S的气体的回收系统及回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及从利用气化炉将例如煤、生物质等气化而获得的气化气体中含有的 0)2和H2S中高效率地回收H2S的含0)2及H 2S的气体的回收系统及方法。
【背景技术】
[0002] 作为除去利用气化炉将煤、生物质等气化而得的气化气体中含有的COjPH2S等酸 性气体的技术，迄今为止，已经提出了化学吸收法（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，为IGCC(煤气化联合发电）技术这类系统的情况下，具有如下要求。
[0004] 1)在发电系统中，为了使大气汚染物质SOx的排出低于限定值，需要除去作为SO x的产生源的H2S。另一方面，0)2由于具有提升发电效率的效果，因此期望尽量不回收CO 2。
[0005] 2)回收的含H2S气体（废气）流量低、H2S浓度高时，对于由回收气体制造化学制 品的情况、处理H2S的情况是有利的，期望能够选择性回收H2S。
[0006] 3)在IGCC中组合了 CO转换和CCS (二氧化碳回收?储存）的系统中，需要将CO2回收工艺中回收的CO2中的H2S浓度抑制到规定値（例如10~20ppm)左右。
[0007] 4)为了提高发电效率，优选蒸汽等热能的使用量越少越优选。
[0008] 即，从热能方面考虑，要求从含0)2和H2S的气体高效率地、且选择性地分离H2S。
[0009] 因此，此前提出了通过压力释放容器（再生塔上段）将已经部分释放了溶解成分 的吸收液的一部分从吸收塔的最上部的下方进行供给的节能工艺（专利文献1)。
[0010] 但是，专利文献1的技术应用于从不含H2S的气体回收CO2时是有效的，但在应用 于从含0)2和H 2S的气体选择性回收H2S时，存在下述问题，即，由于吸收塔的下方的吸收液 中的H2S浓度变高，致使H2S吸收速度大幅下降，因此H2S除去率、H 2S选择性下降，为了获得 期望的除去率反而导致热能增加。
[0011] 因此，本发明人等首先提出了将吸收液的一部分从吸收塔的吸收部的途中取出， 将以较低浓度吸收了 C02、H2S的该吸收液供给到再生塔的再生部的途中（专利文献2)。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1 :日本特开2010-120013号公报
[0015] 专利文献2 :日本特开2012-110835号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的课题
[0017] 专利文献2的提案虽然能够提高H2S的选择吸收性、且使再生热能消耗量比此前 的工艺降低了约10%左右，但仍需要进一步降低热能的消耗。
[0018] 因此，在化学吸收工艺中，迫切需要提供一种能够与CO2的吸收分开的、从含0) 2和 H2S的气体中热能方面效率高且选择性地分离H2S的系统。
[0019] 鉴于上述课题，本发明的课题在于，提供一种含〇)2及H2S的气体的回收系统及 方法，其高效率地回收从利用气化炉将例如煤、生物质等气化而获得的气化气体中含有的 H2S0
[0020] 用于解决课题的手段
[0021] 用于解决上述课题的本发明的第1发明为包含co2&h2s的气体的回收系统，其特 征在于，具备：吸收塔：其将含〇)2及H 2S的气体作为导入气体，使该导入气体与吸收0)2及 H2S的吸收液接触，从上述导入气体吸收0)2及H2S ;吸收液再生塔：其将吸收有0)2及H2S的 吸收液从上述吸收塔的塔底部取出，并经由富溶液供给管线从塔顶部侧导入，利用再沸器 的热使〇)2及H2S放出，将吸收液再生；贫溶液供给管线：其将所再生的再生吸收液返回上 述吸收塔；半富溶液供给管线：其从吸收塔的塔中段附近将吸收有〇)2及H2S的一部分的吸 收液取出，将所取出的吸收液导入到上述再生塔的塔中段附近；第1热交换器：其安装在上 述富溶液供给管线和上述贫溶液供给管线的交叉部，使从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进行热交换；第2热交换器：其安装在上述半富溶液供 给管线和在上述贫溶液供给管线的分支部分支出的分支管线的交叉部，使从上述吸收塔的 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进行热交换；汇流部：其使供给 用上述第2热交换器热交换后的贫溶液的分支管线与上述贫溶液供给管线汇流；以及，流 量调整阀：其安装在上述贫溶液供给管线，对贫溶液的分配量进行调整。
