラインである。
【００２２】図１において、適宜前処理や温度調節され
た燃焼排ガスは燃焼排ガス供給ライン１により脱ＣＯ2
塔２へ導かれる。脱ＣＯ2 塔２に押し込められた燃焼排
ガスは同塔頂部から供給される所定温度および濃度の吸
収液と同塔充填部で向流接触させられ、燃焼排ガス中の
ＣＯ2 は吸収液により吸収液により吸収除去され、脱Ｃ
Ｏ2 燃焼排ガスは脱ＣＯ2 燃焼排ガス排出口３から大気
へ排出される。脱ＣＯ 2 塔２に供給された吸収液はＣＯ
2 を吸収し、その吸収による反応熱のため通常供給され
る温度よりも高温となり、排出用のポンプ４により熱交
換器５に送られ、後記再生塔９からのより高温の再生吸
収液によってさらに加熱される。本発明ではヒンダード
アミン水溶液からなる吸収液を用いることにより、再生
吸収液との熱交換による加熱の際、熱交換器５中で吸収
液に含まれるＣＯ2 の一部は遊離し、液相より脱して気
体状のＣＯ2 となり、全体として気相と液相の混相状態
になる。前記の加熱される程度は、脱ＣＯ2 塔２の出口
の吸収液温度よりも通常２０〜６０℃高い温度範囲であ
る。このような混相状態の吸収液をＣＯ2 分離ドラム６
に導き、ＣＯ2 と部分再生吸収液とを分離し、ＣＯ2 は
分離ＣＯ2 排出ライン１５を経て再生塔還流冷却器１６
へ導かれる。この場合、必要により熱交換器５とＣＯ2
分離ドラム６の間にコントロールバルブを設けてフラッ
シュさせてもよい。
【００２３】遊離ＣＯ2 を分離した部分再生吸収液は熱
交換器８で再度加熱された後、再生塔９に導かれる。こ
の場合、必要によりＣＯ2 分離ドラム６と熱交換器８の
間に、熱交換器５およびＣＯ2 分離ドラム６と同様の部
分再生工程を繰り返してもよい。
【００２４】本発明によれば、ＣＯ2 分離ドラム６で吸
収液中のＣＯ2 をある程度取り除いているので、部分再
生吸収液の温度も低下し、そのため熱交換器８において
再生吸収液との温度差をとりやすく熱交換効率が向上す
る。これにより、再生塔９のリボイラ１０の負担も軽減
されることとなる。
【００２５】再生塔９ではリボイラ１０による加熱で、
吸収液よりＣＯ2 が遊離されて吸収液が再生される。再
生された吸収液は熱交換器８、サージドラム１２、熱交
換器５および１４により冷却され脱ＣＯ2 塔２へ戻され
る。再生塔９の上部において、吸収液から遊離されたＣ
Ｏ2 はＣＯ2 分離ドラム６からのＣＯ2 と合流し、再生
塔還流冷却器１６により冷却され、ＣＯ2 分離器１７に
てＣＯ2 に同伴した水蒸気が凝縮した還流水と分離さ
れ、回収ＣＯ2 排出ライン１８によりＣＯ2 回収工程へ
導かれる。還流水は還流水ポンプ１９で再生塔９の塔頂
へ還流される。
【００２６】本発明の別のプロセスを図２に示す。図２
のプロセスは図１のプロセスにおいて、部分再生吸収液
を同還流ライン２１により熱交換器２２および２３を経
て脱ＣＯ2 塔２の塔の中間部に還流する。部分再生吸収
液は吸収液からある程度のＣＯ2 が除かれているのでＣ
Ｏ2 の吸収能力を回復している。これを全量再生塔９に
て再生しないで、このように一部を脱ＣＯ2 塔２に還流
し、燃焼排ガス中のＣＯ2 の吸収に再利用することが本
発明の第二の特徴である。脱ＣＯ2 塔２の塔頂には再生
塔９からの再生吸収液が供給されるので脱ＣＯ2 塔２の
ＣＯ2 吸収能力を殆ど低下させないで、再生塔９に必要
な再生エネルギを減少させることができる。
【００２７】本発明のさらに別のプロセスを図３に示
す。図３のプロセスは図２において、ＣＯ2 分離ドラム
６の代わりに蒸留塔（部分再生塔）２４を用いることが
大きな特徴である。なお、図３における設備の多くはプ
ロセスに多少の違いがあるものの同じ役割を果たすの
で、図２と同一部分には同一符号を付してある。図３の
プロセスにおいてＣＯ2 を吸収した吸収液はポンプ４に
より脱ＣＯ2 塔２の底部から排出され、熱交換器２２お
よび５により加熱され部分再生塔２４に導かれる。部分
再生塔２４の底部には再生塔９から遊離されたＣＯ2 含
有ガス（再生塔発生ガス）の一部を供給できるライン２
５が設置されている。同ガスは高温でＣＯ2と共に水蒸
気を含むものであり、部分再生塔２４に導入される吸収
液中のＣＯ2をスチームストリッピングにより遊離させ
るストリッピングガスとなる。しかし、用いるヒンダー
ドアミンによっては同ガス中のＣＯ2 −ヒンダードアミ
ン水溶液液の平衡値の関係からＣＯ2 分圧が高く、部分
再生塔におけるＣＯ2 遊離（部分再生）に十分有効に利
用できない場合もある。部分再生塔２４に導入される吸
収液中のＣＯ2 をスチームストリッピングにより遊離さ
せる別のストリッピングガスとして、再生塔９の熱源で
あるリボイラ１０から発生する高温のガスが同ガス供給
