酸性ガス吸収液及び該酸性ガス吸収液を用いる酸性ガスの選択的分離回収法

【課題】
酸性ガスの物理吸収能力の向上を達成できるイオン液体を提供すること。
【解決手段】
エーテル基及び又はエステル基を有するイオン液体において、カチオンが非環状若しくは環状のアンモニウム又は非環状若しくは環状のホスホニウムである、１種あるいは２種以上のカチオンであり、アニオンがアミド系アニオン又はカルボン酸系アニオンである、１種あるいは２種以上のアニオンであり、かつ、前記カチオンはエーテル基及び/又はエステル基を有することを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
エーテル基及び/又はエステル基を有するイオン液体を少なくとも含むことを特徴とする酸性ガスの吸収量が向上した酸性ガス吸収液。
【請求項２】
エーテル基及び/又はエステル基を有するイオン液体において、カチオンが非環状若しくは環状のアンモニウム又は非環状若しくは環状のホスホニウムである、１種あるいは２種以上のカチオンであり、アニオンがアミド系アニオン又はカルボン酸系アニオンである、１種あるいは２種以上のアニオンであり、かつ、前記カチオンはエーテル基及び／又はエステル基を有することを特徴とする請求項１記載の酸性ガス吸収液。
【請求項３】
エーテル基及び/又はエステル基を有するイオン液体において、カチオンは下記式（a）及び/又は下記式（b）で表わされる有機基を有することを特徴とする請求項１又は２記載の酸性ガス吸収液。
−（Ｒ_１−Ｏ−）_ｎＲ_２− ・・（a）
−（Ｒ_３−ＣＯ−Ｏ−）_ｍＲ_４− ・・（b）
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は同一又は異なっており、炭素数が１〜５の２価の炭化水素基を示し、ｎは１、２、３のいずれかであり、ｍは１、又は２である。また、式（b）において、Ｒ_３−ＣＯ−Ｏ−はＲ_３−Ｏ−ＣＯ−でもよい）。
【請求項４】
混合ガスから酸性ガスを選択的に分離回収するための吸収液であって、前記吸収液は請求項１〜３のいずれかに記載のエーテル基及び/又はエステル基を有するイオン液体であることを特徴とする酸性ガスの吸収速度が向上した酸性ガス吸収液。
【請求項５】
酸性ガスが二酸化炭素である請求項１から４のいずれかに記載の酸性ガス吸収液。
【請求項６】
二酸化炭素の吸収量が、２５℃、２ＭＰａの雰囲気下において２．０ｍｏｌ・ｄｍ^−３以上であるか、または、２５℃、４ＭＰａの雰囲気下において４．０ｍｏｌ・ｄｍ^−３以上である請求項５に記載の酸性ガス吸収液。
【請求項７】
請求項１記載の酸性ガス吸収液を、酸性ガスを含有する混合ガスと接触させ、前記混合ガスから前記酸性ガスを選択的に分離回収することを特徴とする酸性ガス分離回収法。
【請求項８】
酸性ガス吸収液のカチオンが非環状若しくは環状のアンモニウム又は非環状若しくは環状のホスホニウムである、１種あるいは２種以上のカチオンであり、酸性ガス吸収液のアニオンがアミド系アニオン又はカルボン酸系アニオンである、１種あるいは２種以上のアニオンであり、かつ、前記カチオンはエーテル基及び/又はエステル基を有することを特徴とする請求項７記載の酸性ガス分離回収法。
【請求項９】
酸性ガス吸収液のカチオンが下記式（a）及び/又は下記式（b）で表わされる有機基を有することを特徴とする請求項７又は８記載の酸性ガス分離回収法。
−（Ｒ_１−Ｏ−）_ｎＲ_２− ・・（a）
−（Ｒ_３−ＣＯ−Ｏ−）_ｍＲ_４− ・・（b）
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は同一又は異なっており、炭素数が１〜５の２価の炭化水素基を示し、ｎは１、２、３のいずれかであり、ｍは１、又は２である。また、式（b）において、Ｒ_３−ＣＯ−Ｏ−はＲ_３−Ｏ−ＣＯ−でもよい）。
【請求項１０】
請求項４記載の酸性ガス吸収液を、酸性ガスを含有する混合ガスと接触させ、前記混合ガスから前記酸性ガスを選択的に分離回収することを特徴とする酸性ガス分離回収法。
【請求項１１】
酸性ガスが二酸化炭素である請求項７から１０のいずれかに記載の酸性ガス分離回収法。
【請求項１２】
下記式（ｅ）で表わされるイオン液体。
［ＮＲ_５Ｒ_６Ｒ_７（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ_３）］^＋・（Ｒ_８ＳＯ_２）_２Ｎ⁻ （ｅ）
（式中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７は同一又は異なっており、炭素数が１〜４の炭化水素基を示し、互いに末端で結合して環を形成していてもよい。Ｒ_８はフッ素原子又はトリフルオロメチル基を示す。）
【請求項１３】
ジメチルエチル（アセトキシエチル）アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド。

【図１】