Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Absorption von CO ₂ aus

Fluidgemischen wie etwa Rauchgasen, Verbrennungsgasen, Biogasen, Gärgasen,

Deponiegasen, Produktionsgasen, Synthesegasen, Erdgas, Raumluft sowie CO ₂ -haltige Dämpfe und Flüssigkeiten die bei z.B. Kraftwerken, Kraftfahrzeugen, Bioreaktoren, Produktionsstätten, Mülldeponien, Massentier haltung, Kokereien, Metall Verhüttung, Brauereien, Ammoniakproduktion, Harnstoffproduktion, Zementproduktion,

Keramikindustrie, Industrieanlagen, Treibmittelexposition, klimatisierten Arbeits- und Wohnbereichen etc. entstehen. Die Abtrennung von CO ₂ aus Fluidgemischen, etwa dem Abgas von Kraftwerken, ist unter anderem aus der DE 10 2004 01 1428 A1 sowie dem darin zitierten Stand der Technik bekannt.

Hierbei wird das Fluidgemisch mit einer CO ₂ - absorbierenden Komponente, meist eine wässrige Aminlösung versetzt, wobei sich entweder Carbaminsäuren, Carbamate oder Amin- carbonate bzw. Hydro carbonate bilden. Anschließend wird das CO ₂ aus diesen Verbindungen wieder freigesetzt.

Jedoch erfordern sämtliche diese Verfahren nach dem Stand der Technik aufwendige, insbesondere energieaufwendige Schritte zur endgültigen Freisetzung, da eine Freisetzung des

CO ₂ aus den CO ₂ -Absorbens-Verbindungen (seien sie nun salzhaltig oder kovalent) nicht ohne weiteres erfolgt. Hierzu werden in der DE 10 2004 01 1428 A1 Schritte wie Erwärmen UD 40230 / AH:AH oder Strippen vorgeschlagen; diese Schritte sind jedoch aufwendig und vermindern somit das Potential der Abtrennverfahren deutlich.

Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Abtrennverfahren von CO ₂ aus Fluidgemischen zu finden, welches eine einfachere und insbesondere weniger energieintensive Freisetzung des CO ₂ erlaubt.

Ein solches Verfahren wird durch Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Demgemäß wird ein Verfahren zum Abtrennen von CO ₂ aus einem Fluidgemisch und/oder Fluidstrom vorgeschlagen, umfassend den Schritt: a) inkontaktbringen des Fluidgemisches und/oder Fluidstroms mit einer Mischung

enthaltend ein Amin, ein protisches Solvens und/oder ein aprotisches Solvens, welches mindestens eine Ether und/oder Estergruppe enthält, so daß ein zumindest teilweise unlösliches Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt entsteht.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß durch Inkontaktbringen des Fluidgemisches und/oder Fluidstroms mit einer derartigen Mischung (folgend als„Mischung" bezeichnet) ein Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt entsteht, welches zumindest teilweise unlöslich ist, so daß es auf einfache Weise abgetrennt werden kann.

Es hat sich herausgestellt, dass durch ein solches Verfahren bei den meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung zumindest einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden kann:

Dadurch, dass die Abtrennung des CO ₂ mittels Ausfällung bzw. Abtrennung erfolgt, läßt sich dieser Schritt bei weitaus geringeren Temperaturen und kontrollierter durchführen als bei Verfahren aus dem Stand der Technik. Das Ausfällen oder Abtrennen erfolgt bei vielen Anwendungen sehr schnell, gerade deswegen ist dieses Verfahren auch für großtechnische Applikationen geeignet. - Für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden

Erfindung hat sich herausgestellt, dass dieses bei moderaten Temperaturen und Bedingungen, wie sie ohnehin z.B. bei Kraftwerken oder chemischen großtechnischen Prozessen vorherrschen, durchgeführt werden kann. - Sowohl die Absorptionstemperaturen als auch die Desorptionstemperaturen können je nach konkreter Ausgestaltung in großen Temperaturbereichen frei gewählt werden, was zusätzliche Anwendungen erschließt.

