KR20100075401A - 액체 이산화탄소 흡수제 및 이의 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 관한 것이다. 상기 흡수제는 배출 가스내의 이산화탄소를 감소시키는 방법에 이용될 수 있고, 발전 장치에 특별한 효용을 제공한다.

Description

액체 이산화탄소 흡수제 및 이의 사용 방법{LIQUID CARBON DIOXIDE ABSORBENT AND METHODS OF USING THE SAME}

본 발명은 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 관한 것이다.

미분탄(Pulverized coal; PC) 발전 장치는 현재 미국에서 사용되는 전기의 과반수를 생산한다. 2007년에, 이러한 장치는 19억메트릭톤 초과의 이산화탄소(CO₂)를 방출하였고, 또한 이는 전력 발생 장치로부터의 총 CO₂ 방출의 83% 및 총 미국 CO₂ 방출의 33%를 차지한다. 이러한 방출을 감소시키거나 심지어 제거하는 것이 온실 가스 방출을 감소시키는 임의의 계획에서 필수적이다.

가스 스트림으로부터의 CO₂의 분리는 식품 제조, 천연 가스 스위트닝(sweetening) 및 다른 공정에서 수십년간 상업화되었다. 수성 모노에탄올아 민(MEA)-기제 용매 포획이 배출 가스로부터 CO₂를 분리하기 위한 상업적으로 이용가능한 최선의 기술로서 현재 고려되고, 이러한 분야에서의 미래의 개발이 평가되는 기준이다. 불행하게도, 아민-기제 시스템은 PC 장치에 의해 생성된 큰 부피의 플루 가스(flue gas)를 처리하기 위해 고안되지 않았다. 아민-기제 CO₂ 포획 시스템을 PC 장치에 요구되는 크기로 확대하는 것은 PC 장치에 대한 전기의 전체 비용에 있어서 83% 증가를 야기한다. 이러한 기술을 미국에 존재하는 모든 PC 장치에 적용하는 것은 연간 1,250억달러의 비용이 들고, 이는 MEA-기제 CO₂ 포획을 대규모 상업화에 선택할 가망이 없도록 한다.

현재 이용되는 MEA-기제 시스템의 가능한 대안으로 고려되는 임의의 CO₂ 포획 기술에 있어서 바람직하게 나타나거나 강화되어야 하는 많은 특성이 존재한다. 예를 들어, 임의의 상기 기술은 바람직하게는 높은 순수한 CO₂ 용량 및 담체 용매(예를 들어, 물)의 제거를 나타내어야 하고, 보다 낮은 자본 및 작동 비용(가열 및 냉각에 요구되는 보다 적은 물질 부피, 및 이에 따른 보다 적은 필요 에너지)을 제공하는 것이 가능하여야 한다. 보다 낮은 반응 열은 보다 적은 에너지가 물질로부터 CO₂를 방출하는데 요구됨을 의미한다. 바람직하게는, 상기 기술은 높은 순수한 CO₂ 용량이, 포획에 요구되는 에너지는 저하시키면서, 낮은 CO₂ 부분압에서 달성될 수 있도록, 예비-포획(pre-capture) 가스 압축을 요구하지 않아야 한다. 보다 낮은 점도를 갖는 물질을 이용하는 기술은 요구되는 장치의 크기를 감소시키는 개선 된 매스 이동, 및 실행하기 위한 에너지의 비용의 감소를 제공할 것이다. 사용된 물질의 낮은 점도 및 높은 열적, 화학적 및 가수분해 안정성은 보충에 필요한 물질을 양을 감소시킬 수 있다. 물론, 임의의 상기 기술은 또한 바람직하게는 시스템에 대한 물질 후처리 비용이 최소화되도록 낮을 물질 비용을 가져야 한다. 높은 압력에서의 CO₂ 방출의 운용성은 제거 전의 CO₂ 압축에 필요한 에너지를 감소시킬 수 있다. 최종적으로, 이러한 기술은 또한 바람직하게는 자본 및 유지 비용의 감소에 도움을 주는 감소된 부식성을 나타내고, 또한 목적하는 순수한 CO₂ 적재를 달성하기 위해 상당한 냉각을 필요로 하지 않아 작동 비용을 감소시켜야 한다.

