CO2分離回収へ向けたアミンの活用と劣化対策

第1部 CO2回収用アミン材料の反応機構と開発指針

(2022年6月14日 10:30〜12:00)

　カーボンニュートラル実現に向けて、CO2回収技術の重要性が高まっています。アミン溶液を用いた吸収法は最も成熟したCO2回収技術であり、また、アミンで機能化した吸着剤や分離膜を使った次世代回収技術の開発も進展しています。本講では、Amine-Based Capture of CO2の基礎知識、化学、開発動向、課題などについて概説いたします。

1. はじめに
   1. CO2回収技術開発の背景
   2. CO2回収法の種別と特徴
   3. アミンスクラビング法の発明と発展
2. アミンとCO2の反応
   1. アミンの種類
   2. アミンの特性
   3. アミンとCO2の反応
      1. カルバメート生成反応
      2. バイカーボネート生成反応
      3. カルバミン酸生成反応
      4. その他の反応
   4. アミンとCO2の反応機構
   5. アミンとCO2の反応:置換基効果
   6. アミンとCO2の反応:溶媒効果
3. アミンを用いたCO2回収技術
   1. 吸収法
   2. 吸着 (固体吸収) 法
   3. 膜分離法
   4. 実用化事例
   5. 開発動向
   6. 課題と展望
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 アミン系化合物による大気中CO2の選択的回収技術

(2022年6月14日 13:15〜14:45)

　現在、CO2削減技術として大気中のCO2を回収するDAC技術に注目が集まっています。CO2を回収する方法として、アミンを用いた化学吸収法があります。アミンは親水性基、炭酸水に代表されるようにCO2は水溶性のため、アミンとCO2における反応では含水することが常識となっていました。含水は、CO2の加熱放出時に水加熱分の余分な熱エネルギーを必要とします。 　一方、我々は、大気中の水分を含まずCO2を選択的に回収する技術を開発しました。これにより、水加熱分の余分なエネルギーの削減が期待されます。また、条件によってはCO2のみを回収することができるため、放出時には高純度のCO2を得られることになります。本発表ではその経緯を含め、我々の技術について紹介します。

1. CO2回収技術について
   1. CCS (Carbon dioxide Capture and Storagege) およびDAC (Direct Air Capture) 技術について
   2. CCSとDACの違い、長所短所
2. 低分子アミンを活用したDAC手法の開発
   1. 開発の経緯
   2. 化学吸収法の課題点の抽出
3. 水分をも分離する耐水性DAC手法の開発
   1. 概念技術の獲得
   2. 応用技術の最新情報
• 質疑応答

第3部 相分離型吸収剤の開発とCO2分離回収への応用

(2022年6月14日 15:00〜16:30)

　独自に開発したCO2吸収時に相分離する吸収剤やH2ストリッピング再生プロセスに関して、吸収・再生温度条件や所要エネルギーなどを紹介する。また、相分離吸収剤のアミン劣化物質の挙動や劣化物質の分離除去技術も報告する。

1. CO2分離回収
   1. 背景、需要
   2. 既存の分離回収方法
2. 相分離型CO2吸収剤
   1. 設計方法
   2. CO2溶解度における特徴
3. H2ストリッピング再生
   1. カーボンリサイクル
   2. 統合プロセス
4. エネルギー評価
   1. モデル化
   2. シミュレータでの評価
5. 相分離型吸収剤の劣化特性
   1. 模擬排ガスでの劣化評価
   2. SOx被毒アミンの分離
6. まとめ
• 質疑応答