- Beispielsweise kann die Differenz zwischen der Absorptions- und der

Desorptionstemperatur im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren signifikant kleiner sein. Damit werden aufwendige Erhitzungs- und Kühlverfahren unnötig, da die benötigte Wärme nur im Kreis gefahren werden muß. Dies macht das neue Verfahren billiger als konventionelle Verfahren. - Bei vielen Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung hat sich

herausgestellt, daß die übliche Abwärme des Kraftwerkes auch für die gezielte Freisetzung des CO ₂ ausreicht. Bisher mußte hochwertige Wärme in Form vom Dampf für die CO ₂ -Freisetzung verwendet werden. - Da eine Verdampfung eines Lösungsmittelstromes (o.a.) bei der potentiellen

Regeneration entfällt, lassen sich für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung auch geringere Wärmemengen bzw. kleinere Apparate zur CO ₂ -Freisetzung erwarten. Weil in herkömmlichen Verfahren die Absorberflüssigkeit 70% Wasser enthält, müssen diese 70% Wasser auf hohe Temperaturen gebracht werden um es zu Verdampfen; dies fällt nun weg.

Die CO ₂ -Desorptionsenergie des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens ist wesentlich geringer als bei allen bekannten konventionellen Verfahren. Zudem erlaubt die niedrige CO ₂ -Desorptionstemperatur, dass anders als bei herkömmlichen Verfahren Wasser nicht zum Siedepunkt erhitzt und verdampft werden muss um CO ₂ freizusetzen.

Die Verwendung einer hochsiedenden funktionalen Flüssigkeit als

Transportmittel des CO ₂ -Präzipitates verhindert dessen Verdunstung im Gegensatz zu konventionellen CO ₂ -Absorbern und muss nicht ständig in größeren Mengen zugeführt werden.

In konventionellen Verfahren ist die Beladung des CO ₂ -Absorbers nicht vollständig, weil CO ₂ bereits während des CO ₂ -Absorptionsvorganges vom Absorber wieder freigesetzt wird. Im neuen Verfahren wird das CO ₂ als unlösliches Addukt bzw. Reaktionsprodukt vollständig ausgefällt oder abgeschieden. Dies führt zu einem geringeren Massenstrom und zu einer verbesserten Energiebilanz.

Durch die thermisch günstigen Reaktionsbedingungen kann man für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung mit verminderten Korrosionsphänomenen rechnen. Wenn die Korrosion durch das neue Verfahren nicht in dem Ausmaß stattfindet, kann auf die teure Verwendung von Sonder-Edelstählen verzichtet werden, was das gefundene Verfahren preiswerter macht.

Bei niedrigen Temperaturen erfolgen chemische Reaktionen wesentlich langsamer als bei höheren Temperaturen. So bilden z.B. Ethanolamine Komplexe mit Schwermetallen, die im Stahl enthalten sind. Es ist bekannt, daß Schwermetallkomplexe katalytisch aktiv sind. In diesem Fall kann man erwarten, daß durch die niedrigen Temperaturen sowohl die Komplexbildung mit im Stahl enthaltenen Schwermetallen reduziert wird, als auch die

Zersetzungsreaktionen der in der Erfindung benannten funktionellen

Flüssigkeit.

Durch die Reduktion des Volumens des Desorbers im erfindungsgemäßen Verfahren eröffnet sich die Möglichkeit einer lokalen, dezentralen CO ₂ - Emissionsvermeidung. Das Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt kann transportiert werden und an einer dafür geeigneten zentralen Stelle ggf. wieder CO ₂ freigeben (Blockheizkraftwerke, Produktionsstätten, Biogasanlagen, Deponiegasanlagen, klimatisierte Wohn- und Arbeitsbereiche),

Das Verfahren bietet die Möglichkeit auch einer mobilen

Emissionsvermeidung bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmaschinen, zum Beispiel: PKW's, Nutzfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Sonderfahrzeuge, Schiffe, U-Boote, Luft- und Raumfahrzeuge. Aufgrund des geringen Volumens des neu gefundenen CO ₂ -Präzipitates können auch Kraftwerke nachgerüstet werden, bei denen kein Platz für konventionelle CO ₂ - Wäsche vorhanden ist. - Aufgrund des geringen Platz- und Technologiebedarfs sind selbst kleine Blockheizkraftwerke oder selbst sogar private Haushalte, z.B. ein EinFamilien-Haushalt, mit dem erfinderischen Verfahren nachrüstbar.

