JPH0748584A - 石炭ガス化プラント用硫黄回収方法及びその設備 - Google Patents
石炭ガス化プラント用硫黄回収方法及びその設備Info
- Publication number
- JPH0748584A JPH0748584A JP5192309A JP19230993A JPH0748584A JP H0748584 A JPH0748584 A JP H0748584A JP 5192309 A JP5192309 A JP 5192309A JP 19230993 A JP19230993 A JP 19230993A JP H0748584 A JPH0748584 A JP H0748584A
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- JP
- Japan
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- sulfur
- exhaust gas
- gas containing
- coal gasification
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭ガス化プラントの硫黄回収設備を簡単
で、安価で、効率のよいものとする 【構成】 硫黄化合物を取り除く脱硫塔４で、石炭をガ
ス化した粗生成ガス２１中の硫黄化合物を吸収液で吸収
し、該吸収液を再生塔５で加熱し、再生された硫黄化合
物を含んだ再生塔オフガス２３をガス燃焼炉６で空気と
ともに燃焼し二酸化硫黄を含む排ガスに転換し、該二酸
化硫黄を含む排ガスを転換器８の中で触媒を用いて三酸
化硫黄を含む排ガスに酸化し、該三酸化硫黄を含む排ガ
スを吸収塔１０の中で硫酸に吸収させる。該硫酸に炭酸
カルシウムを添加し反応器１１で石膏を取り出す。 【効果】 簡単で、安価で、効率のよい硫黄回収設備と
することができる。
で、安価で、効率のよいものとする 【構成】 硫黄化合物を取り除く脱硫塔４で、石炭をガ
ス化した粗生成ガス２１中の硫黄化合物を吸収液で吸収
し、該吸収液を再生塔５で加熱し、再生された硫黄化合
物を含んだ再生塔オフガス２３をガス燃焼炉６で空気と
ともに燃焼し二酸化硫黄を含む排ガスに転換し、該二酸
化硫黄を含む排ガスを転換器８の中で触媒を用いて三酸
化硫黄を含む排ガスに酸化し、該三酸化硫黄を含む排ガ
スを吸収塔１０の中で硫酸に吸収させる。該硫酸に炭酸
カルシウムを添加し反応器１１で石膏を取り出す。 【効果】 簡単で、安価で、効率のよい硫黄回収設備と
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素もしくは空気をガ
ス化剤とし、石炭をガス化するプラントにおいて、該プ
ラントから生成された粗生成ガス中の硫黄化合物を回収
する石炭ガス化プラント用硫黄回収方法、及び設備に関
する。
ス化剤とし、石炭をガス化するプラントにおいて、該プ
ラントから生成された粗生成ガス中の硫黄化合物を回収
する石炭ガス化プラント用硫黄回収方法、及び設備に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の石炭ガス化プラントの一例とし
て、石炭ガス化複合発電プラントのフローを図３に示
す。石炭１９は、酸素もしくは空気２０をガス化剤とし
て、石炭ガス化炉１にてガス化され、一酸化炭素及び水
素を主成分とする粗生成ガス２１となる。該粗生成ガス
２１は、熱回収ボイラ２により冷却され、脱塵装置３を
経た後、硫黄化合物を吸収する吸収液を有する脱硫塔４
に送られる。
て、石炭ガス化複合発電プラントのフローを図３に示
す。石炭１９は、酸素もしくは空気２０をガス化剤とし
て、石炭ガス化炉１にてガス化され、一酸化炭素及び水
素を主成分とする粗生成ガス２１となる。該粗生成ガス
２１は、熱回収ボイラ２により冷却され、脱塵装置３を
経た後、硫黄化合物を吸収する吸収液を有する脱硫塔４
に送られる。
【０００３】該脱硫塔４では、粗生成ガス２１中の硫化
水素（以下、Ｈ2Ｓという）、硫化カルボニル（以下、
ＣＯＳという）等の硫黄化合物（脱硫塔入口の濃度が約
5，000ppm以下のもの）が、ガスタービン１４に使用で
きる許容濃度以下になるまで前記吸収液により除去され
