JPS63111918A - 酸性ガス吸収剤用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はポリエチレングリコールジメチルエーテルとそ
の安定性を改良するための添加剤を含む組成物に関する
ものである。 詳しくは、ガス状混合物から不純物として含まれる炭素
ガス、硫化水素等の酸性ガスを除去するのに有効なポリ
エチレングリコールジメチルエーテルを主成分とする組
成物に関するものである。更に詳しく言えば、低温加圧
下においてガス状混合物から、それに含有される炭酸ガ
スや硫化水素などの酸性ガスを吸収し、次に加熱下に空
気またはＮ、ガスと接触して吸収された酸性ガスを放出
させるプロセスでリサイクルして使用するにイＩ効なポ
リエチレングリコールジメチルエーテルを主成分とする
ガス吸収剤用組成物に関するものである。 天然ガス、コークス炉ガス、あるいは石油精製工程で発
生する分解ガス等の各種ガスは広く工業的に、燃料や合
成原料などとして利用されるものであるが、ガス状不純
物、特に酸性ガスを含むガスをそのまま燃料や合成原料
としては利用できない。 例えば、天然ガスの代表的組成は、 ％ 炭化水素＝７５〜９６ Ｈ，Ｓ　　　：　　Ｏ〜１５ Ｃｏ、　　　：　　４〜１Ｏ Ｎ、　　　二　〇〜０．５ であるが、天然ガスを液化するにはＣＯ８を１１００ｐ
ｐ以下、Ｈ，Ｓを５０ｐｐｍ以下にする必要があり更に
天然ガスを燃料として利用するにはＨ，Ｓを５ｐｐｍ以
下にすることが不可欠である。 また・アンモニア合成工業では各種分解ガスをＨ２源と
して利用するが、例えば天然ガスの分解ガス１−１．：
８０ ＣＯ：１３ Ｎ、：１以下 Ｇｏ、：１９ ＣＨ４：ｌ以下 である。原料として利用する場合にはｃｏ□の含有量を
０．３％以下にすることが必要であるゆ本発明はこの様
なガス状混合物の処理、精製に不可欠なガス吸収剤用組
成物に関するものである。 〔従来技術〕 従来開示の技術、例えばＵＳＰ２６４９１６６、ＵＳＰ
３３６２１３３、ＵＳＰ３７３７３９２゜ＵＳＰ４０４
４１００、ＵＳＰ４５８Ｌ１５４あるいは特開昭６０−
１５８６２９号公報がある。 これらは、ポリエチレングリコールジメチルエーテルの
ある種の組成物が酸性ガス吸収薬剤として有用であると
教えている。 特に、Ｓｃｌ○ｘｏｌ　５ｏｌｖｅｎｔ、の商品名で販
売されているこの種の吸収薬剤は、ガス処理操作に多方
面で利用されて来た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 酸性ガス吸収薬剤は再生工程において、７０℃以上の温
度下に空気又はＮ２ガスと接触し再生され、リサイクル
して使用されるものである。 再生工程ではできるかぎり高温で再生し、吸収薬剤中に
含まれる酸性ガスの残留を極力少なくすることが重要で
ある。 残留ガスが少なくなければ少ないほど吸収工程での吸収
能ノＪは向上し精製ガスの温度は高くなり。 実質的にプロセス全体のガス処理能力を向上させること
が出来るからである。 この目的を達成するには高温安定性に優れた吸収薬剤の
出現が不可欠な問題であり、関連分野から強く要望され
ていたのである。 しかしながら、従来開示の吸収薬剤は例えば１００℃の
温度下にＣＯ□あるいはＨ，Ｓと接触していると分解を
起こし酸性ガス吸収能力の劣る化合物、例えばメタノー
ルやポリエチレングリコールモノメチルエーテル等に分
解する。 本発明に係わる酸性ガス吸収薬剤はこの分解を実質的に
無視出来る程度に抑制し、そしである場合には完全に抑
制することが可能である。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係わる改良された酸性ガス吸収剤用組成物は、 （Ａ）：化学式ＣＨ，Ｏ（Ｃ，Ｈ４０）ｎＣＨ，（式中