Der Term„Fluidgemisch oder Fluidstrom" bezieht sich sowohl auf Flüssigkeiten, Dämpfe, dabei insbesondere auch verflüssigte Gase, wie auch auf Gase, dabei insbesondere

Abgasströme von Kraftwerken und/oder Kraftfahrzeugen und/oder Synthesegasen und/oder Erdgas und/oder Biogasen und/oder Gärgasen und/oder Deponiegasen.

Der Term„Inkont aktbringen" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet dabei insbesondere und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einfach ein Einleiten bzw. Mischen, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Der Term„Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist weit auszulegen und umfaßt sowohl einfache Addukte (incl. Clathate etc.) wie auch Produkte von Reaktionen (z.B. Säure-Basen-Reaktionen, Anlagerungen, Carbamatbildungen etc) des CO ₂ mit einem oder mehreren Aminmolekülen. Je nach konkreter Ausgestaltung und Verfahrensführung fällt das Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt aus und/oder trennt sich als separate flüssige Phase ab.

Es sei angemerkt, dass der Begriff„Solvens" nicht bedeuten soll, dass das jeweilige Solvens (nur) aus einer Komponente besteht. Der Begriff„Solvens" umfasst im Sinne der Erfindung auch eine Mischung verschiedener Komponenten und wurde aus Gründen der Lesbarkeit im Singular gefasst. Falls beschrieben wird, dass„das Solvens" bestimmte Eigenschaften hat (z.B. protisches Solvens, aprotisches Solvens) ist im Sinne der Erfindung bei Vorhandensein gemeint, dass die Mischung dieser Komponenten diese Eigenschaft besitzt und/oder jede einzelne Komponenten diese Eigenschaft aufweisen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Amin ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Piperazin, N-2-Hydroxyethylpiperazin, N-(Hydroxypropyl)piperazin Diethanoltriamin (DETA), 2-((2-aminoethyl)amino)ethanol (AEEA), Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA), Diisopropanolamin (DIPA), Methyl aminopropylamin (MAPA), 3-Aminopropanol (AP), 2,2-Dimethyl-1 ,3-propanediamin (DMPDA), 3-Amino-1- cyclohexylaminopropan (ACHP), Diglycolamin (DGA), 2-Amino-2-methylpropanol (AMP), 1 -Amino-2-propanol (MIPA), 2-Methyl-methanolamine (MMEA), Chitosane., Piperidin, Diaminocyclohexan, Ethylendiamin oder Mischungen daraus. Ergänzend oder alternativ ist das Amin ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Mono, Di- oder Oligoalkanolamine, Mono, Di- oder Oligoalkylamine, Polyamine oder Mischungen daraus.

Diese Materialien haben sich in der Praxis besonders bewährt, insbesondere weil sich bei vielen Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens herausgestellt hat, daß das entstehende Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt bei einer Temperatur von <100°C ggf. irreversibel zerfällt. Besonders bevorzugt ist Diethanolamin, da sich herausgestellt hat, daß hier das Amin-CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt bereits bei ca. 65°C zerfällt.

Somit beinhaltet gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Verfahren die folgenden Schritte: b) ggf. Abtrennen des unlöslichen festen oder flüssigen Amin-CO ₂ -Addukts oder

Reaktionsprodukts c) Freisetzen des CO ₂ durch Erhitzen des festen oder flüssigen unlöslichen Amin-CO ₂ - Adduktes oder Reaktionsproduktes, bevorzugt durch Erhitzen auf >60°C oder >65°C, ggf. >70°C oder >80°C C und/oder Freisetzen des CO ₂ durch Zugabe von Promotoren Schritt b) kann z.B. durch Zentrifugieren, Dekantieren, Filtrieren, Flotieren, Sieben, Sichten, Sedimentieren, elektrostatische Abtrennung, Pumpen oder Abschöpfen erfolgen; ebenso kann in einem Batch- Verfahren oder kontinuierlich gearbeitet werden. Im kontinuierlichen Verfahren kann ggf. bereits während der CO ₂ -Absorption die Ausfällung als Feststoff oder die Abscheidung als flüssige Phase abgetrennt und verarbeitet werden. Dies führt zu einer schnelleren Prozessführung.