る。該吸収液は、この他にも粗成ガス２１の中の二酸化
炭素、一酸化炭素、水素なども吸収するが、二酸化炭素
が吸収される量は、硫黄化合物が吸収される量よりも多
く、一酸化炭素、水素は若干量である。硫黄化合物及び
二酸化炭素を吸収した吸収液は再生塔５に導かれ、蒸気
２４により加熱され、吸収成分が脱離され、硫黄化合物
を含んだ排ガスである再生塔オフガス２３が塔頂より排
出される。
水素（以下、Ｈ2Ｓという）、硫化カルボニル（以下、
ＣＯＳという）等の硫黄化合物（脱硫塔入口の濃度が約
5，000ppm以下のもの）が、ガスタービン１４に使用で
きる許容濃度以下になるまで前記吸収液により除去され
る。該吸収液は、この他にも粗成ガス２１の中の二酸化
炭素、一酸化炭素、水素なども吸収するが、二酸化炭素
が吸収される量は、硫黄化合物が吸収される量よりも多
く、一酸化炭素、水素は若干量である。硫黄化合物及び
二酸化炭素を吸収した吸収液は再生塔５に導かれ、蒸気
２４により加熱され、吸収成分が脱離され、硫黄化合物
を含んだ排ガスである再生塔オフガス２３が塔頂より排
出される。
【０００４】硫黄化合物が除去された精製ガス２２はガ
スタービン１４に送られ燃焼させられることにより、ガ
スタービン１４を回転させ、その後の燃焼排ガスは、排
熱回収ボイラ１７にて冷却された後、煙突１８より大気
中に放出される。
スタービン１４に送られ燃焼させられることにより、ガ
スタービン１４を回転させ、その後の燃焼排ガスは、排
熱回収ボイラ１７にて冷却された後、煙突１８より大気
中に放出される。
【０００５】再生塔５で再生された再生塔オフガス２３
中の硫黄化合物（主としてＨ2Ｓ、ＣＯＳ）の濃度は約
５〜３０％となる。該再生塔オフガス２３は、次に硫黄
回収設備に送られる。まず、再生塔オフガス２３は、ク
ラウス炉３０に送られ、該炉出口のＨ2Ｓと二酸化硫黄
（以下、ＳＯ2という）の比が２：１になるよう空気２
９にて部分酸化される。クラウス炉３０の出口排ガス
は、廃熱回収ボイラ７にて冷却された後、クラウス反応
器３１に送られ、次のような反応が行われ、水と単体硫
黄（以下、Ｓという）に分解される。 ２Ｈ2Ｓ＋ＳＯ2
→２Ｈ2Ｏ＋３Ｓクラウス反応器３１からの排ガスは、
凝縮器３２に送られ、前記反応により生成したＳ３７が
凝縮分離され、回収される。
中の硫黄化合物（主としてＨ2Ｓ、ＣＯＳ）の濃度は約
５〜３０％となる。該再生塔オフガス２３は、次に硫黄
回収設備に送られる。まず、再生塔オフガス２３は、ク
ラウス炉３０に送られ、該炉出口のＨ2Ｓと二酸化硫黄
（以下、ＳＯ2という）の比が２：１になるよう空気２
９にて部分酸化される。クラウス炉３０の出口排ガス
は、廃熱回収ボイラ７にて冷却された後、クラウス反応
器３１に送られ、次のような反応が行われ、水と単体硫
黄（以下、Ｓという）に分解される。 ２Ｈ2Ｓ＋ＳＯ2
→２Ｈ2Ｏ＋３Ｓクラウス反応器３１からの排ガスは、
凝縮器３２に送られ、前記反応により生成したＳ３７が
凝縮分離され、回収される。
【０００６】凝縮器３２でＳ３７を分離した後の排ガス
（以下、テイルガスという）には、若干硫黄化合物が残
存するため、環境規制値上、そのまま大気中に放出でき
ない。そこで、前記テイルガス３８はさらに以下に述べ
るテイルガス処理装置に送られる。テイルガス３８中の
硫黄化合物はＨ2Ｓ、ＣＯＳ、ＳＯ2、二硫化炭素（以
下、ＣＳ2という）など様々な化合物として存在するた
め、還元塔３４に供給され、精製ガス２２の一部を用い
てＨ2Ｓ及びＣＯＳに還元される。還元反応に必要な熱
量は熱反応器３３により供給される。
（以下、テイルガスという）には、若干硫黄化合物が残
存するため、環境規制値上、そのまま大気中に放出でき
ない。そこで、前記テイルガス３８はさらに以下に述べ
るテイルガス処理装置に送られる。テイルガス３８中の
硫黄化合物はＨ2Ｓ、ＣＯＳ、ＳＯ2、二硫化炭素（以
下、ＣＳ2という）など様々な化合物として存在するた
め、還元塔３４に供給され、精製ガス２２の一部を用い
てＨ2Ｓ及びＣＯＳに還元される。還元反応に必要な熱
量は熱反応器３３により供給される。
【０００７】還元塔３４からのテイルガス３８は脱硫塔
３５にて、硫黄化合物が環境規制値以下になる迄、吸収
液により脱硫され、その後煙突１８より大気中に放出さ
れる。硫黄化合物を吸収した吸収液は、再生塔３６に送
