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公開番号2025109227
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024002931
出願日2024-01-12
発明の名称二酸化炭素分離用アミン組成物
出願人東ソー株式会社
代理人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20250717BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】従来公知の材料に比べて消泡剤の添加量が少ないにもかかわらず、高い抑泡効果および破泡効果を発揮するアミン含有二酸化炭素吸収剤を提供する。
【解決手段】一般式(1)で示されるアミン化合物(A)と消泡剤を含むことを特徴とする、二酸化炭素分離用組成物を用いる。
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[式(1)中、R¹～R⁵は、各々独立して、水素原子、炭素数1～4のアルキル基、水酸基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、又は炭素数1～4のアルコキシ基を表す。R⁶は水素原子、又は炭素数1～4のアルキル基を表す。aは、それぞれ独立に、0又は1を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
一般式（１）で示されるアミン化合物（Ａ）と消泡剤を含む、二酸化炭素分離用組成物。
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2025109227000019.jpg
40
86
［式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
５
は、各々独立して、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、水酸基、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、又は炭素数１～４のアルコキシ基を表す。Ｒ
６
は水素原子、又は炭素数１～４のアルキル基を表す。ａは、それぞれ独立に、０又は１を表す。］
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
アミン化合物（Ａ）が、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン－２－メタノールである、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項３】
アミン化合物(Ａ)以外のアミン化合物（Ｂ）をさらに含む、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項４】
アミン化合物(Ｂ)が、一般式（２）、（３）、（４）または（５）で示される群から選ばれる１種以上である、請求項３に記載の二酸化炭素分離用組成物。
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2025109227000020.jpg
34
104
［式（２）中、Ｒ
１
は、各々独立して、炭素数１～３のアルキル基を表す。Ｒ
２
は、炭素数２～６のアルキレン基、又は総炭素数２～６のオキシビスアルキレン基を表す。Ｒ
３
は、炭素数１～３のアルキル基、２－ヒドロキシエチル基、又は２－ヒドロキシプロピル基を表す。ｎは、０または１～４の整数を表す。］
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2025109227000021.jpg
31
100
［式（３）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
は、各々独立して、炭素数１～３のアルキル基を表す。］
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2025109227000022.jpg
24
89
［式（４）中、Ｒ
１
は、水素、炭素数１～６のアルキル基、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、２，３－ジヒドロキシプロピル基、総炭素数が５～１１の２，３－ジアルコキシプロピル基、炭素数２～６のアミノアルキル基、又は炭素数２～１０のヒドロキシアルキル基を表す。Ｒ
２
、及びＲ
３
は、各々独立して、炭素数２～３のアルキレン基を表す。］
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2025109227000023.jpg
26
87
［式（５）中、Ｒ
１
、及びＲ
２
は、各々独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、２，３－ジヒドロキシプロピル基、総炭素数が５～１１の２，３－ジアルコキシプロピル基、炭素数２～６のアミノアルキル基、又は炭素数２～１０のヒドロキシアルキル基を表す。アルキル基は環を形成したシクロアルキル基でもよい。］
【請求項５】
アミン化合物（Ｂ）が、ピペラジン、Ｎ－（２－アミノエチル）ピペラジン、Ｎ－メチル－１，３－ジアミノプロパン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’－ペンタメチルジエチレントリアミン、１－（２－ジメチルアミノエチル）－４－メチルピペラジン、ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、エタノールアミン及びエチレンジアミンからなる群より選ばれる１つ以上である、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項６】
消泡剤が、シリコーン系消泡剤である、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項７】
消泡剤が、自己乳化型消泡剤である、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項８】
消泡剤の含有量が、二酸化炭素分離用組成物全体の０．０００１～１重量％である請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項９】
組成物が水を含み、かつ当該水の濃度が二酸化炭素分離用組成物全体の１～７０重量％である、請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の二酸化炭素分離用組成物に、二酸化炭素を含むガスを接触させて、該混合ガス中の二酸化炭素を前記の二酸化炭素分離用組成物に吸収させる工程、及び前記の二酸化炭素を吸収した二酸化炭素分離用組成物を加熱及び／又は減圧して、前記の二酸化炭素分離用組成物から二酸化炭素を放散させる工程を含むことを特徴とする、二酸化炭素の分離方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を含有する混合ガスから二酸化炭素を分離するための二酸化炭素分離用組成物に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題のため、二酸化炭素の分離・回収が注目されており、分離・回収技術の開発が盛んにおこなわれている。
【０００３】
二酸化炭素の分離・回収技術として、二酸化炭素を塩基性の吸収剤と接触させて吸収・分離する化学吸収法が最も一般的である。化学吸収法では、吸収塔内で吸収剤に二酸化炭素を吸収させ、放散塔でその吸収剤を加熱することで二酸化炭素を放出させる。吸収剤としてはアミン水溶液が最も一般的であり、様々なアミン水溶液が検討されている。
【０００４】
化学吸収法のプロセスにおいて、吸収塔上部から導入される吸収液と吸収塔下部から導入される二酸化炭素含有ガスは充填層で向流接触する。この時吸収液の発泡が著しいと塔内の圧力損失が大きくなり、機器類に大きな負荷を与える。また、吸収液の発泡性が高いと塔内の充填層でフラッティングが発生し、ガスとの向流接触の効率が大幅に低下する。したがって、塔内での発泡を抑制するため消泡剤を添加した吸収剤の開発が行われている。（例えば、特許文献１、特許文献２）
消泡剤の効果としては、泡の生成を抑制する抑泡効果と生成した泡を壊す破泡効果があり、両方の効果を合わせることで吸収液の発泡性を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５４５２２２２号公報
特開２０１５－５４２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アミン水溶液は発泡性が高いため、従来公知のアミン水溶液に消泡剤を添加した二酸化炭素吸収剤は、発泡性を低下させるために多くの消泡剤が必要であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下に示す本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下に示すとおりの二酸化炭素分離用組成物である。
［１］一般式（１）で示されるアミン化合物（Ａ）と消泡剤を含む、二酸化炭素分離用組成物。
【０００９】
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48
104
【００１０】
［式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
５
は、各々独立して、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、水酸基、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、又は炭素数１～４のアルコキシ基を表す。Ｒ
６
は水素原子、又は炭素数１～４のアルキル基を表す。ａは、それぞれ独立に、０又は１を表す。］
［２］アミン化合物（Ａ）が、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン－２－メタノールである、［１］に記載の二酸化炭素分離用組成物。
［３］アミン化合物(Ａ)以外のアミン化合物（Ｂ）をさらに含む、［１］に記載の二酸化炭素分離用組成物。
［４］アミン化合物(Ｂ)が、一般式（２）、（３）、（４）または（５）で示される群から選ばれる1種以上である、［３］に記載の二酸化炭素分離用組成物。
（【００１１】以降は省略されています）

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