ｎは１〜１０の整数）で表わされるポリエチレングリコ
ールジメチルエーテル組成物の９９．９９〜７０（ｗｔ
％）の量と （Ｂ）：化学式−Ｎ　Ｈ−基及び／又はフェノール性−
〇Ｈ基及び／又は−Ｓ−基を分子中に少なくとも１個を
持ち、かつ、アルコール性−〇Ｈ基を持たない化合物の
０．０１〜３０（ｗｔ％）の量からなる。 本５６　Ｉｌｌに係わるポリエチレングリコールジメチ
ルエーテル組成物は、対応するポリエチレングリコール
モノメチルエーテル組成物から次のようにして製造する
ことが出来る。 即ち、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル組成
物とナトリウム（又はカリウム）を１３０〜１７０℃で
反応させ、ナトリウム（又はカリウム）アルコラードを
造る。 次に、アルコラードを１００〜１３０℃に保ち、これに
塩化メチルを添加し反応させることによりジメチルエー
テル組成物と塩化ナトリウム（又は塩化カリウム）を生
成させる。ここで、塩化ナトリウム（又は塩化カリウム
）は分離除去する。 得られたジメチルエーテル組成物を蒸留精製し、目的の
ジメチルエーテル組成物を得ることが出来る。 又、化合物（Ｂ）は、市販されるこの種の化合物をその
まま使用することが出来る１例えば、アンテージＤＰ（
川口化学制）、アンテージ３Ｇ（川口化学制）、アンテ
ージＲＣ（川口化学制）、スミライザー９Ａ（化皮化学
ｇＪ）、スミライザーＭＸＡ（化皮化学）、スミライザ
ーＢＩ’３Ｍ−５（化皮化学製）がある。 勿論、本発明に係わる化合物（Ｉ３）は、！ｌｌｌ求範
ｔａｎに記載の化合物であれば、いずれの化合物も有効
であり上記列挙の化合物に限定されるものではない。 〔実施例〕

【ポリエチレングリコールモノメチルエーテルの合成】

加熱・冷却装置、攪拌機、エチレンオキサイドおよびＮ
、ガス送入口、および温度計を備えたｌＬステンレス製
オートクレーブ（耐圧２０ｋｇ／ｃｎ（）に。 メタノール１２８　ｇ（４モル）と水酸化ナトリウム０
．２ｇを仕込んだ０次に系内をＮ、ガスで置換した後、
１２０℃まで加熱昇温し、この中にエチレンオキサイド
７０４ｇ（１６モル）を約２時間を要して添加した。 反応は、発熱反応であるため、冷却しなから１２０±５
℃にコントロールした。系内圧力は最大１０ｋｇ／−で
あった。 合成液を蒸留装置で蒸留し下記の組成をを持つポリエチ
レングリコールジメチルエーテル６９５ｇＣＨ，０（Ｃ
Ｈ，ＣＩ（，０ＬＨ−・−・−２０，３ＣＨ３０（ＣＨ
，Ｃ１−１，ＯＬＨ・・・・・・・・・０．５ＣＨ，０
（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、Ｈ・・・・・・６５．５ＣＨ，０
（Ｃ１−１，ＣＨ，Ｏ）、Ｈ−−−・−０，２ＣＨ３０
（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、　　）［・・・　・−１４、ＩＣ
ｌ−１，０（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、Ｈ−−−−−−０，１
ＣＨ，Ｏ（ＣＨ，ＣＨ，○　）、Ｈ−・−・−・　　　
２．３

【ポリエチレングリコールジメチルエーテルの合
成１ 攪拌機、温度計、Ｎ、ガス導入ラインおよびコンデンサ
ーを備えた。ｌＬガラス製４ツロフラスコに、実施例１
で調整したポリエチレングリコールモノメチルエーテル
５９４ｇを仕込んだ、系内をＮ２ガスで置換した後、１
４０’Ｃまで加熱昇温した。 この中に金属ナトリウム６８ｇを４時間を要して添加し
