专利名称：二氧化碳的吸收液及回收方法
技术领域：
本发明涉及二氧化碳的吸收液及使用了它的二氧化碳的回收方法，特别涉及用于由锅炉等燃烧装置的废气中长期稳定回收二氧化碳的二氧化碳的吸收液及回收方法。
背景技术：
在火力发电站等，二氧化碳(以下称CO2)伴随煤等化石燃料燃烧而产生，大气中的CO2浓度上升，与其伴随的气温上升，由此，逐渐产生各种环境问题。为防止地球变暖，1997年12月在防止地球变暖京都会议(C0P3)上通过京都议定书以来、各国一直实行CO2释放量降低的对策。在由包含火力发电站等氧气(O2)或硫氧化物(SOx)的燃烧废气回收CO2的方法中，目前作为最接近实用化的方法可举出利用链烷醇胺溶液的吸收方法(专利文献I)。与其相关地，进行了适合CO2回收的链烷醇胺的种类的研究(例如专利文献2)或、对包含硫氧化物的废气的应用条件的研究(例如专利文献I)。这些链烷醇胺和以往一直所用的单乙醇胺比较时，无论哪一种均难以被燃烧废气中所含的氧气氧化，考虑数千小时以上的长时间使用时，由于这些液体的氧化劣化，液体的补充量一直成为问题。与其相对，通过添加作为链烷醇胺的氧化抑制剂的如巯基咪唑类或巯基苯并咪唑类这样的有机硫化合物(例如专利文献3)，可大幅抑制吸收液中的链烷醇胺的氧化。作为锅炉的燃烧废气中所含的CO2的回收方法，实施这样的方法使含有CO2的被处理气体在吸收塔中与链烷醇胺吸收液接触以形成富含CO2的溶液，接着在再生塔中使该溶液以将CO2加热释放而将CO2回收(例如专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I:专利第3529855号说明书专利文献2:专利第2871334号说明书专利文献3:专利第3739437号说明书
发明内容
发明要解决的问题在上述的二氧化碳回收方法中，吸收液中的链烷醇胺被燃烧废气中的O2和NOx等氧化成分、特别是氧气进行部分氧化、分解，在吸收液中添加前述的有机硫化合物，由此，可抑制链烷醇胺的氧化分解，但已知上述氧化抑制剂的效果由于吸收塔的运行条件而没被充分发挥。即，本发明人发现吸收液中的氧化抑制剂因吸收塔中的下述的现象被氧化，因此，氧化抑制剂的浓度下降，链烷醇胺容易被氧化。即，吸收塔中，为使CO2回收量增大，尽可能使吸收液与燃烧废气的接触面积增大，在使用了高比表面积的填充材料的填充层中使上述废气与吸收液接触时，吸收液或燃烧废气在通过较窄的流路时容易形成气泡，该气泡破裂时、沉降速度比气体流速小的粒子伴随气体飞散。已知，飞散的粒子状吸收液(吸收液雾)与、本体状的吸收液相比，和空气的接触的比面积大，吸收液中的氧化抑制剂被氧化、液体中的浓度降低，其结果，吸收液雾中的链烷醇胺容易被氧化。为了防止该现象，考虑提高氧化抑制剂的浓度，氧化抑制剂像有机硫化合物那样难溶解在水中的情形下，具有添加量有限制、而且氧化抑制剂的消耗量增的问题。本发明的课题为提供CO2吸收方法，所述方法在不提高含有链烷醇胺的CO2吸收液中的氧化抑制剂的浓度下，通过抑制该吸收液中的氧化抑制剂的氧化，使链烷醇胺或氧化抑制剂因氧化分解而从吸收塔的飞散量减少，可降低其补充量。用于解决课题的手段为解决上述课题、本申请中请求专利保护的发明为如下。(I) 二氧化碳的吸收液，其能由包含二氧化碳及氧气的被处理气体进行二氧化碳的吸收和释放，特征在于该吸收液为水溶液,该水溶液包含由CnH2n+1NHCn, H2n, +10 (η为O 4的任意的整数、n'为I 3的任意的整数)表示的链烷醇胺、选自由下述式(A)表示的巯基咪唑类及由式(B)表示的巯基苯并咪唑类的一种或二种以上的有机硫化合物、以及硅油；该水溶液包含30重量％以上60重量％以下的所述链烧醇胺、O. 01重量％以上2重量％以下的所述有机硫化合物、以重量比计的5ppm以上IOOppm以下的所述娃油。[化I]