Schritt c) kann alternativ auch durch Erhitzen einer Lösung des Amin-CO ₂ -Adduktes oder Reaktionsproduktes in einem hochsiedenden Lösemittel erfolgen. Bevorzugt sind dabei Diglyme oder verwandte Lösemittel.

Als geeignete Promotoren in Schritt c) können insbesondere Säuren oder Lewis-Säuren dienen. Durch ein solches bevorzugtes Verfahren kann bei den meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung zumindest einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden:

- Die Temperaturdifferenz zwischen Absorptions- und Desorptionszustand in der

konventionellen CCS-post-combustion-Technology lt. dem Stand der Technik ist erheblich größer, als die Temperaturdifferenz zwischen Absorptions- und

Desorptionszustand gemäß dieser Ausführungsform (ca. 35 °C) ,

- die Desorptionstemperatur in der konventionellen MEA-Flüssigphasen-Aminwäsche- Technologie (ca. 140°C) ist gegenüber der Desorptionstemperatur gemäß dieser Ausfuhrungsform (häufig ca. 65 °C) etwa 75°C höher,

- die in der Desorptionsphase einzubringende Wärmemenge für die Desorption des Kohlendioxids aus dem beladenen wässrigen MEA System in der konventionellen MEA-Flüssigphasen-Aminwäsche-Technologie ist sehr viel größer, als die in der Desorptionsphase einzubringende Wärmemenge gemäß dieser Ausführungsform.

- Aufgrund der niedrigen Temperaturen erfolgt eine wesentlich geringere Zersetzung der Absorber Substanz im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren. Im

herkömmlichen Verfahren muß aufgrund der Zersetzung ständig neuer Absorber zugeführt werden.

- Im konventionellen Verfahren beträgt die Temperatur des Rauchgases 50°C,

möglicherweise um die Absorption von CO ₂ an die Absorber zu ermöglichen. Die be 50°C im Rauchgas noch vorhandene Restwärme kann im neuen Verfahren genutzt werden, weil das neue Verfahren auch bei Raumtemperatur, auch bei Minusgraden funktioniert. Dies führt zu einer zusätzlichen Steigerung des

Kraftwerk wi rkung sgrad es .

- die in der Desorptionphase zu erwärmenden Massenströme des mit Kohlendioxid beladenen wässrigen MEA Systems in der konventionellen MEA-Flüssigphasen- Aminwäsche-Technologie auf Grund des zusätzlich zu erwärmenden Wassers sind erheblich größer als die in der Desorptionsphase zu erwärmenden Massenströme gemäß dieser Ausführungsform

- die nach der Desorption in der Regenerationsphase einzubringende Kühlleistung für die Wiederbereitstellung des Absorptionssystem ist in der konventionellen MEA- Flüssigphasen-Aminwäsche-Technologie auf Grund der wesentlich höheren

Desorptionstemperatur erheblich größer, als die nach der Desorption in der

Regenerationsphase einzubringende Kühlleistung für die Regenerierung und

Wiederbereitstellung des Amins gemäß der Ausführungsform. Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren die folgenden Schritte: b) wie oben

c) Freisetzung des CO ₂ durch Zugabe von Wasser.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das protische Solvens ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Alkanole, Glykole und deren Derivate (auch

Oligo/Polyglykole) oder Mischungen daraus. Besonders bevorzugt sind lineare und/oder verzweigte C ₂ bis C ₆ - Mono, Di und Trialkohole, (dabei bevorzugt n- und Isobutanol) sowie Glykole, dabei bevorzugt Ethylenglycolmonoalkylether, Ethylenglycolmonoalkylester, Diethylenglycoknonoalkylester, Diethylenglycolmonoalkylether, oligomere und polymere Glycolmonoalkylether und Glycolmonoalkylester.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das aprotische Solvens, welches mindestens eine Ether und/oder Estergruppe enthält, ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Dialkylether, cyclische Ether (insbesondere cyclische Alkylether wie THF), Dialkyl-Carbonate, cyclische Carbonate, Ethyldialkylester, Ethylenglycoldialkylether, Diethylenglycolalkylester, Diethylenglycoldialkylether, oligomere und polymere

Glykolmonoalkylether und Glykolmonoalkylester oder Mischungen aus den Genannten. Besonders bevorzugt sind Dialkylcarbonate, insbesondere Diethylcarbonat sowie

Diethylenglykoldibutylether.

