S的氣體的回收系統(tǒng)及回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及從利用氣化爐將例如煤、生物質(zhì)等氣化而獲得的氣化氣體中含有的 0)2和H2S中高效率地回收H2S的含0)2及H 2S的氣體的回收系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為除去利用氣化爐將煤、生物質(zhì)等氣化而得的氣化氣體中含有的COjPH2S等酸 性氣體的技術(shù)，迄今為止，已經(jīng)提出了化學(xué)吸收法（例如，胺吸收液（例如（利用N-甲基二 乙醇胺：MDEA等吸收液））和物理吸收法（例如，利用使用了聚乙二醇?二甲醚的Selexol 吸收液）。
[0003] 但是，為IGCC(煤氣化聯(lián)合發(fā)電）技術(shù)這類系統(tǒng)的情況下，具有如下要求。
[0004] 1)在發(fā)電系統(tǒng)中，為了使大氣汚染物質(zhì)SOx的排出低于限定值，需要除去作為SO x的產(chǎn)生源的H2S。另一方面，0)2由于具有提升發(fā)電效率的效果，因此期望盡量不回收CO 2。
[0005] 2)回收的含H2S氣體（廢氣）流量低、H2S濃度高時(shí)，對(duì)于由回收氣體制造化學(xué)制 品的情況、處理H2S的情況是有利的，期望能夠選擇性回收H2S。
[0006] 3)在IGCC中組合了 CO轉(zhuǎn)換和CCS (二氧化碳回收?儲(chǔ)存）的系統(tǒng)中，需要將CO2回收工藝中回收的CO2中的H2S濃度抑制到規(guī)定値（例如10~20ppm)左右。
[0007] 4)為了提高發(fā)電效率，優(yōu)選蒸汽等熱能的使用量越少越優(yōu)選。
[0008] 即，從熱能方面考慮，要求從含0)2和H2S的氣體高效率地、且選擇性地分離H2S。
[0009] 因此，此前提出了通過(guò)壓力釋放容器（再生塔上段）將已經(jīng)部分釋放了溶解成分 的吸收液的一部分從吸收塔的最上部的下方進(jìn)行供給的節(jié)能工藝（專利文獻(xiàn)1)。
[0010] 但是，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)應(yīng)用于從不含H2S的氣體回收CO2時(shí)是有效的，但在應(yīng)用 于從含0)2和H 2S的氣體選擇性回收H2S時(shí)，存在下述問(wèn)題，即，由于吸收塔的下方的吸收液 中的H2S濃度變高，致使H2S吸收速度大幅下降，因此H2S除去率、H 2S選擇性下降，為了獲得 期望的除去率反而導(dǎo)致熱能增加。
[0011] 因此，本發(fā)明人等首先提出了將吸收液的一部分從吸收塔的吸收部的途中取出， 將以較低濃度吸收了 C02、H2S的該吸收液供給到再生塔的再生部的途中（專利文獻(xiàn)2)。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2010-120013號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2012-110835號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 專利文獻(xiàn)2的提案雖然能夠提高H2S的選擇吸收性、且使再生熱能消耗量比此前 的工藝降低了約10%左右，但仍需要進(jìn)一步降低熱能的消耗。
[0018] 因此，在化學(xué)吸收工藝中，迫切需要提供一種能夠與CO2的吸收分開(kāi)的、從含0) 2和 H2S的氣體中熱能方面效率高且選擇性地分離H2S的系統(tǒng)。
[0019] 鑒于上述課題，本發(fā)明的課題在于，提供一種含〇)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)及 方法，其高效率地回收從利用氣化爐將例如煤、生物質(zhì)等氣化而獲得的氣化氣體中含有的 H2S0
[0020] 用于解決課題的手段
[0021] 用于解決上述課題的本發(fā)明的第1發(fā)明為包含co2&h2s的氣體的回收系統(tǒng)，其特 征在于，具備：吸收塔：其將含〇)2及H 2S的氣體作為導(dǎo)入氣體，使該導(dǎo)入氣體與吸收0)2及 H2S的吸收液接觸，從上述導(dǎo)入氣體吸收0)2及H2S ;吸收液再生塔：其將吸收有0)2及H2S的 吸收液從上述吸收塔的塔底部取出，并經(jīng)由富溶液供給管線從塔頂部側(cè)導(dǎo)入，利用再沸器 的熱使〇)2及H2S放出，將吸收液再生；貧溶液供給管線：其將所再生的再生吸收液返回上 述吸收塔；半富溶液供給管線：其從吸收塔的塔中段附近將吸收有〇)2及H2S的一部分的吸 收液取出，將所取出的吸收液導(dǎo)入到上述再生塔的塔中段附近；第1熱交換器：其安裝在上 述富溶液供給管線和上述貧溶液供給管線的交叉部，使從上述吸收塔的塔底部取出的吸收 有0)2及H2S的吸收液和再生吸收液進(jìn)行熱交換；第2熱交換器：其安裝在上述半富溶液供 給管線和在上述貧溶液供給管線的分支部分支出的分支管線的交叉部，使從上述吸收塔的 塔中段附近取出的吸收有〇)2及H2S的吸收液和再生吸收液進(jìn)行熱交換；匯流部：其使供給 用上述第2熱交換器熱交換后的貧溶液的分支管線與上述貧溶液供給管線匯流；以及，流 量調(diào)整閥：其安裝在上述貧溶液供給管線，對(duì)貧溶液的分配量進(jìn)行調(diào)整。