た。その後反応系内を１４０±５℃に３時間保ち１反応
を完結した。次に系内温度を１００〜１１０℃に保ちな
がらメチルクロライド１５２ｇを７時間を要して添加し
、その後同じ温度で２時間保ち、反応を完結した。次に
系内を冷却して３０℃とし、濾過により副生食塩を分別
し、ポリエチレングリコールジメチルエーテル合成液５
８９ｇを得た。 この合成液５８０ｇを蒸留装置で蒸留し、以下の組成を
持つポリエチレングリコールジメチルニーＣＩ（、○　
（ＣＨ，ＣＨ，ＯＬ＋−１・・・　・・・　２．１ＣＨ
，０（ＣＨよＣＨ，Ｏ）、Ｈ・・・・・・０．８ＣＨ，
０（ＣＨ，ＣＨ，○）、　Ｉト・・　７４　、３Ｃ１−
１，０（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、Ｈ・・・・・・０．３ＣＨ
，Ｏ（ＣＨ，ＣＨよ　Ｏ）、Ｈ・・・　１９　、２ＣＨ
，０（ＣＨ，ＣＩ（ヨ　○　）、　ト■　・・・　・・
・　０．１ＣＨ，○（ＣＨ，Ｃｌ−１，０）、Ｈ・・・
・・・３．２ここにえられたポリエチレングリコールジ
メチルエーテル組成物の性状は、表−１に示した。 表−ｌニジメチルエーテル組成物の性状本発明に係わる
改良された酸性ガス吸収薬剤を使って、酸性ガス、例え
ば、炭酸ガスや硫化水素を含む混合ガスから酸性ガスを
除去するための好ましい方法は、例えば、図−１に示す
工程に従って実施することができる。 （ａ）第一吸収塔において加圧下でポリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを主成分とする本発明に基づく吸
収薬剤と酸性ガスを含む混合ガスとを接触させて、はと
んどの酸性ガスを吸収除去し、半精製ガスとする。 （ｂ）第一吸収塔からの半精製ガスを、第二吸収塔にお
いて、加圧下に、酸性ガスを実質的に含まない同じ吸収
薬剤と接触させることにより、目的の精製ガスを得る。 （ｃ）第二吸収塔からの、酸性ガスを含む吸収薬剤を第
一吸収塔に送る。。 （ｄ）第一吸収塔からの酸性ガスを含む吸収薬剤を、第
一吸収塔の圧力より実質的に低い圧力に保持したフラッ
シュタンクに通して大部分の酸性ガスを遊離させる （ｅ）フラッシュタンクにおいて遊離した酸性ガスは回
収される。 （ｆ）フラッシュタンクからの、酸性ガスを若干含む吸
収薬剤の大部分は第一吸収塔に送られる。 （ｇ）残りの部分は再生塔に送り、再生された実質的に
酸性ガスを含まない吸収薬剤は、混合ガスとふたたび接
触させるために第二吸収塔へ送られる。 本発明を以下の実施例により、更に詳細に説明するが１
本発明はこれらの実施例により制限されるものではない
。 （実施例１）高温安定性の評価 前記の通り合成したポリエチレングリコールジメチルエ
ーテルに、下記の各添加剤を添加し、１００℃±５℃に
加熱し、空気とＣＯｌの混合ガスを吹き込む、ポリエチ
レングリコールジメチルエーテルの純度をガスクロマト
グラフにより測定し安定性を評価した。 ■　試験方法 ○　温　　　度　　＝　１００℃±５℃Ｏガスｆｉｔ　
　：　ａ　ｔ　ｒ　／　ＣＯ＊混合ガスを液量の３０倍
／　ｈ　ｒで吹き込 む。 Ｏ純度測定　：ガスクロマトグラフの条件は。 下記の通りである。 充填剤：　ＰＥＧ−ＨＴ（ガスクロ工業製）温度＋１０
０−２８０’Ｃ（１０℃／ ｍｉｎ、）、導入部３００℃ キャリヤーガス：Ｈ２ 検出器：ＴＣＤ ■　添加剤：添加量はすべて、ポリエチレングリコール
ジメチルエーテルに対し０．１ｗｔ％とした。 ｉ　）　４　、４　’　−Ｔｈｉｏｂｉｓ（６−ｔａｒ
ｔ−ｂｕｔｙｌ−ｍ−ｃｒｅｓｏｌ） ン ｊｉ）２，２°−Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓ（４−ｍｅ