Es sei darauf hingewiesen, dass das vorliegende Verfahren nicht auf eine Mischung zwischen aprotischem und protischem Solvens beschränkt ist sondern auch mit nur einem der

Solventien ausgeführt werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt das Verhältnis zwischen Amin und protischem Lösemittel - jeweils vor dem Inkontaktbringen mit dem CO ₂ - von >0.2:1 (Gew:Gew) bis <5: 1 (Gew:Gew), bevorzugt >0.3:1 (Gew:Gew) bis <3 : 1 (Gew:Gew), ferner bevorzugt >0.5: 1 (Gew:Gew) bis <2: 1 (Gew:Gew) sowie am meisten bevorzugt >0.8:1 (Gew:Gew) bis <1 ,3 : 1 (Gew:Gew).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt das Verhältnis zwischen Amin und dem aprotischen Solvens, welches mindestens eine Ether und/oder Estergruppe enthält - jeweils vor dem Inkontaktbringen mit dem CO ₂ - von >0.2: 1 (Gew:Gew) bis <5: 1 (Gew:Gew), bevorzugt >0.3 : 1 (Gew:Gew) bis <3 : 1 (Gew:Gew), ferner bevorzugt >0.5 : 1 (Gew:Gew) bis <2:1 (Gew:Gew) sowie am meisten bevorzugt >0.8: 1 (Gew:Gew) bis <1 ,3:1 (Gew:Gew).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt das Verhältnis zwischen dem protischen Lösemittel und dem aprotischen Solvens, welches mindestens eine Ether und/oder

Estergruppe enthält - jeweils vor dem inkontaktbringen mit dem CO ₂ - von >0.2: 1

(Gew:Gew) bis <5: 1 (Gew:Gew), bevorzugt >0.3:1 (Gew:Gew) bis <3: 1 (Gew:Gew), ferner bevorzugt >0.5: 1 (Gew:Gew) bis <2:1 (Gew:Gew) sowie am meisten bevorzugt >0.8:1 (Gew:Gew) bis <1 ,3 : 1 (Gew:Gew). Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Mischung weniger als <20% Gew-% Wasser, bevorzugt <10% Gew-% Wasser, noch bevorzugt <5% Gew-% Wasser. Es hat sich herausgestellt, daß dadurch bei vielen Anwendungen der vorliegenden Erfindung die Ausfällung erleichtert wird. Die vorliegende Erfindung läßt sich u.a. zur Gewinnung des CO ₂ aus Abgasen von

Kraftwerken benutzen, ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern in einem weiten

Einsatzbereich von Bedeutung. So ist z.B. die vorliegende Erfindung in Automobilen oder anderen Transportmitteln mit Verbrennungsmaschinen, zum Beispiel PKWs, Nutzfahrzeuge, Sonderfahrzeuge, Schiffe, U- Boote, Schienenfahrzeuge und Luft- und Raumfahrzeuge einsetzbar und kann so (dadurch daß ein festes Addukt bzw. Reaktionsprodukt entstehen) das entstehende CO ₂ während der Fahrt effektiv binden. Durch entsprechende Kartuschen etc. läßt sich dann (z.B. bei einem

Automobil einfach während des Tankens) das CO ₂ -Addukt oder Reaktionsprodukt entfernen und ein neuer unbeladener funktionaler Absorber einsetzen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. So ist zum Beispiel die vorliegende Erfindung zur reversiblen Abtrennung von CO ₂ aus der Raumluft in klimatisierten Wohnanlagen und Produktionsstätten oder auch umluftunabhängigen System wie U-Booten, Bunkern,

Sicherheitsanlagen, Panzern, Luft- und Raumfahrzeugen etc. einsetzbar. Das Kohlendioxid wird effektiv gebunden und kann zur regenerativen Entsorgung stabil gelagert werden.