불행하게도, 많은 상기 목적 특성이 서로 상호작용하고/하거나 의존하여 이들은 독립적으로 변할 수 없고, 트레이드-오프(trade-off)를 필요로 한다. 예를 들어, 낮은 휘발성을 갖기 위하여 임의의 상기 기술에 사용된 물질은 전형적으로 상당히 큰 분자량을 가져야 하지만, 낮은 점성을 갖기 위하여 물질은 낮은 분자량을 가져야 한다. 저압에서 높은 CO₂ 용량을 갖기 위하여 반응의 전체 열이 높아야 하지만, 낮은 재생 에너지를 갖기 위하여 반응의 전체 열이 낮아야 한다.

바람직하게는, 가능한 많은 상기 목적 특성을 최적화하면서 다른 목적 특성의 실질적인 손실을 여전히 야기하지 않는 CO₂ 포획 기술이 제공되어야 한다. 최소 한으로, 상업적으로 이용가능하기 위하여, 이러한 기술은 바람직하게는 낮은 비용이 들어야 하고, 낮은 휘발성, 높은 열적 안정성 및 CO₂에 대한 높은 순수한 용량을 갖는 물질을 이용하여야 한다.

제 1 양상에서, CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제가 제공된다.

또한, 제 2 양상은 공정 스트림을 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제와 접촉시키는 단계를 포함하는, 공정 스트림내의 이산화탄소의 양을 감소시키는 방법을 제공한다.

제 3 양상에서, CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 추가로 포함하는 이산화탄소 제거 장치를 포함하는 발전 장치가 제공된다.

이산화탄소 방출을 감소시키면서 전기를 생산하는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 연료(미분탄, 액체 탄화수소, 천연 가스 등)를 연소하는 단계; 및 이산화탄소를 포함하는 플루 가스를 전기 발생 장치, 예컨대 스팀 또는 가스 터빈, 및 이어서 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 제거 장치로 이송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의해, 가능한 많은 상기 목적 특성을 최적화하면서 다른 목적 특성의 실질적인 손실을 여전히 야기하지 않는 CO₂ 포획 기술이 제공된다. 이러한 기술은 바람직하게는 낮은 비용이 들고, 낮은 휘발성, 높은 열적 안정성 및 CO₂에 대한 높은 순수한 용량을 갖는 물질을 이용한다.

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 사용된 용어 "제 1", "제 2" 등은 임의의 순서, 양 또는 중요성을 나타내는 것이 아니라, 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 또한, 단수 형태의 용어는 양의 제한을 나타내는 것이 아니라, 지칭된 품목의 하나 이상의 존재를 나타내고, 용어 "전방", "후방", "저부" 및/또는 "최상부"는 달리 나타내지 않는 한 단지 기술의 편의를 위해 사용되고, 임의의 하나의 위치 또는 공간적인 배향으로 제한되지 않는다. 범위가 개시되는 경우, 동일한 성분 또는 특성을 나타내는 모든 범위의 종말점이 포함되고 독립적으로 조합가능하다(예를 들어, "약 25중량% 이하, 또는 보다 구체적으로 약 5중량% 내지 약 20중량%"는 종말점 및 "약 5중량% 내지 약 25중량%" 등의 범위의 모든 중간 값을 포함한다). 양과 함께 사용된 수식어 "약"은 언급된 값을 포함하고, 문맥상 지시된 의미를 갖는다(예를 들어, 특정 양의 측정과 관련된 오차의 정도를 포함한다).

본원에 개시된 대상 발명은 일반적으로 이산화탄소 흡수제, 이를 포함하는 발전 장치, 및 예를 들어 전기의 발생 방법에 의해 생성될 수 있는 공정 스트림으로부터 이산화탄소를 흡수하기 위한 흡수제의 사용 방법에 관한 것이다. 통상적인 이산화탄소 흡수제는, 많은 기술에서의 이의 상업적인 사용 가능성에 있어서, 결정적이지는 않더라도 중요하게 고려되는 하나 이상의 특성이 결여되어 있다. 예를 들어, MEA-기제 수성 흡수제는 큰 부피의 배출 가스와 함께 사용되는 것으로 고안되지 않았다. 따라서, 이러한 공정에서의 상기 흡수제의 사용은 매우 에너지 집약적이고 비용이 많이 든다(연소 후 CO₂ 포획을 위해 발전 장치에 구현하기에 비용이 너무 많이 든다).

