吸收剂及其制造方法以及酸性化合物的分离回收方法技术

本发明专利技术的吸收剂包含水、胺化合物以及有机溶剂，其中，从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下。本发明专利技术的酸性化合物的分离回收方法包括：使包含酸性化合物的混合气体与所述吸收剂接触，从而使所述酸性化合物吸收于所述吸收剂的步骤；让吸收了所述酸性化合物的所述吸收剂相分离为酸性化合物的含有率高的第一相和酸性化合物的含有率低的第二相的步骤；以及通过加热所述第一相，使所述酸性化合物从所述第一相释放出的步骤。

Absorbent and its manufacturing method and separation and recovery method of acidic compounds

The absorbents of the invention include water, amine compounds and organic solvents, in which the value of the solubility parameter of the organic solvent is minus 1.1 (cal/cm3) 1/2 and below 4.2 (cal/cm3) 1/2 from the solubility parameter of the amine compound. The method of separation and recovery of the acid compound of the present invention includes: contacting the mixture containing the acid compound with the absorbent, so that the acid compound is absorbed in the step of the absorbent, and the first phase of the high rate of the acid compound that absorbs the absorbent phase of the acid compound is separated into an acid compound. The step of the second phase of the acid compound with low rate; and the step of releasing the acidic compound from the first phase by heating the first phase.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸收剂及其制造方法以及酸性化合物的分离回收方法
本专利技术涉及一种吸收剂及其制造方法以及酸性化合物的分离回收方法。
技术介绍
火力发电站、炼钢厂的锅炉、水泥厂的窑等排出包含酸性化合物的混合气体。以全球变暖等环境方面的问题为起点，要求从包含酸性化合物的混合气体只分离出酸性化合物并将它回收的技术。在此，酸性化合物是指当溶解于水时生成酸的化合物。作为酸性化合物的具体例，可举出例如二氧化碳、硫化氢、二硫化硫等。作为从包含酸性化合物的混合气体回收酸性化合物的方法，有使用碱性的吸收剂的方法。在该方法中，首先，通过使混合气体接触于吸收剂而使酸性化合物吸收于吸收剂。然后，通过加热吸收了酸性化合物的吸收剂，使酸性化合物从吸收剂脱离。并且，回收从吸收剂脱离的酸性化合物。作为所述吸收剂的一例，在下述专利文献1中提出了包含水、叔胺以及有机溶剂的吸收剂。专利文献1记载的吸收剂适于分离回收在混合气体中以较高的分压被包含的二氧化碳。但是，如果将所述专利文献1记载的吸收剂适用于二氧化碳的分压低的混合气体，则通过加热使二氧化碳从吸收剂脱离的能量相对变大。近年，由于对全球环境的关心高涨，因此要求能够用更少的能量分离酸性化合物的吸收剂。对此，为了减少从吸收剂分离酸性化合物的能量，例如专利文献2中提出了一种吸收剂，其相分离(phase-separate)为酸性化合物的含有量少的第一相和酸性化合物的含有量丰富的第二相。在所述专利文献2记载的气体脱氧方法中，通过只加热酸性化合物的含有量丰富的第二相来使酸性化合物从第二相脱离。由此，通过将吸收剂分离为两相，从而能够减少作为加热对象的吸收剂的绝对量。据此，能够减少吸收剂的再生所需的能量。在专利文献2中，作为构成吸收剂的成分，公开了水、醇系溶剂、碱性盐等多种材料。从这些材料中决定各种成分及其混合量，使得示出吸收酸性化合物的性质且吸收酸性化合物后的吸收剂相分离是极其困难的。但是，专利文献2中没有记载任何有关决定构成吸收剂的各成分及其混合比的指南。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2014-36933号专利文献2：日本专利公开公报特开2006-136885号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种吸收包含在混合气体中的酸性化合物且在吸收该酸性化合物后相分离的吸收剂及其制造方法以及酸性化合物的分离回收方法。本专利技术的吸收剂包含水、胺化合物以及有机溶剂，其中，从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下。本专利技术的吸收剂的制造方法包括：混合水、胺化合物以及有机溶剂的步骤；以及在所述混合的步骤之前，以使从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值成为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下的方式选择所述胺化合物以及所述有机溶剂的步骤。本专利技术的酸性化合物的分离回收方法包括：使包含酸性化合物的混合气体与包含水、胺化合物及有机溶剂的吸收剂接触，从而使所述酸性化合物吸收于所述吸收剂的步骤；让吸收了所述酸性化合物的所述吸收剂相分离为所述酸性化合物的含有率高的第一相和所述酸性化合物的含有率低的第二相的步骤；以及通过加热所述第一相，使所述酸性化合物从所述第一相释放出的步骤，其中，从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下。