ライン２６を用いて同様に利用される。このガスには再
生塔発生ガスと同様に水蒸気およびＣＯ2 が含まれる。
部分再生塔２４の更に別のストリッピングガスとしては
系外のスチームを同供給ライン２７により用いることも
できる。スチームの場合はＣＯ2 を含まないので、部分
再生塔２４における気相中のＣＯ2分圧を上げることも
なく、更に部分再生塔２４の熱源ともなり、その点有利
である。但し、新たにエネルギを使用することになり、
また系内の水バランス上、使用したスチームは例えばＣ
Ｏ2 分離ドラム１７の凝縮水を増加することとなり、こ
れを新たに排出しなければならなくなる。なおこの排水
にはＣＯ2 が含まれているので、そのままではボイラな
どの供給水としては使用できない。いずれにしても、用
いるヒンダードアミンの吸収性能に応じて、前記ストリ
ッピングガスを各単独で、あるいは二以上を組み合わせ
て使用することができる。図３のプロセスにおいても、
部分再生された吸収液は脱ＣＯ2 塔２に還流される。こ
の部分再生吸収液の再生度は再生塔９からの再生吸収液
の再生度を１００％とすると、通常３０〜７０％であ
る。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１）図１の装置を用いて、燃焼排ガスの脱ＣＯ
2 処理を行う場合の脱ＣＯ2 塔２によるＣＯ2 吸収後、
熱交換器５による吸収液の加熱によって吸収液からのＣ
Ｏ2の遊離状況を予想するための小規模試験を行った。
試験方法は次の通りである。恒温槽内に設置したガラス
製反応容器にヒンダードアミンの３０重量％水溶液５０
ミリリットルを入れ、温度４０℃で攪拌下、試験ガスを
１リットル／分の流速で通した。試験ガスはＣＯ2 １０
モル％、Ｏ2 ３モル％、Ｎ2 ８７モル％の組成を有する
４０℃のモデル燃焼排ガスを用いた。試験ガスを通し続
け、出入りガスのＣＯ2 濃度が等しくなった時点で、吸
収液に含まれるＣＯ2 をＣＯ2 分析計（全有機炭素計）
を用いて測定し、ＣＯ2 飽和吸収量を求めた。同様の試
験を温度６０℃、８０℃で行った。
【００２９】得られた結果を図４に示す。図４の縦軸の
単位はＮｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 水溶液であり、横軸は温度
（℃）を示す。図４から、ＭＥＡに比べヒンダードアミ
ンであるＡＭＰやＤＥＡＥを用いた吸収液ではＣＯ2 飽
和吸収量の温度依存性が大きく、特にＤＥＡＥでは８０
℃で大半の吸収ＣＯ2 を遊離することが容易に分かる。
従って、これらのヒンダードアミン水溶液を図１のプロ
セスに応用した場合、図１の熱交換器５におけるＣＯ2
の遊離が大きく、ＣＯ2 分離ドラム６を設けないとポン
プ７の運転が著しく困難となり、更に熱交換器８の能力
が著しく低下することが充分予測できる。逆にヒンダー
ドアミン水溶液に対しては、図１のプロセスを用いるこ
とによりポンプや熱交換器の運転トラブルを生じること
なく、燃焼排ガスのＣＯ2 吸収を行えることが分かる。
【００３０】（実施例２）図４に示すＡＭＰ水溶液に対
するＣＯ2 の飽和吸収量の温度依存性のデータから、図
３のプロセスを使用した場合の吸収液の再生に必要な熱
量を計算した。計算の前提は以下の通りである。
【００３１】(1) ＣＯ2 吸収後の吸収液は５５℃、の
組成はＡＭＰ：１００ｋｇモル／Ｈ、水：１１５４ｋｇ
モル／Ｈ、ＣＯ2 ：４０ｋｇモル／Ｈであり、従ってＡ
ＭＰ１モル当たり０．４モルＣＯ2 の吸収量である。 (2) 部分再生塔入り口の吸収液の温度：８０℃ (3) 部分再生塔の塔頂からの分離ＣＯ2 は大気圧、Ｃ
Ｏ2 ：１７．５ｋｇモル／Ｈ (4) 再生塔入り口の部分再生吸収液の温度：１１０℃ (5) 部分再生吸収液の再生塔へ供給される吸収液の割
合：５０％ (6) 再生塔出口の脱ＣＯ2 塔へ還流される吸収液温
度：１２０℃ (7) 脱ＣＯ2 塔へ還流される再生吸収液中のＣＯ2 濃
度：０．１モルＣＯ2 ／ＡＭＰモル、温度：４０℃、同
様に部分再生吸収液中のＣＯ2 濃度：０．２２５モルＣ
Ｏ2 ／ＡＭＰモル、温度：４０℃ (8) 再生塔塔頂からの分離ＣＯ2 は１．５ａｔａ、１
２．５ｋｇモル／Ｈ、 (9) 再生塔のリボイラで加熱されて発生するガスから
の部分再生塔への水蒸気量３８．４ｋｇモル／Ｈ (10) ＡＭＰ３０重量％吸収液の比熱：０．９ｃａｌ／
ｇ この場合の再生塔のリボイラに必要な熱量は約８．３０
×１０5 Ｋｃａｌ／Ｈとなる。
【００３２】比較のため、部分再生塔を使用しないでＣ
Ｏ2 を吸収させた吸収液を直接再生塔に供給する場合、
再生塔のリボイラに必要な熱量を計算した。なお、上記
(1)、(4)、(6)、(7)（再生吸収液）、(10)は同一とし