Zusätzlich sei darauf hingewiesen, dass das vorliegende Verfahren verwendet werden kann, sowohl Lösemittel vollständig von CO ₂ zu befreien, wie auch CO ₂ von Aminen und/oder Wasser. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des Verfahrens bei, in bzw. für einen oder mehrere der genannten Zwecke oder Anwendungen:

Kohle- Schweröl- bzw. Gaskraftwerke

Öl Verarbeitung, Öl-Raffinerie

- Chemische Industrie: insbesondere bei der Herstellung von Ammoniak, Harnstoff,

Zementherstellung

Müllverbrennungsanlagen, Eisenverhüttung, Stahlproduktion, Metallurgie, Stahl- und Metallproduktion (z.B. beim Rösten von Kupferkiesen,)

Klimaanlagen,

Erdgas- und Erdölförderung

Biogasanlagen.

Automobile sowie geeignete Nutz- und Spezialfahrzeugen

Hersteller von Nutz- und Spezialfahrzeuge

Industrieschweißanlagen (z.B. bei der Automobilfertigung)

Baukeramikindustrie (Brennen von Ziegelsteinen)

Kalkherstellung, Kalkindustrie

Herstellung und Betreib von Blockheizkraftwerken (industriell und privat)

Herstellung und Betreiber von CO ₂ -Pipelines (insbesondere trockenes CO ₂ )

Kokereien bei Koksherstellung

Halbleiterindustrie (Reinraum)

Gärprozesse (Brauereien, Weinkellereien, Güllegruben zur Arbeitsplatzsicherheit) Tunnelbetrieb und -bau (bei Brand im Tunnel als Sicherheitsmaßnahme; bzw. beim Tunnelbau)

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 ein ¹³ C-Spektrum des Reaktionsproduktes aus Beispiel I; sowie

Fig. 2 eine Differential-Thermoanalyse beim Erhitzen des Reaktionsproduktes Beispiel I

Die vorliegende Erfindung wird anhand des Beispiels I untersucht, welches rein exemplarisch zu verstehen ist. 1. Herstellung des CO ₂ - Amin- Reaktionsproduktes

In eine wasserfreie Mischung, die Diethanolamin / l-Butanol / Diethylcarbonat im Verhältnis 30 Gew-% /35 Gew-% / 35 Gew-% enthielt, wurde unter N ₂ - Schutzgasatmosphäre ein CO ₂ enthaltender Gasstrom eingeleitet, worauf ein weißer kristalliner Feststoff ausfiel. Das Präzipitat wurde mit tert. Butylmethylefher gewaschen und dann durch Strippen mit

Stickstoff-Inertgas bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der kristalline Feststoff ist bei Kühlraumtemperarur (ca. 6-8 °C) stabil lagerfähig.

2. Untersuchung des CO ₂ -Amin-Reaktionsproduktes

Die Analyse des kristallinen Feststoffes mittels C-NMR, H-NMR, FT-IR-ATR, UV/VIS, Röntgendiffraktometrie und kombinierter potentiometrischer und konduktometrischer Titration ergab, daß es sich hierbei um 2-Hydroxy-N-(2-hydroxyethyl)ethanaminium bis(2- hydroxyethyl)carbamat handelt. Fig. 1 zeigt ein ¹³ C-NMR-Spektrum dieser Verbindung.

Die Differential-Thermoanalyse ist in Fig. 2 zu sehen. Wie sich ergibt, erfolgt bei ca. 65°C aus der Festphase eine irreversible und wie sich herausstellte quantitative Zersetzung unter Freisetzung des CO ₂ und Diethanolamin. In den aus dem Stand der Technik bekannten konventionellen Verfahren wird dagegen üblicherweise die CO ₂ -Absorberlösung nicht vollständig von CO ₂ desorbiert, sondern es verbleibt ein Restgehalt CO ₂ in der Absorberlösung. Dies macht dieses neue Verfahren sowohl unter energetischen Gesichtspunkten als auch unter chemischen Gesichtspunkten, wie der

Zersetzung der konventionellen CO ₂ -Absorber attraktiv.

Beispiel II

In eine homogene Mischung, die Diethanolamin als Reaktivkomponente,

Diethylenglycolmonoethylether als protische Komponente und Diethylenglycoldiethylether als aprotische Komponente im Verhältnis 30 Gew-% /55Gew-% /15Gew-% enthielt, wurde unter N ₂ -Schutzgasatmosphäre ein CO ₂ enthaltender Gasstrom eingeleitet, worauf das Reaktionsprodukt aus der homogenen flüssigen Mischung als unmischbare flüssige Phase ausfiel. Das Reaktionsprodukt reicherte sich außerdem in der spezifisch schwereren flüssigen Phase an. Es wurde gemäß Beispiel I charakterisiert.