[0022] 第2发明为根据第1发明的含0)2及H2S的气体的回收系统，其特征在于，具备：第 1旁通管线：其使富溶液在安装于富溶液供给管线的上述第1热交换器的上游侧，从上述富 溶液供给管线侧绕行至上述半富溶液供给管线侧，并将上述富溶液导入到上述第2热交换 器；第2旁通管线：其使从上述半富溶液供给管线侧绕行至上述富溶液供给管线侧并进行 了热交换的富溶液在安装于上述半富溶液供给管线的上述第2热交换器的下游侧返回至 上述富溶液供给管线；控制装置：其根据所导入的气体种类信息对旁通管线的切换实施控 制；以及，流量调整阀：其设置在上述半富溶液供给管线的取出侧，根据来自上述控制装置 的指令来停止上述半富溶液的取出。
[0023] 第3发明为一种含0)2及H2S的气体的回收方法，其特征在于，其是使用了从含 〇)2及H2S的气体即导入气体回收0)2及H 2S的吸收塔、和再生塔的含0)2及H2S的气体的回 收方法，由从上述导入气体吸收〇)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，将从吸收塔的塔底部取出的吸收液从再生塔的塔顶 部附近导入；且将从吸收塔的塔中段附近取出的吸收液导入到再生塔的塔中段附近进行再 生；使用第1热交换器对从上述塔底部取出的吸收液和来自再生塔的贫溶液进行热交换； 并且，使贫溶液在上述第1热交换器的上游侧分支，使用第2热交换器使该分支出的贫溶液 和从吸收塔的塔中段附近取出的吸收液进行热交换，使该热交换后的贫溶液与上述用第1 热交换器进行了热交换的贫溶液汇流，将汇流贫溶液导入吸收塔，进行再利用。
[0024] 第4发明为根据第3发明的含0)2及H2S的气体的回收方法，其特征在于，在不取 出半富溶液的运转时，设置向第2热交换器导入富溶液的旁通管线，将富溶液的一部分导 入第2热交换器，并利用分支出的贫溶液通过第2热交换器进行热交换。
[0025] 发明的效果
[0026] 根据本发明，通过半富溶液供给管线从吸收塔的塔中段附近将吸收液的一部分取 出，从而降低流到吸收塔的下方的吸收液的流量，由此，实现了几乎不会降低H2S的吸收量、 且使CO2吸收量下降、H 2S的选择分离性提高，并且实现了再生塔中的再沸器热量的降低。
[0027] 并且，使在贫溶液供给管线中流动的再生后的吸收液分支，用安装于贫溶液供给 管线的第1热交换器对所导入的富溶液进行热交换，使贫溶液的一部分流入到在分支部分 支出的分支管线侧，用安装于分支管线的第2热交换器对半富溶液进行热交换，由此实现 了第1及第2热交换器的小型化。
【附图说明】
[0028] 图1为实施例1的含0)2及H2S的气体的回收系统的概略图。
[0029] 图2为实施例1以外的含0)2及H2S的气体的回收系统的概略图。
[0030] 图3为实施例2的含0)2及H2S的气体的回收系统的概略图。
【具体实施方式】
[0031] 下面，参照附图对本发明进行详细说明。需要说明的是，本发明并不受该实施例限 定。另外，下述实施例中的构成要素包括本领域技术人员可容易地设想的要素或者实质上 相同的要素。
[0032] 实施例1
[0033] 参照附图对本发明实施例的含C02&H2S气体的回收系统进行说明。图1为实施 例1的含CO^H2S气体的回收系统的概略图。图2为实施例1以外的含CO^H2S气体的 回收系统的概略图。
[0034] 如图1所示，本实施例的含0)2及H2S气体的回收系统IOA具备：吸收塔13 :其以 从例如对煤或生物质等进行气化的气化炉等得到的含〇)2及比5的气化气作为导入气体11， 使该导入气体11和吸收〇)2及H2S的吸收液12接触而从上述导入气体11吸收0)2及H 2S ; 吸收液再生塔（以下称为"再生塔"）14 :其将吸收有0)2及H 2S的吸收液（富溶液）12