Korean Chemical Engineering Research

The Korean Institute of Chemical Engineers (한국화학공학회)
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Analysis of Amine Absorbents Volatility Based on the Chemical Structure

아민 흡수제의 화학구조에 따른 휘발 특성

  • Lee, Kyung Ja (Department of Bio-Applied Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Lee, Ji Hyun (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Kwak, No Sang (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Lee, In Young (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Kim, Jun Han (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Eom, Yong Seok (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Jang, Kyung Ryoung (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Shim, Jae Goo (Technology Commercialization Office, KEPCO Research Institute) ;
  • Lee, Yongtaek (Department of Bio-Applied Chemistry, Chungnam National University)
  • 이경자 (충남대학교 바이오응용화학부) ;
  • 이지현 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 곽노상 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 이인영 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 김준한 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 엄용석 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 장경룡 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 심재구 (KEPCO 전력연구원 사업화기술개발실) ;
  • 이용택 (충남대학교 바이오응용화학부)
  • Received : 2011.08.09
  • Accepted : 2011.09.07
  • Published : 2012.04.01
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Abstract

Amine volatility occurring on the $CO_2$ capture process may result in significant economic losses and environmental impact. In this study, using an volatility measurement apparatus, we measured a amine volatility of various amines including MEA(Monoethanolamine), MDEA(N-Methyldiethanolamine), Pz(Piperazine), AMP(2-Amino-2-methyl-1-propanol), 2-MP(2-Methylpiperazine), DGA(Diglycolamine). For the quantitative analysis of volatility, we analyzed the effects of temperature and $CO_2$ loading using an gas chromatography analysis. The result shows that the amine volatility was increased by increasing Henry's constant(MDEA$-CH_3$)(for AMP).

화학흡수법을 이용한 $CO_2$ 포집 공정에서 발생되는 아민계 흡수제의 휘발은 대기 환경에 좋지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라 공정 운용에 있어 흡수제 손실을 보충하기 위한 비용의 증가를 초래하게 되므로 이에 대한 정확한 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 자체 고안한 휘발도 측정 장치를 활용하여 주요 아민 수용액(MEA(monoethanolamine), MDEA(n-methyldiethanolamine), Pz(piperazine), AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol), 2-MP(2-methylpiperazine), DGA(diglycolamine))의 휘발도를 측정하고, 가스크로마토그래피 장치를 활용한 정량적인 비교를 통해 다양한 온도 조건과 $CO_2$ 부하 변화에 따른 휘발도의 영향을 분석하였다. 실험결과 MDEA$CO_2$ 부하 조건에 따른 실험에서 휘발도가 매우 낮음을 확인할 수 있었다. 이는 MDEA의 분자 구조 내에 하이드록실기(-OH)가 2개 있어 높은 친수성으로 인하여 휘발이 거의 되지 않았고, 이에 비해 MEA 및 AMP는 하이드록실기(-OH)가 1개이고, AMP의 경우 소수성기인 알킬기($-CH_3$)가 2개 있어 가장 많이 휘발된 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국에너지기술평가원(KETEP)

References

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