[0022] 第2發(fā)明為根據(jù)第1發(fā)明的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)，其特征在于，具備：第 1旁通管線：其使富溶液在安裝于富溶液供給管線的上述第1熱交換器的上游側(cè)，從上述富 溶液供給管線側(cè)繞行至上述半富溶液供給管線側(cè)，并將上述富溶液導(dǎo)入到上述第2熱交換 器；第2旁通管線：其使從上述半富溶液供給管線側(cè)繞行至上述富溶液供給管線側(cè)并進(jìn)行 了熱交換的富溶液在安裝于上述半富溶液供給管線的上述第2熱交換器的下游側(cè)返回至 上述富溶液供給管線；控制裝置：其根據(jù)所導(dǎo)入的氣體種類信息對(duì)旁通管線的切換實(shí)施控 制；以及，流量調(diào)整閥：其設(shè)置在上述半富溶液供給管線的取出側(cè)，根據(jù)來(lái)自上述控制裝置 的指令來(lái)停止上述半富溶液的取出。
[0023] 第3發(fā)明為一種含0)2及H2S的氣體的回收方法，其特征在于，其是使用了從含 〇)2及H2S的氣體即導(dǎo)入氣體回收0)2及H 2S的吸收塔、和再生塔的含0)2及H2S的氣體的回 收方法，由從上述導(dǎo)入氣體吸收〇)2及H2S的吸收塔的塔中段附近取出吸收液的一部分，降 低流到吸收塔的下方的吸收液的流量，將從吸收塔的塔底部取出的吸收液從再生塔的塔頂 部附近導(dǎo)入；且將從吸收塔的塔中段附近取出的吸收液導(dǎo)入到再生塔的塔中段附近進(jìn)行再 生；使用第1熱交換器對(duì)從上述塔底部取出的吸收液和來(lái)自再生塔的貧溶液進(jìn)行熱交換； 并且，使貧溶液在上述第1熱交換器的上游側(cè)分支，使用第2熱交換器使該分支出的貧溶液 和從吸收塔的塔中段附近取出的吸收液進(jìn)行熱交換，使該熱交換后的貧溶液與上述用第1 熱交換器進(jìn)行了熱交換的貧溶液匯流，將匯流貧溶液導(dǎo)入吸收塔，進(jìn)行再利用。
[0024] 第4發(fā)明為根據(jù)第3發(fā)明的含0)2及H2S的氣體的回收方法，其特征在于，在不取 出半富溶液的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置向第2熱交換器導(dǎo)入富溶液的旁通管線，將富溶液的一部分導(dǎo) 入第2熱交換器，并利用分支出的貧溶液通過(guò)第2熱交換器進(jìn)行熱交換。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)半富溶液供給管線從吸收塔的塔中段附近將吸收液的一部分取 出，從而降低流到吸收塔的下方的吸收液的流量，由此，實(shí)現(xiàn)了幾乎不會(huì)降低H2S的吸收量、 且使CO2吸收量下降、H 2S的選擇分離性提高，并且實(shí)現(xiàn)了再生塔中的再沸器熱量的降低。
[0027] 并且，使在貧溶液供給管線中流動(dòng)的再生后的吸收液分支，用安裝于貧溶液供給 管線的第1熱交換器對(duì)所導(dǎo)入的富溶液進(jìn)行熱交換，使貧溶液的一部分流入到在分支部分 支出的分支管線側(cè)，用安裝于分支管線的第2熱交換器對(duì)半富溶液進(jìn)行熱交換，由此實(shí)現(xiàn) 了第1及第2熱交換器的小型化。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1為實(shí)施例1的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。
[0029] 圖2為實(shí)施例1以外的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。
[0030] 圖3為實(shí)施例2的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不受該實(shí)施例限 定。另外，下述實(shí)施例中的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地設(shè)想的要素或者實(shí)質(zhì)上 相同的要素。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的含C02&H2S氣體的回收系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。圖1為實(shí)施 例1的含CO^H2S氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。圖2為實(shí)施例1以外的含CO^H2S氣體的 回收系統(tǒng)的概略圖。
[0034] 如圖1所示，本實(shí)施例的含0)2及H2S氣體的回收系統(tǒng)IOA具備：吸收塔13 :其以 從例如對(duì)煤或生物質(zhì)等進(jìn)行氣化的氣化爐等得到的含〇)2及比5的氣化氣作為導(dǎo)入氣體11， 使該導(dǎo)入氣體11和吸收〇)2及H2S的吸收液12接觸而從上述導(dǎo)入氣體11吸收0)2及H 2S ; 吸收液再生塔（以下稱為"再生塔"）14 :其將吸收有0)2及H 2S的吸收液（富溶液）12