S的氣體的回收系統(tǒng)及回收方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及從利用氣化爐將例如煤、生物質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】
[0002] 作為除去利用氣化爐將煤、生物質等氣化而得的氣化氣體中含有的COjPH2S等酸 性氣體的技術，迄今為止，已經(jīng)提出了化學吸收法（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）技術這類系統(tǒng)的情況下，有如下要求。
[0004] 1)發(fā)電系統(tǒng)中，為了使大氣汚染物質SOx的排出低于限定值，需要除去作為SO 5^ 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，對于由回收氣體制造化學制 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轉化和CCS (二氧化碳回收?儲存）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)定值（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行供給的節(jié)能工藝（專利文獻1)。
[0010] 但是，專利文獻1的技術應用于從不含H2S的氣體回收CO2時是有效的，但在應用 于從含0)2和H 2S的氣體選擇性回收H2S時，存在下述問題，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2)。
[0012] 現(xiàn)有技術文獻
[0013] 專利文獻
[0014] 專利文獻1 :日本特開2010-120013號公報
[0015] 專利文獻2 :日本特開2012-110835號公報

【發(fā)明內容】

[0016] 發(fā)明要解決的問題
[0017] 專利文獻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，但仍存在熱交換器等設備的費用和臺數(shù)增加、系統(tǒng)成本增加的 問題。
[0018] 因此，在化學吸收工藝中，迫切需要提供一種與CO2的吸收分開的、能夠從含0) 2和 H2S的氣體中熱能方面效率高、選擇性分離H2S且實現(xiàn)成本降低的系統(tǒng)。
[0019] 鑒于上述課題，本發(fā)明的課題在于，提供一種含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)及方 法，其高效率地回收例如利用氣化爐將煤、生物質等氣化而獲得的氣化氣體中含有的!!#。
[0020] 用于解決課題的手段
[0021] 用于解決上述課題的本發(fā)明的第一發(fā)明為含〇)2及!125氣體的回收系統(tǒng)，所述回收 系統(tǒng)具備：吸收塔：其將含〇)2及H2S氣體作為導入氣體，使該導入氣體和吸收0)2及H 2S的 吸收液接觸而從所述導入氣體吸收〇)2及H2S ;吸收液再生塔：其從上述吸收塔的塔底部取 出吸收有〇)2及H 2S的吸收液，經(jīng)由第1供給管線從塔頂部側導入，利用再沸器的熱使CO2及H2S放出而對吸收液進行再生；第2供給管線：其使再生后的再生吸收液返回至上述吸 收塔；第3供給管線：其從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，將取出的吸收液導入至上述再生塔的塔中段附近；熱交換器：其安裝在上述第3供給管 線和上述第2供給管線的交叉部，使從上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收有0)2及H2S的 吸收液和再生吸收液進行熱交換。
[0022] 第二發(fā)明為含0)2及H 2S氣體的回收方法，其特征在于，為使用了從含0)2及H 2S的 導入氣體回收〇)2及H 2S的吸收塔和再生塔的含0)2及H 2S氣體的回收方法，從由所述導入 氣體吸收C02&H2S的所述吸收塔的塔中段附近取出吸收液的一部分，減少流到吸收塔的下 方的吸收液的流量，將從塔底部取出的吸收液從所述再生塔的塔頂部附近導入，并且將從 上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收液導入至上述再生塔的塔中段附近進行再生，并且， 使從上述吸收塔的塔中段附近取出的吸收有〇)2及H2S的吸收液與在上述再生塔再生后的 再生吸收液進行熱交換。
[0023] 發(fā)明的效果
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，通過第3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，實現(xiàn)了幾乎不會降低H2S的吸收量、且 使CO2吸收量下降、H 2S的選擇分離性提高，并且實現(xiàn)了再生塔中的再沸器熱量的降低。
【附圖說明】
[0025] 圖1為實施例1的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。
[0026] 圖2為實施例1的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的追加了溫度條件的一例的概 略圖。
[0027] 圖3為現(xiàn)有例的含0)2及H2S的氣體的回收系統(tǒng)的追加了溫度條件的一例的概略 圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面，參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。需要說明的是，本發(fā)明并不受該實施例限 定。另外，下述實施例中的構成要素包括本領域技術人員可容易地設想的要素或者實質上 相同的要素。
[0029] 實施例1
[0030] 參照附圖對本發(fā)明實施例的含C02&H2S氣體的回收系統(tǒng)進行說明。圖1為實施 例1的含〇)2及H2S氣體的回收系統(tǒng)的概略圖。
[0031] 如圖1所示，本實施例的含0)2及H2S氣體的回收系統(tǒng)10具備：吸收塔13,以例如 對煤或生物質等進行氣化的氣化爐等得到的含〇)2及H2S的氣化氣作為導入氣體11，使該 導入氣體11和吸收〇)2及H2S的吸收液12接觸而從上述導入氣體11吸收0)2及H 2S ;吸收 液再生塔（以下稱為"再生塔"）14,將吸收有0)2及H 2S的吸收液（富溶液）12A從吸收塔 13的塔底部13c取出，并且經(jīng)由第1供給管線L1W塔頂部14a導入，利用再沸器15的熱使 〇)2及H2S放出而對吸收液12進行再生；第2供給管線L2，將再生后的吸收液（貧溶液）12B 從再生塔14的塔底部14c取出，返回至吸收塔13的塔頂部13a ;第3供給管線L3，從吸收 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，將取出 的半富溶液12C導入至再生塔14的塔中段14b附近；半富溶液用熱交換器17,其安裝在第 3供給管線L3和第2供給管線L 2的交叉部，使半富溶液12C和貧溶液12B進行熱交換。
[0032] 在該系統(tǒng)中，利用上述再生塔14除去0)2及!125而再生的吸收液（貧溶液）12B作 為吸收液12被再利用。
[0033] 在該使用了含0)2及!125氣體的回收系統(tǒng)10的精制方法中，通過對煤或生物質等 進行氣化的氣化爐得到的氣化氣體被送至氣體冷卻裝置(未圖示），在此通過冷卻水冷卻 后，作為導入氣體11被導入至吸收塔13。
[0034] 吸收塔13在塔內部設有填充部13A、13B，在通過上述填充部13A、13B時，提高導入 氣體11和吸收液12的對流接觸效率。需要說明的是，也可以設置多個填充部，除填充法以 外，也可通過例如噴霧法、液柱法、塔板法等使導入氣體11和吸收液12對流接觸。
[0035] 在上述吸收塔13中，導入氣體11和例如胺系的吸收液12進行對流接觸，導入氣 體11中的0)2及H2S通過化學反應被吸收液12吸收，除去了 0)2及H2S后的凈化氣體21被 排放至系統(tǒng)外。吸收有〇)2及H 2S的吸收液12也被稱作"富溶液"12A。該富溶液12A經(jīng)由 富溶液泵（未圖示）不進行熱交換直接以低溫狀態(tài)供給至吸收液再生塔14的塔頂部14a 側。
[0036] 該從塔頂部14a側導入的富溶液12A從具有填充部14A、14B的再生塔14的塔頂 部14a附近通過未圖示的噴霧手段等導入至塔內，在塔內流下時，在來自再沸器15的水蒸 汽22的作用下產(chǎn)生吸熱反應，放出大部分的0)2及H2S而再生。在吸收液再生塔14內放出 了一部分或者大部分的〇)2及H2S的吸收液12被稱作"半貧溶液"。該半貧溶液在到達再生 塔14下部時，成為幾乎全部的0)2及H 2S均被除去的吸收液。該通過除去幾乎全部0)2及 H2S而再生的吸收液被稱作"貧溶液" 12B。該貧溶液12B通過再沸器15被飽和水蒸汽23 間接地加熱，產(chǎn)生水蒸汽22,被返回至再生塔14的塔底部14(^則。
[0037] 另外，從再生塔14的塔頂部14a導出在塔內伴隨有從富溶液12A及半貧溶液放出 的水蒸汽的〇)2及H 2S氣體25,并通過冷凝器26冷凝水蒸汽，由分離鼓27分離水28,將CO2及H2S氣體29排放至系統(tǒng)外并回收