비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제가 이제 제공된다. 올리고머 물질은 2 내지 20개의 반복 단위를 갖는 분자로서 정의된다. 보다 구체적으로, 낮은 증기압을 갖는 올리고머 물질은 CO₂와 가역적으로 반응하거나 CO₂에 대한 높은 친화도를 갖는 기로 작용화된다. 많은 상기 흡수제는 MEA-기제 포획에 대한 경제적으로 가능한 대안의 제공에 결정적인 것으로 고려되는 복수의 특성을 나타낸다(예를 들어, 이들은 넓은 범위의 온도에 걸쳐 액체이고, 비휘발성이고, 열적으로 안정하고, 담체 유체를 필요로 하지 않는다). 또한, 본 흡수제는 높은 작용도를 갖는 합성을 통한 높은 CO₂ 용량을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 본 흡수제는, 예를 들어 약 20개 미만의 단량체 반복 단위를 포함하는 CO₂-친화적 단쇄 올리고머를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "CO₂-친화적 단쇄 올리고머"는 액체 또는 초임계 CO₂중 용해도, 또는 CO₂를 흡수하는 능력에 의해 증명될 수 있는, CO₂에 대한 친화도를 갖는 올리고머를 의미한다. 액체 올리고머, 예컨대 폴리(실록산), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜) 및 과불화된 폴리에터, 예를 들어 폴리(플루오로에틸렌)은 본 흡수제에 사용하기에 적합한 CO₂-친화적 단쇄 올리고머의 비제한적인 예이다. 이들 및 다른 예시적인 올리고머가 하기 제시되고, 쇄상에서 또는 올리고머의 말단에서 유도체화될 수 있거나, 또는 코올리고머 또는 ter-올리고머일 수 있다:

이들중에서, 실리콘이 본 흡수제에 사용하기에 특히 적절하다. 또한, 중합체화된 실록산 또는 폴리실록산으로서 정확히 지칭되는 실리콘은 화학식 [R₂SiO]_n(이때, 임의의 수의 탄소의 선형, 분지형 또는 방향족 유기 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 페닐 등을 포함한다)을 갖는 혼합된 무기-유기 중합체 또는 올리고머이다. 따라서, 이러한 물질은 규소 원자에 부착된 유기 측면 기를 갖는 무기 규소-산소 골격(...Si-O-Si-O-Si-O-...)을 포함하고, 이는 4-배위이다. 이러한 실리콘은 R 및 OR' 말단-캡핑 기를 갖는 선형 또는 반복 단위만을 함유하는 환형일 수 있다. 환형의 예는 옥타메틸사이클로테트라실록산(D4로도 공지됨)이다.

실리콘은 심지어 단쇄 길이에서도 비휘발성이고, 실온에서 액체이다. 이들은 전형적으로 비용이 적게 들고, 고온에서, 예컨대 약 150℃이하에서 안정하고, 전형적으로 본 이산화탄소 흡수제로서 이용되는 부가적인 용매의 사용을 필요로 하지 않을 수 있다. 실리콘은 또한 용이하게 작용화되고, 따라서 CO₂에 대한 이의 친화도를 증가시키는 기로 작용화될 수 있다.

올리고머 쇄의 길이는 합성중에 용이하게 제어되어 점도 및 비등점과 같은 물성의 제어를 가능하게 할 수 있다. 또한, 실록산 결합은 열적으로 안정하고, 강한 산 또는 염기의 존재하에 가수분해적으로 안정하다. 많은 실리콘 전구체가 시판중이므로, 유리하게도 대규모 생산 능력은 개발될 필요가 없다. 이들중 많은 것이 본 발명에 이용될 수 있다. 본 발명의 작용화에 적합하고, 다양한 공급원에서 시판중인 실리콘의 하나의 예는 폴리하이드리도메틸실록산을 포함한다.

올리고머 물질은 바람직하게는 CO₂에 대한 이의 순수한 용량을 강화시키는 기로 작용화될 수 있다. CO₂-친화적이고, 이에 따라 이들이 작용화하는 올리고머 물질내의 CO₂의 용해도를 강화시킬 것으로 기대되는 작용기는 아세테이트, 카본에이트, 케톤 및 아민을 포함한다. 이용되는 구체적인 작용기는 선택된 올리고머 물질에 따라 변하고, 올리고머 물질이 실록산을 포함하는 양태의 경우, 많은 아미노실록산이 상업적으로 용이하게 이용가능하고, CO₂ 반응성을 증가시키기 위하여 바람직하거나 필요할 경우 용이하게 더욱 작용화되므로 아민 작용기가 적합할 수 있다. CO₂-반응성을 나타내는 아민 작용기의 예는 아미노프로필, 아미노에틸-아미노프로필, 아미노에틸-아미노이소부틸, 피페라진-프로필 및 이미다졸릴-프로필을 포함한 다.