本说明书中的“溶解度参数”是指通过Fedors法计算出的溶解度参数。附图说明图1是使用本专利技术的一实施方式的吸收剂的分离回收酸性化合物的装置的示意图。具体实施方式[吸收剂]本专利技术的吸收剂具有吸收酸性化合物的性质和释放出所吸收的酸性化合物的性质，其包含水、胺化合物以及有机溶剂。从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值(以下，将该值记载为“溶解度参数差”)为1.1(cal/cm3)1/2以上，优选1.2(cal/cm3)1/2以上。另一方面，所述溶解度参数差为4.2(cal/cm3)1/2以下，优选4.0(cal/cm3)1/2以下。通过设为这样的溶解度参数差，能够将吸收酸性化合物之前的吸收剂设为未相分离的单一液相。通过让吸收剂由单一液相形成，能够让吸收剂均等地与包含酸性化合物的混合气体接触。据此，能够利用吸收剂高效率地吸收包含在混合气体中的酸性化合物。而且，通过设为所述溶解度参数差，吸收酸性化合物后的吸收剂相分离为酸性化合物的含有率高的相(第一相)和酸性化合物的含有率低的相(第二相)的两相。对如此相分离的第一相实施让酸性化合物脱离的处理，能够回收被吸收在吸收剂中的酸性化合物。也就是说，根据本专利技术的吸收剂，不像以往的吸收剂那样，对吸收剂整体实施让酸性化合物脱离的处理，只需对吸收剂中的第一相实施让酸性化合物脱离的处理即可。因此，通过使用本专利技术的吸收剂，能够用低于以往的能量使酸性化合物脱离。通过将所述溶解度参数差设为1.1(cal/cm3)1/2以上，能够使吸收了酸性化合物的吸收剂容易相分离。另一方面，通过将所述溶解度参数差设为4.2(cal/cm3)1/2以下，能够防止吸收酸性化合物之前的吸收剂相分离。由此，通过使由单一相形成的吸收剂均匀地与混合气体接触，能够提高吸收剂的酸性化合物的吸收效率。(胺化合物)作为胺化合物，可以使用选自由伯胺、仲胺以及叔胺构成的组中的一种以上，优选为烷醇胺(alkanolamine)。由于烷醇胺在分子内包含氨基和羟基，因此，与水的亲和性高，能够有效地吸收酸性化合物。另外，在吸收剂包含多种胺化合物的情况下，设各胺化合物的溶解度参数的体积平均值为胺化合物的溶解度参数。作为伯胺，可举出例如1，3-二氨基丙烷(DAP)、2-乙醇胺(MEA)、DL-2-氨基-1-丙醇(AP)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇(AEE)、(R)-4-氨基-2-甲基-1-丁醇(AMB)等。作为仲胺，可举出例如2-(甲氨基)乙醇(MAE)、2-(乙氨基)乙醇(EAE)、2-(丁氨基)乙醇(BAE)等。作为叔胺，可举出例如三乙醇胺(TEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、四甲基乙二胺(TEMED)、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、六甲基三乙烯四胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚等。作为烷醇胺，可举出例如2-乙醇胺(MEA)、DL-2-氨基-1-丙醇(AP)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇(AEE)、(R)-4-氨基-2-甲基-1-丁醇(AMB)、2-(甲氨基)乙醇(MAE)、2-(乙氨基)乙醇(EAE)、2-(丁氨基)乙醇(BAE)等。所述胺化合物的溶解度参数优选10(cal/cm3)1/2以上，更优选12(cal/cm3)1/2以上。另一方面，所述胺化合物的溶解度参数优选20(cal/cm3)1/2以下，更优选15(cal/cm3)1/2以下。通过将所述胺化合物的溶解度参数设为10(cal/cm3)1/2以上，能够使吸收酸性化合物之前的吸收剂不相分离，因此，能够利用吸收剂高效率地吸收酸性化合物。通过将所述胺化合物的溶解度参数设为20(cal/cm3)1/2以下，能够使吸收酸性化合物后的吸收剂相分离，因此，通过只加热相分离后的酸性化合物多的第一相，能够高效率地回收酸性化合物。吸收剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸收剂，其特征在于包含水、胺化合物以及有机溶剂，其中，从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 JP 2015-2496031.一种吸收剂，其特征在于包含水、胺化合物以及有机溶剂，其中，从所述胺化合物的溶解度参数减去所述有机溶剂的溶解度参数的值为1.1(cal/cm3)1/2以上且4.2(cal/cm3)1/2以下。2.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述胺化合物为仲胺。3.根据权利要求1或2所述的吸收剂，其特征在于，所述胺化合物为烷醇胺。4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸收剂，其特征在于，所述有机溶剂是碳数为2～15的醇和碳数为4～20的醚中的任一方。5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸收剂，其特征在于，所述有机溶剂是碳数为3～8的直链碳化氢所含的氢被羟基取代的醇。6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸收剂，其特征在于，所述胺化合物的含有率为20质量％以上且40质量％以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的吸收剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：松冈亮，岸本启，町田洋，堀添浩俊，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，国立大学法人名古屋大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP