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，有如下要求。
[0004] 1)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 5^ 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转化和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浓度抑制到规定值（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] 发明要解决的问题
[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，但仍存在热交换器等设备的费用和台数增加、系统成本增加的 问题。
[0018] 因此，在化学吸收工艺中，迫切需要提供一种与CO2的吸收分开的、能够从含0) 2和 H2S的气体中热能方面效率高、选择性分离H2S且实现成本降低的系统。
[0019] 鉴于上述课题，本发明的课题在于，提供一种含0)2及H2S的气体的回收系统及方 法，其高效率地回收例如利用气化炉将煤、生物质等气化而获得的气化气体中含有的!!#。
[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一发明为含〇)2及!125气体的回收系统，所述回收 系统具备：吸收塔：其将含〇)2及H2S气体作为导入气体，使该导入气体和吸收0)2及H 2S的 吸收液接触而从所述导入气体吸收〇)2及H2S ;吸收液再生塔：其从上述吸收塔的塔底部取 出吸收有〇)2及H 2S的吸收液，经由第1供给管线从塔顶部侧导入，利用再沸器的热使CO2及H2S放出而对吸收液进行再生；第2供给管线：其使再生后的再生吸收液返回至上述吸 收塔；第3供给管线：其从上述吸收塔的塔中段附近取出吸收有0)2及H 2S的一部分的吸收 液，将取出的吸收液导入至上述再生塔的塔中段附近；热交换器：其安装在上述第3供给管 线和上述第2供给管线的交叉部，使从上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收有0)2及H2S的 吸收液和再生吸收液进行热交换。
[0022] 第二发明为含0)2及H 2S气体的回收方法，其特征在于，为使用了从含0)2及H 2S的 导入气体回收〇)2及H 2S的吸收塔和再生塔的含0)2及H 2S气体的回收方法，从由所述导入 气体吸收C02&H2S的所述吸收塔的塔中段附近取出吸收液的一部分，减少流到吸收塔的下 方的吸收液的流量，将从塔底部取出的吸收液从所述再生塔的塔顶部附近导入，并且将从 上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收液导入至上述再生塔的塔中段附近进行再生，并且， 使从上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收有〇)2及H2S的吸收液与在上述再生塔再生后的 再生吸收液进行热交换。
[0023] 发明的效果
[0024] 根据本发明，通过第3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。
【附图说明】
[0025] 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。
[0026] 图2为实施例1的含0)2及H2S的气体的回收系统的追加了温度条件的一例的概 略图。
[0027] 图3为现有例的含0)2及H2S的气体的回收系统的追加了温度条件的一例的概略 图。
【具体实施方式】
[0028] 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。
[0029] 实施例1
[0030] 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的含〇)2及H2S气体的回收系统的概略图。
[0031] 如图1所示，本实施例的含0)2及H2S气体的回收系统10具备：吸收塔13,以例如 对煤或生物质等进行气化的气化炉等得到的含〇)2及H2S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,将吸收有0)2及H 2S的吸收液（富溶液）12A从吸收塔 13的塔底部13c取出，并且经由第1供给管线L1W塔顶部14a导入，利用再沸器15的热使 〇)2及H2S放出而对吸收液12进行再生；第2供给管线L2，将再生后的吸收液（贫溶液）12B 从再生塔14的塔底部14c取出，返回至吸收塔13的塔顶部13a ;第3供给管线L3，从吸收 塔13的塔中段13b附近取出吸收有0)2及H2S的一部分的吸收液（半富溶液）12C，将取出 的半富溶液12C导入至再生塔14的塔中段14b附近；半富溶液用热交换器17,其安装在第 3供给管线L3和第2供给管线L 2的交叉部，使半富溶液12C和贫溶液12B进行热交换。
[0032] 在该系统中，利用上述再生塔14除去0)2及!125而再生的吸收液（贫溶液）12B作 为吸收液12被再利用。
[0033] 在该使用了含0)2及!125气体的回收系统10的精制方法中，通过对煤或生物质等 进行气化的气化炉得到的气化气体被送至气体冷却装置(未图示），在此通过冷却水冷却 后，作为导入气体11被导入至吸收塔13。
[0034] 吸收塔13在塔内部设有填充部13A、13B，在通过上述填充部13A、13B时，提高导入 气体11和吸收液12的对流接触效率。需要说明的是，也可以设置多个填充部，除填充法以 外，也可通过例如喷雾法、液柱法、塔板法等使导入气体11和吸收液12对流接触。
[0035] 在上述吸收塔13中，导入气体11和例如胺系的吸收液12进行对流接触，导入气 体11中的0)2及H2S通过化学反应被吸收液12吸收，除去了 0)2及H2S后的净化气体21被 排放至系统外。吸收有〇)2及H 2S的吸收液12也被称作"富溶液"12A。该富溶液12A经由 富溶液泵（未图示）不进行热交换直接以低温状态供给至吸收液再生塔14的塔顶部14a 侧。
[0036] 该从塔顶部14a侧导入的富溶液12A从具有填充部14A、14B的再生塔14的塔顶 部14a附近通过未图示的喷雾手段等导入至塔内，在塔内流下时，在来自再沸器15的水蒸 汽22的作用下产生吸热反应，放出大部分的0)2及H2S而再生。在吸收液再生塔14内放出 了一部分或者大部分的〇)2及H2S的吸收液12被称作"半贫溶液"。该半贫溶液在到达再生 塔14下部时，成为几乎全部的0)2及H 2S均被除去的吸收液。该通过除去几乎全部0)2及 H2S而再生的吸收液被称作"贫溶液" 12B。该贫溶液12B通过再沸器15被饱和水蒸汽23 间接地加热，产生水蒸汽22,被返回至再生塔14的塔底部14(^则。
[0037] 另外，从再生塔14的塔顶部14a导出在塔内伴随有从富溶液12A及半贫溶液放出 的水蒸汽的〇)2及H 2S气体25,并通过冷凝器26冷凝水蒸汽，由分离鼓27分离水28,将CO2及H2S气体29排放至系统外并回收