た。その結果、１０．６×１０5 Ｋｃａｌ／Ｈとなるこ
とが分かった。
【００３３】これから分かるように本発明の方法によれ
ば、本発明に依らない場合に比べプロセスはやや複雑に
なるものの、再生に必要な熱量の点をみても、かなりの
エネルギの削減になる。
【００３４】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の方法
を採用することにより、ヒンダードアミン水溶液を従来
のＭＥＡ水溶液を用いるプロセスにそのまま適用した場
合に生じる種々の問題点、すなわち吸収液を再生塔に送
るためのポンプ動力が大きくなること、あるいは極端な
場合はポンプの運転が困難になること、熱交換器の効率
が低下するため再生塔の加熱器（リボイラ）の必要熱量
が増大すること、あるいは熱交換器をさらに大きくしな
ければならないことなどが解決される。また部分再生吸
収液を脱ＣＯ2 塔で吸収液の一部として用いることによ
り、全体として再生塔に消費されるエネルギを削減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される脱ＣＯ2 プロセスの一例の
説明図。
【図２】本発明が適用される脱ＣＯ2 プロセスの別の例
の説明図。
【図３】本発明が適用される脱ＣＯ2 プロセスのさらに
別の例の説明図。
【図４】ヒンダードアミン水溶液のＣＯ2 吸収能力の温
度依存性を示す図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下條 繁 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 唐崎 陸範 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社本社内 (72)発明者 飯島 正樹 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社本社内 (72)発明者 瀬戸 徹 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヒンダードアミン水溶液をＣＯ2 の吸収
    液として大気圧下の燃焼排ガスと接触させ燃焼排ガス中
    のＣＯ2 を除去する工程およびＣＯ2 を吸収した吸収液
    を再生塔でＣＯ2 を遊離させて吸収液を再生する工程を
    用いて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法において、
    ＣＯ2 を吸収した吸収液を高温の再生吸収液と熱交換さ
    せて加熱し遊離する一部のＣＯ2 と吸収液とを分離させ
    る少なくとも一段の吸収液部分再生工程を経たのち、得
    られる部分再生吸収液を加熱したのち再生塔に供給し部
    分再生吸収液に含まれるＣＯ2 をさらに遊離させて吸収
    液を再生することを特徴とする燃焼排ガス中のＣＯ2 を
    除去する方法。
  2. 【請求項２】 ヒンダードアミン水溶液をＣＯ2 の吸収
    液として大気圧下の燃焼排ガスと接触させ燃焼排ガス中
    のＣＯ2 を除去する工程およびＣＯ2 を吸収した吸収液
    を再生塔でＣＯ2 を遊離させて吸収液を再生する工程を
    用いて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法において、
    ＣＯ2 を吸収した吸収液を高温の再生吸収液と熱交換さ
    せて加熱し遊離する一部のＣＯ2 と吸収液とを分離させ
    る少なくとも一段の吸収液部分再生工程を経たのち、得
    られる部分再生吸収液の一部を燃焼排ガス中のＣＯ2 を
    除去する工程に還流してＣＯ2 の吸収液の一部として使
    用するとともに、残りの部分再生吸収液を加熱したのち
    再生塔に供給し部分再生吸収液に含まれるＣＯ2 をさら
    に遊離させて吸収液を再生することを特徴とする燃焼排
    ガス中のＣＯ2 を除去する方法。
  3. 【請求項３】 吸収液部分再生工程に蒸留塔が含まれる
    ことを特徴とする請求項２に記載の燃焼排ガス中のＣＯ
    2 を除去する方法。
  4. 【請求項４】 蒸留塔に再生塔のリボイラで加熱されて
    発生するガス、再生塔で遊離されたＣＯ2 含有ガスまた
    は系外のスチームを供給することを特徴とする請求項３
    に記載の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法。
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