权利要求
1.二氧化碳的吸收液，其可由包含二氧化碳及氧气的被处理气体进行二氧化碳的吸收和释放，特征在于 该吸收液为水溶液，该水溶液包含 由CnH2n+1NHCn, H2n, +10表示的链烷醇胺、选自由下述式(A)表示的巯基咪唑类及由式(B)表示的巯基苯并咪唑类的一种或二种以上的有机硫化合物、以及硅油，n为O 4的任意的整数、n'为I 3的任意的整数； 该水溶液包含30重量％以上60重量％以下的所述链烧醇胺、0. 01重量％以上2重量％以下的所述有机硫化合物、以重量比计的5ppm以上IOOppm以下的所述娃油， [化I] 此处，R1 > R2及R3为氢原子、C1 C3的烷基、苯基或苄基，R4为氢原子或C1 C3的烷基、n为I 3的整数。
2.权利要求I所述的二氧化碳的吸收液，特征在于所述链烷醇胺为选自2—氨基乙醇、2 —(甲基氨基)乙醇、2 —(乙基氨基)乙醇、2 —氨基一2 —甲基一I —丙醇及2 —(异丙基氨基)乙醇的一种或二种以上的化合物。
3.二氧化碳的回收方法，其中，使包含二氧化碳(CO2)及氧气的被处理气体在吸收塔中与权利要求I所述的CO2吸收液接触以形成富含CO2的溶液，接着在再生塔中使该溶液循环以将CO2加热释放进行回收，同时使其作为贫CO2的溶液在所述吸收塔中再循环，并且使由所述吸收塔输送至再生塔的液体与由再生塔向吸收塔再循环的液体进行热交换，该方法特征在于， 在吸收塔的内部的液体和/或由再生塔向吸收塔再循环的液体中添加溶解有硅油和/或所述式(A)或(B)的有机硫化合物的链烷醇胺水溶液，调整吸收塔内的吸收液的组成使得所述链烷醇胺为30重量％以上60重量％以下、所述有机硫化合物为0. 01重量％以上2重量％以下、以及所述娃油以重量比计为5ppm以上、IOOppm以下。
4.权利要求3所述的二氧化碳的回收方法，特征在于，所述链烷醇胺为选自2—氨基乙醇、2 -(甲基氨基)乙醇、2 -(乙基氨基)乙醇、2 —氨基一2 -甲基一I —丙醇及2 -(异丙基氨基)乙醇的一种或二种以上的化合物。
5.权利要求3或4所述的二氧化碳的回收方法，特征在于作为所述溶解有式(A)或(B)的有机硫化合物的链烷醇胺水溶液，链烷醇胺浓度为吸收液中的链烷醇胺浓度以上、并且所述有机硫化合物的浓度也为吸收液中的有机硫化合物浓度以上。
全文摘要
二氧化碳的回收方法，其中，使包含二氧化碳(CO2)及氧气的被处理气体在吸收塔中与本发明的CO2吸收液接触以形成富含CO2的溶液，接着在再生塔中使该溶液循环以将CO2加热释放进行回收，同时使其作为贫CO2的溶液在所述吸收塔中再循环，并且使由所述吸收塔输送至再生塔的液体与由再生塔向吸收塔再循环的液体进行热交换，该方法特征在于，在吸收塔的内部的液体和/或由再生塔向吸收塔再循环的液体中添加溶解有硅油和/或所述式(A)或(B)的有机硫化合物的链烷醇胺水溶液，调整吸收塔内的吸收液的组成使得所述链烷醇胺为30重量％以上60重量％以下、所述有机硫化合物为0.01重量％以上2重量％以下、以及所述硅油以重量比计为5ppm以上、100ppm以下。
文档编号B01D53/62GK102686296SQ20098016320
公开日2012年9月19日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者仓本正治, 吉川博文, 宫本英治, 尾田直己, 岛村润, 横山公一, 胜部利夫, 高本成仁 申请人:巴布考克日立株式会社