Beispiel III

In eine homogene Mischung, die Diethanolamin als Reaktivkomponente,

Diethylenglycolmonoethylether als protische Komponente und Diethylenglycoldiethylether als aprotische Komponente im Verhältnis 30 Gew-% / 15Gew-% / 55Gew-% enthielt, wurde unter N ₂ -Schutzgasatmosphäre ein CO ₂ enthaltender Gasstrom eingeleitet, worauf das Reaktionsprodukt aus dem homogenen flüssigen Gemisch als ein weißer kristalliner Feststoff auskristallisierte. Das Reaktionsprodukt reicherte sich außerdem in der spezifisch schwereren festen Phase an. Es wurde gemäß Beispiel I charakterisiert. Beispiel IV

In eine wasserfreie Mischung, die Ethylendiamin als Reaktivkomponente und

Diethylenglycoldiethylether als aprotische Komponente im Verhältnis 30 Gew-% / 70Gew-% enthielt, wurde unter N ₂ -Schutzgasatmosphäre ein CO ₂ enthaltender Gasstrom eingeleitet, worauf das Reaktionsprodukt aus dem homogenen flüssigen Gemisch als ein weißer kristalliner Feststoff auskristallisierte. Das Reaktionsprodukt reicherte sich außerdem in der spezifisch schwereren festen Phase an. Es wurde analog Beispiel I charakterisiert. Wie sich aus der Differential-Thermoanaiyse ergibt, erfolgt bei ca. 105 °C aus der Festphase eine irreversible und wie sich herausstellte quantitative Zersetzung unter Freisetzung des CO2 und Ethylendiamin. Ethylendiamin als Reaktivkomponente ist für technische Anwendungen besonders interessant, bei denen die Desorptionstemperatur des CO ₂ -Addukts größer als die Siedetemperatur der Reaktivkomponente sein soll. Beispiel V in eine homogene Mischung, die Diaminocyclohexan-Isomerengemisch als

Reaktivkomponente und Diethylenglycolmonoethylether als protische Komponente im Verhältnis 30 Gew-% / 70 Gew-% enthielt, wurde unter N ₂ - Schutzgasatmosphäre ein CO ₂ enthaltender Gasstrom eingeleitet, worauf das Reaktionsprodukt sich aus der homogenen flüssigen Mischung als unmischbare flüssige Phase abscheidet.

Beispiel VI Eine gesättigte kohlensäurehaltige wässrige Lösung wird in eine homogene Mischung eingebracht, die Diethanolamin als Reaktivkomponente, Diethylenglycolmonomethylether als protische Komponente und Diethylenglycoldiethylether als aprotische Komponente im Verhältnis 30 Gew-% / 40 Gew-% / 30 Gew-% enthielt, worauf sich das CO ₂ -Addukt aus der homogenen flüssigen Mischung als unmischbare flüssige Phase abscheidet.

Die einzelnen Kombinationen der Bestandteile und der Merkmale von den bereits erwähnten Ausführungen sind exemplarisch; der Austausch und die Substitution dieser Lehren mit anderen Lehren, die in dieser Druckschrift enthalten sind mit den zitierten Druckschriften werden ebenfalls ausdrücklich erwogen. Der Fachmann erkennt, dass Variationen,

Modifikationen und andere Ausführungen, die hier beschrieben werden, ebenfalls auftreten können ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist die obengenannte Beschreibung beispielhaft und nicht als beschränkend anzusehen. Das in den Ansprüchen verwendetet Wort "umfassen" schließt nicht andere Bestandteile oder Schritte aus. Der unbstimmte Artikel„ein" schließt nicht die Bedeutung eines Plurals aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maße in gegenseitig verschiedenen Ansprüchen rezitiert werden, verdeutlicht nicht, dass eine Kombination von diesen Maßen nicht zum Vorteil benutzt werden kann. Der Umfang der Erfindung ist in den folgenden Ansprüchen definiert und den dazugehörigen Äquivalenten.