작용기는 측쇄에 위치될 수 있고, 또한 말단-캡핑 기일 수 있다. 측쇄에 작용기를 갖는 아미노에틸-아미노프로필 실록산 올리고머, 예를 들어 하기 도시된 분자는 30중량% 수성 MEA에 대한 10중량%에 비해 약 20중량%의 이론적인 최대 CO₂ 용량을 갖는다:

본 발명에 사용하기에 적합한 말단-캡핑된 작용기를 갖는 아미노실록산의 다른 하나의 예는 하기와 같은 아미노프로필 종결된 폴리다이메틸다이실록산이다:

하나의 상기 아미노실록산은 약 850 내지 약 900의 수 평균 분자량 및 약 4.4 내지 약 5.2%의 계산된 CO₂ 흡수 용량을 갖고 겔레스트(Gelest)에서 시판중이고 헤어 컨디셔닝에 사용된다. 추가의 아민 작용기의 첨가가 상기 흡수 용량의 증가를 야기할 것으로 기대된다.

CO₂에 대한 올리고머의 순수한 용량을 적어도 부분적으로 강화시킬 수 있는 다른 작용기는 비제한적으로 아세테이트, 카본에이트, 에스터, 케톤, 메틸아민, 에 틸아민, 프로필아민, 아미노에틸아미노프로필, 아미노에틸아미노이소부틸, 피페라진오프로필, 피페라지노프프로필, 이미다조일프로필 또는 이들의 조합물을 포함한다:

중합체 화학 분야의 숙련자는 본 흡수제에 유용한 올리고머의 골격에 작용기를 첨가하는 방법에 매우 정통하다. 작용기의 수많은 부착 방법, 예컨대 문헌[Michael A. Brook's book Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry (Wiley VCH Press, 2000)]에 제시된 바와 같은 치환 및 수소규소화가 공지되어 있다.

선택적으로, 흡수제는 또한 다른 성분, 예컨대 산화적 안정성을 증가시키기 위한 산화 억제제 및 발포 방지제를 포함할 수 있다. 산화 방지제로도 지칭되는 산화 억제제의 사용은 작용기가 아민 기를 포함하는 본 발명의 양태에 특히 유리할 수 있다.

본원에 제공된 이산화탄소 흡수제는 공정 가스로부터 CO₂를 제거하는데 이용되는 경우 이러한 목적을 위해 현재 시판중이고/이거나 이용되는 것에 비해 큰 개선을 제공할 것으로 기대된다. 또한, 공정 스트림내의 이산화탄소를 감소시키는 방법이 제공되고, 이는 공정 스트림을 본원에 기술된 이산화탄소 흡수제와 접촉시키는 단계를 포함한다. 이렇게 처리되는 공정 스트림은 이의 CO₂ 수준이 바람직하게 감소되고, 많은 공정에서 CO₂가 적어도 이에 의해 생산된 배출 스트림에서 바람직하게 감소되는 것일 수 있다. 공정 스트림은 전형적으로 가스 상태이지만, 고체 또는 액체 미립자를 함유할 수 있고, 적용에 따라 넓은 범위의 온도 및 압력에서 존재할 수 있다.

본원에 제공된 이산화탄소 흡수제 및 이의 사용 방법은 비용이 적게 든다. 또한, 흡수제는 낮은 휘발성, 높은 열적 안정성을 가지고, 시판중이거나 CO₂에 대한 높은 순수한 용량을 제공할 수 있고, 또한 대규모 실시에 적절하다. 따라서, 본 흡수제를 이용하는 발전 장치, 및 이산화탄소 방출을 감소시키면서 전기를 생산하 는 방법에 흡수제를 이용하는 방법이 또한 제공된다. 본 흡수제의 사용 및 큰 장치 규모의 방법은 이에 의해 생산된 전기의 비용을 실질적으로 증가시킬 것으로 기대되지 않는다.

하기 실시예의 CO₂ 흡수는 하기 공정에 의해 99.998% 순수한 CO₂(에어가스(Airgas))가 장착된 중력 가스 수착 분석기(하이덴-이소케마(Hiden-Isochema) IGA-001)를 사용하여 측정되었다.

