화학흡수법을 이용한 CO2 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 CO2 부하 변화에 따른 휘발도의 영향을 분석하였다. 실험결과 MDEA＜DGA＜Pz＜2-_x000D_ MP＜MEA＜AMP 순으로 휘발도가 증가되었는데, 헨리상수가 큰 아민계 흡수제일수록 상대적으로 높은 휘발도를 보였으며 또한 반응온도가 상승하면 휘발도가 증가함을 확인하였다. 아민급수와 휘발도간의 상관관계 분석에서는 1차 아민 중 DGA를 제외한 MEA 및 AMP가 3차 아민대비 휘발도가 높았으며, 3차 아민인 MDEA의 경우에는 반응온도 및 CO2 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(-CH3)가 2개 있어 가장 많이 휘발된 것으로 판단된다.

Amine volatility occurring on the CO2 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 CO2 loading using an gas chromatography analysis. The result shows that the amine volatility was increased by increasing Henry’s constan (MDEA