ｔｈｌ−６−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｔｐｈｅｎｏｌ） ｉｉｉ　）　　Ｎ　、Ｎ　’　−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｐ
−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｑ″　了−２ｊ　・ １ｖ）Ｎ−１５ｏｐｒｏｐｙｌ−Ｎ’−ｐｈｅｎｙｌ−
ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅ’＜　　−）’、’ノｎｅｄｉａｍ
ｉｎｅ ｖ）ｉとｉｉの同量混合物 ｖｉ）ｉｉと■の同量混合物 （参考） ｄ）ジイソプロパツールアミン ｖｉｉｉ）無添加 試験結果は図−２に示したとうり本発明のガス吸収剤は
著しく安定性が改善されている。 （実施例２）酸性ガス吸収性 図−１に示す吸収プロセスを利用して、酸性ガスを含む
原料ガスによる吸収剤の性能を試験した。 〔試験条件〕 ■　原料ガス組成ｗｔ％ ＣＨ，：　０．４ トＩヨ　　　　ニア５．６ Ｃｏ、：２３．Ｉ Ｎ、　　＋０．９ ■　各塔条件 ■　ポリエチレングリコールジメチルエーテル組成：前
記【ポリエチレングリコールジメチルエーテルの合成】
で得られた表−１に示した組成 〔試験結果〕 本発明品の吸収薬剤は安定で、吸収性能の低下がなかっ
た。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の化合物（Ａ）と（Ｂ）の割合が９９．９９〜
   ７０／０．０１〜３０（ｗｔ％）に配合された酸性ガス
   吸収剤用組成物。 （Ａ）；化学式ＣＨ＿３Ｏ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）ｎＣＨ＿
   ３、で表わされるポリエチレングリコールジメチルエテ
   ル組成物。（ｎは１〜１０の整数） （Ｂ）；化学式−ＮＨ−基及び（又は）フェノール性−
   ＯＨ基及び（又は）−Ｓ−基を、分子中に少なくとも１
   個を持ち、かつアルコール性−ＯＨ−基を持たない化合
   物。
2. （２）　 （Ｂ）が化学式▲数式、化学式、表等があります▼基を
   １分子 中に少なくとも１個を含む化合物である特許請求範囲第
   １項記載の組成物。 （ここにＲ＿１、はおよびＲ＿２、は、Ｈ又は（及び）
   炭素数１〜１２のアルキル基を示す。）
3. （３）（Ｂ）が、化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼基を１分子 中に少なくとも１個を含む化合物である特許請求範囲第
   １項記載の組成物。 （ここにＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、およびＲ＿４は、Ｈ
   及び／又は炭素数１〜１２のアルキル基を示す。）
4. （４）（Ｂ）が、Ｎ、Ｎ′−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｐ−ｐ
   ｈｅｌｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅである特許請求範囲第
   １項記載の組成物。
5. （５）（Ｂ）が、Ｎ−Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−Ｎ−ｐｈｅ
   ｎｙｌ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅである
   特許請求範囲第１項記載の組成物。