샘플 중량이 안정화될 때까지 샘플을 60℃에서 약 8 내지 약 24시간 동안 배기하였다. 안정화되면, 무수 질량을 기록한다. 온도 및 압력을 목적 시험 수준으로 설정하고, 시스템을 3시간 이상 동안 평형이 되게 하거나, 또는 샘플 중량이 상대적으로 안정화(즉, 1㎍ 미만의 변화)되게 하였다. 상기 설정 조건에서의 평형 중량을 기록하고, 압력을 후속 목적 시험 압력으로 설정한다. 모든 목적 압력에 대해 상기 공정을 반복한다. 또한, 일정한 압력에서 모든 목적 온도에 대해 상기 공정을 반복한다. 모든 시험이 완료된 후 중량 값을 부력 값에 대해 보정한다.

이러한 측정 방법의 정확도를 증명하기 위하여, CO₂ 흡수 연구에 통상적으로 사용되는 이온성 액체, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트(알드리치(Aldrich))를 동일한 방법을 사용하여 측정하였다. CO₂ 흡수 데이터를 10℃ 및 25℃에서 수득하였고, 결과는 실험 오차내에서 문헌[Shiflett, M.B., Yokozeki, A. Solubilities and Diffusivities of Carbon Dioxide in Ionic Liquids: [bmim][PF₆] and [bmim][BF₄]. Ind. Eng. Chem. Res., 44 (2005) 4453]의 값과 양호하게 일치하며, 이는 아미노실리콘의 CO₂ 흡수의 측정에 대한 본 기술의 적용성을 나타낸다.

실시예 1

작용화되지 않은 폴리다이메틸실록산(PDMS) 및 아미노프로필 종결된 폴리다이메틸실록산(미국 펜실베니아주 필라델피아 소재 겔레스트로부터의 DMS-A11)의 CO₂ 흡수를 측정하고, 비교하였다. 25℃ 및 60℃ 둘다 및 0.1, 0.2, 0.5, 1, 4 및 7바의 압력에서의 DMS-A11에 대한 CO₂ 흡수 데이터가 도 1에 제시된다. 도시된 바와 같이, 압력이 증가함에 따라, DMS-A11에 대한 CO₂ 흡수는 이의 이론적인 최대 CO₂ 용량에 접근한다.

60℃ PDMS 등온선 및 60℃ DMS-A11 아미노실리콘 등온선이 도 2에 제시된다. 도시된 바와 같이, CO₂ 흡수는 작용화되지 않은 PDMS에 비해 아미노실리콘에서 매우 강화된다.

실시예 2

불활성 담체 가스내의 CO₂를 아미노프로필 종결된 폴리다이메틸실록산(미국 펜실베니아주 필라델피아 소재 겔레스트로부터의 DMS-A11)을 통해 발포시켜 샘플이 CO₂를 흡수하는 속도를 나타냈다. 보다 구체적으로, DMS-A11의 14g 샘플을 20㎖ 교 반된 유리 반응기에 첨가하였다. 50㎖/분 He의 유동을 반응기를 통해 평가하였고, 반응기/샘플을 약 80℃의 온도까지 가열하여 샘플을 탈기시켰다. 이어서, 반응기/샘플을 약 60℃까지 냉각하고, He의 유동을 중단시켰다. 50㎖/분인 5% CO₂, 5% N₂ 및 90% He의 가스 스트림을 샘플을 통해 발포시켰고, 반응기로부터의 생성물을 질량 분석계를 통해 분석하였다. 28분 후, 동일한 상기 가스 유동을 스위칭하여 반응기를 우회시켰고, 질량 분석계에 의해 모니터링하여 기준선을 제공하였다. 본 실험의 결과가 도 3에 제시된다.

도시된 바와 같이, 가스 혼합물은 질량 분석계에 의해 초기에 검출되고, N₂ 신호의 강도는 신속히 증가한 후, 평평하게 되었다. 이와 대비적으로, CO₂ 신호의 강도는 초기에 매우 약하고, 천천히 증가하였다. 비록 CO₂ 및 N₂가 동일한 농도로 공급되지만, CO₂ 신호는 N₂ 신호의 10% 미만이고, 이는 대부분의 CO₂가 흡수됨을 나타낸다. 28분 후, 가스 혼합물이 반응기를 우회하여 질량 분석계로 직접 유동하도록 설정한다. 이때, N₂ 신호는 변화하지 않고, 이는 N₂가 아미노실리콘에 의해 흡수되지 않음을 나타낸다. 이와 대비적으로, CO₂가 더 이상 흡수되지 않으므로 CO₂ 신호는 N₂ 신호의 강도에 부합하도록 도약한다. 본 실험의 조건하에, 90% 초과의 CO₂가 흡수되었고, 이는 아미노실리콘중 CO₂의 흡수가 불합리하게 느리지 않음을 나타낸다.

