이산화탄소 포집 흡착제 및 이의 제조방법
CARBON DIOXIDE CAPTURE ADSORBENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 이산화탄소 포집 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 흡착제는 아민 화합물, 폴리올계 화합물 및 산화안정제와 다공성 담지체를 포함하여, 폴리올계 화합물과 아민 분자 사이의 공극을 유도하여 이산화탄소의 확산을 촉진할 수 있고, 기존 흡착제와 비교하였을 때, 25℃, 1000 ppm 이산화탄소, 21% 산소 (바탕가스: 질소) 가스 조성에서 더욱 빠른 이산화탄소 흡착 속도를 보이는 효과를 갖는다.
청구항
번호청구항
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제9항에 있어서상기 폴리올계 화합물은글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판다이올, 부틸렌 글리콜 및 2,3-부탄다이올 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.

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아민 화합물, 폴리올계 화합물 및 산화안정제와 다공성 담지체를 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.

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제1항에 있어서,상기 아민 화합물은에틸렌디아민, 트라이에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 펜타에틸렌헥사아민, 헥사에틸렌헵타아민, 폴리에틸렌이민, 폴리프로필렌이민 및 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.[화학식 1]-[(CH2)x-NR]y-(상기 화학식 1에서, R은 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, x는 2 내지 6의 정수이며, y는 1 내지 100의 정수이다.)[화학식 2]-[(CH2)x-NH2](상기 화학식 2에서 x는 2 내지 6의 정수이다.)[화학식 3](상기 화학식 3에서, X는 하이드록시기 또는 하이드록시기가 함유된 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, m은 1~100의 정수이다.)

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제1항에 있어서상기 폴리올계 화합물은글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판다이올, 부틸렌 글리콜 및 2,3-부탄다이올 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.

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제1항에 있어서상기 산화안정제는화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.[화학식 4](상기 화학식 4에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)[화학식 5](상기 화학식 5에서, R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)[화학식 6](상기 화학식 6에서, R13 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)

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제4항에 있어서,상기 화학식 4 내지 6에서,상기 R1 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기인이산화탄소 포집 흡착제.

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제1항에 있어서,상기 산화안정제는흡착제 총 중량에 대하여 0.1 ~ 5 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.

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제1항에 있어서,상기 폴리올계 화합물은흡착제 총 중량에 대하여 1 ~ 30 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.

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제1항에 있어서,상기 아민 화합물은흡착제 총 중량에 대하여 30 ~ 60 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제.

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(a) 용매에 폴리올계 첨가제 및 산화안정제를 용해시켜 제1 용액을 제조하는 단계;(b) 상기 제1 용액에 아민 화합물에 첨가하여 제2 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 제2 용액과 다공성 담지체를 포함하는 현탁액을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 및(d) 상기 혼합 용액에서 용매를 제거하여 흡착제를 수득하는 단계;를 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.

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제9항에 있어서,상기 아민 화합물은에틸렌디아민, 트라이에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 펜타에틸렌헥사아민, 헥사에틸렌헵타아민, 폴리에틸렌이민, 폴리프로필렌이민 및 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.[화학식 1]-[(CH2)x-NR]y-(상기 화학식 1에서, R은 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, x는 2 내지 6의 정수이며, y는 1 내지 100의 정수이다.)[화학식 2]-[(CH2)x-NH2](상기 화학식 2에서 x는 2 내지 6의 정수이다.)[화학식 3](상기 화학식 3에서, X는 하이드록시기 또는 하이드록시기가 함유된 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, m은 1~100의 정수이다.)

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제9항에 있어서상기 산화안정제는화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물 가운데 1종 이상을 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.[화학식 4](상기 화학식 4에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)[화학식 5](상기 화학식 5에서, R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)[화학식 6](상기 화학식 6에서, R13 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.)

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제12항에 있어서,상기 화학식 4 내지 6에서,상기 R1 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기인이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.

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제9항에 있어서,상기 산화안정제는흡착제 총 중량에 대하여 0.1 ~ 5 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.

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제9항에 있어서,상기 폴리올계 화합물은흡착제 총 중량에 대하여 1 ~ 30 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 아민 화합물은흡착제 총 중량에 대하여 30 ~ 60 중량% 포함하는이산화탄소 포집 흡착제의 제조방법.