일반기술

혼합기체로부터 산기체를 분리하기 위한 흡수제 및 이를 이용한 산기체 분리방법

최근들어 이산화탄소의 대기중 농도 증가로 인한 지구온난화문제가 가시화되면서 이에 대한 대책이 절실히 요구되고 있다. 대기중의 이산화탄소 농도 증가의 원인 중 가장 큰 요인은 에너지생산에 필요한 석탄, 석유 등의 화석연료의 사용이다. 이에 따라 화석연료의 사용으로 발생하는 이산화탄소를 분리, 회수함으로써 대기 중 이산화탄소의 농도증가를 억제시키려는 기술개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이산화탄소 분리기술은 크게 흡수법, 흡착법, 막분리법 및 심냉법으로 구분되어진다. 이중 흡수법이 대용량의 이산화탄소 발생원으로부터 이산화탄소를 분리하는기술 중 현재로서는 가장 현실성 있는 방법으로 인식되면서 흡수기술의 핵심인 흡수제에 대한 연구가 다시 활발해지고 있다. 본 기술은 dimethylethanolamine, methyldiisopropanolamine, triethanolamine(TEA), N-methyldiethanolamine(MDEA)와 같은 3급 알카놀 아민을 이용하여 혼합가스로부터 산기체를 분리하고자 할 때 현재 가장 문제가 되고 있는 3급 알카놀 아민과 산기체와의 느린 반응속도를 현저히 증가시킬수 있는 흡수속도향상용 첨가제를 함유한 혼합흡수제의 기술인 것이다.본 기술은 3급 알카놀아민에 흡수속도 향상 첨가제로 NH2 (CH2 CH2 O)nCH2 CH2 NH2 (여기서 n은 1∼12)구조를 갖는 화합물을 혼합한 수용액으로써 산기체의 흡수속도를 향상시키도록 하고. 3급 알카놀아민이란 (HOCH2 CH2 )2 NCH3 (N-methyldiethanolamine), (HOCH 2 CH2 )3 N (triethanolamine), HOCH2 CH2 N(CH3 )2 (dimethylethanolamine), (CH3CH(OH)CH 2 )2 NCH3 (methyldiisopropanolamine) 중 한가지로 조성되고, 3급 알카놀아민이란은 (HOCH2 CH2 )2 NCH3 (N-methyldiethanolamine), (HOCH 2 CH2 )3 N (triethanolamine), HOCH2 CH2 N(CH3 )2 (dimethylethanolamine), (CH3CH(OH)CH 2 )2 NCH3 (methyldiisopropanolamine) 중 두 가지 이상을 혼합한 혼합수용액으로 조성된다. 이와같은 조성된 본 기술은 산가스 분리에 사용되는 3급 알카놀아민 중의 하나인 N-methyldiethanolamine (MDEA) 수용액에 대한 CO2 의 흡수속도 향상을 위한 첨가제로 2,2'-(ethylenedioxy)bis(ethylamine) (EDBEA)을 소량 첨가하는 방법으로 CO2 의 흡수속도를 약 300 %까지 증가시킬 수 있다는 것이 확인되는 등 혼합가스로부터 산기체를 분리하고자 할 때 현재 가장 문제가 되고 있는 3급 알카놀 아민과 산기체와의 느린 반응속도를 현저히 증가시킬수 있다.