본 발명의 특정 특징만이 본원에 예시되고 기술되었지만, 많은 개질 및 변화가 당업자에게 일어날 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위가 본 발명의 진정한 사상에 속하는 모든 개질 및 변화를 포괄하는 것으로 의도되었음이 이해되어야 한다.

본 발명의 상기 및 다른 특징, 양상 및 이점은 유사한 특징부가 도면 전반에 걸쳐 유사한 부분으로 나타나는 첨부된 도면을 참고하여 상기 발명의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 용이하게 이해된다.

도 1은 25℃ 및 60℃ 둘다 및 0.1, 0.2, 0.5, 1, 4 및 7바의 압력에서 중량 가스 수착 분석에 의해 측정된, 아미노프로필 종결된 폴리다이메틸실록산에 대한 CO₂ 흡수 데이터의 그래프적인 묘사이다.

도 2는 작용화되지 않은 폴리다이메틸실록산 및 아미노실리콘에 대한 60℃ 등온선의 그래프적인 묘사이다.

도 3은 아미노실리콘에 의한 CO₂ 흡수 속도의 그래프적인 묘사이다.

Claims (21)

1. CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제.
2. 제 1 항에 있어서,

   작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘, 폴리글리콜, 폴리에터, 과불화된 폴리에터 또는 이들의 조합물을 포함하는 흡수제.
3. 제 2 항에 있어서,

   작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘을 포함하는 흡수제.
4. 제 1 항에 있어서,

   작용기가 하나 이상의 아세테이트, 카본에이트, 케톤, 아민 또는 이들의 조합물을 포함하는 흡수제.
5. 제 4 항에 있어서,

   작용기가 하나 이상의 아민을 포함하는 흡수제.
6. 제 1 항에 있어서,

   작용화된 올리고머 물질이 산화 방지제를 선택적으로 포함하는 흡수제.
7. 제 5 항에 있어서,

   작용기가 하나 이상의 다이아민, 트라이아민, 폴리아민 또는 이들의 조합물을 포함하는 흡수제.
8. 제 1 항에 있어서,

   물질의 올리고머 쇄가 실리콘 및 폴리에터 또는 폴리이민 블록 둘다를 포함하는 흡수제.
9. 공정 스트림을 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제와 접촉시키는 단계를 포함하는, 공정 스트림내의 이산화탄소의 양을 감소시키는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘, 폴리글리콜, 폴리에터, 과불 화된 폴리에터 또는 이들의 조합물을 포함하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘을 포함하는 방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    작용기가 하나 이상의 아세테이트, 카본에이트, 케톤, 아민 또는 이들의 조합물을 포함하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    작용기가 하나 이상의 아민을 포함하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    작용기가 하나 이상의 다이아민, 트라이아민, 폴리아민 또는 이들의 조합물을 포함하는 방법.
15. 제 9 항에 있어서,

    공정 스트림이 배출 스트림을 포함하는 방법.
16. CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 추가로 포함하는 이산화탄소 제거 장치를 포함하는 발전 장치.
17. 연료를 연소하여 이산화탄소를 포함하는 배출 가스를 생성하는 단계; 및

    상기 배출 가스를 CO₂와 가역적으로 반응하고/하거나 CO₂에 대한 고-친화도를 갖는 하나 이상의 기로 작용화된 비수성 액체 올리고머 물질을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 제거 장치로 이송하는 단계

    를 포함하는, 이산화탄소 방출을 감소시키면서 전기를 생산하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘, 폴리글리콜, 폴리에터, 과불화된 폴리에터 또는 이들의 조합물을 포함하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    작용화된 올리고머 물질이 하나 이상의 실리콘을 포함하는 방법.
20. 제 17 항에 있어서,

    작용기가 하나 이상의 아세테이트, 카본에이트, 케톤, 아민 또는 이들의 조 합물을 포함하는 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    작용기가 하나 이상의 아민을 포함하는 방법.

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