られ、蒸気２４により加熱され、硫黄化合物を含んだ排
ガスを脱離する。該脱離された排ガスは、酸性ガスブロ
ワ３９にてクラウス炉３０の入り口に送り返される。
３５にて、硫黄化合物が環境規制値以下になる迄、吸収
液により脱硫され、その後煙突１８より大気中に放出さ
れる。硫黄化合物を吸収した吸収液は、再生塔３６に送
られ、蒸気２４により加熱され、硫黄化合物を含んだ排
ガスを脱離する。該脱離された排ガスは、酸性ガスブロ
ワ３９にてクラウス炉３０の入り口に送り返される。
【０００８】図３は粗生成ガス２２の脱硫塔として、湿
式脱硫塔を用いた例を示しているが、乾式脱硫塔を用い
た場合は、吸収液の代わりに脱硫剤が使用されている。
この場合、再生塔オフガス２３中の硫黄化合物はＳＯ2
として存在するため、粗生成ガス２１、または乾式脱硫
塔で精製された精製ガスのうちの一部を用いて再生塔オ
フガス２３を部分還元し、Ｈ2ＳとＳＯ2との比を２：１
として、クラウス反応器３１に送り、これより下流の工
程は、湿式脱硫塔を用いた場合と同様である。
式脱硫塔を用いた例を示しているが、乾式脱硫塔を用い
た場合は、吸収液の代わりに脱硫剤が使用されている。
この場合、再生塔オフガス２３中の硫黄化合物はＳＯ2
として存在するため、粗生成ガス２１、または乾式脱硫
塔で精製された精製ガスのうちの一部を用いて再生塔オ
フガス２３を部分還元し、Ｈ2ＳとＳＯ2との比を２：１
として、クラウス反応器３１に送り、これより下流の工
程は、湿式脱硫塔を用いた場合と同様である。
【０００９】他の従来の硫黄回収方式として、回収硫黄
の市場性から、石灰石−石膏法を用いて、石膏として回
収する方法も提案されている。これを図４に示す。再生
塔５からの硫黄化合物を含有する再生塔オフガス２３
（硫黄化合物濃度約５〜３０％）は、ガス燃焼炉６で空
気２９とともに燃焼され、再生塔オフガス２３中の硫黄
化合物はＳＯ2に転換される。この燃焼された排ガス
は、廃熱回収ボイラ７により冷却される。冷却後のＳＯ
2を含む排ガスは、石灰石−石膏法硫黄回収設備の吸収
塔４０入り口のＳＯ2許容濃度である約０．５％以下ま
でに希釈される必要がある。この場合、一般的には、希
釈気体として空気２９が用いられ、脱硫後の排ガス量の
約１０〜６０倍（燃焼用空気を含む）の空気を希釈空気
ブロワ４２で送りこみ希釈され、排ガス中のＳＯ2の濃
度は０．５％以下となる。希釈後、排ガスは石灰石−石
膏法硫黄回収設備の吸収塔４０に送られて、排ガス中の
ＳＯ2が石灰石４３と反応することによって、脱硫が行
われると同時に亜硫酸カルシュウムを生成する。吸収塔
４０の塔頂から排出された排ガスは煙突１８より大気中
に放出される。生成された亜硫酸カルシュウムを含む吸
収液は酸化塔４１にて空気２９により酸化されて石膏２
７となり、シックナー１２から石膏２７は回収される。
の市場性から、石灰石−石膏法を用いて、石膏として回
収する方法も提案されている。これを図４に示す。再生
塔５からの硫黄化合物を含有する再生塔オフガス２３
（硫黄化合物濃度約５〜３０％）は、ガス燃焼炉６で空
気２９とともに燃焼され、再生塔オフガス２３中の硫黄
化合物はＳＯ2に転換される。この燃焼された排ガス
は、廃熱回収ボイラ７により冷却される。冷却後のＳＯ
2を含む排ガスは、石灰石−石膏法硫黄回収設備の吸収
塔４０入り口のＳＯ2許容濃度である約０．５％以下ま
でに希釈される必要がある。この場合、一般的には、希
釈気体として空気２９が用いられ、脱硫後の排ガス量の
約１０〜６０倍（燃焼用空気を含む）の空気を希釈空気
ブロワ４２で送りこみ希釈され、排ガス中のＳＯ2の濃
度は０．５％以下となる。希釈後、排ガスは石灰石−石
膏法硫黄回収設備の吸収塔４０に送られて、排ガス中の
ＳＯ2が石灰石４３と反応することによって、脱硫が行
われると同時に亜硫酸カルシュウムを生成する。吸収塔
４０の塔頂から排出された排ガスは煙突１８より大気中
に放出される。生成された亜硫酸カルシュウムを含む吸
収液は酸化塔４１にて空気２９により酸化されて石膏２
７となり、シックナー１２から石膏２７は回収される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した硫黄回収方式
にクラウス炉を使用した場合、クラウス炉から下流の硫
黄回収設備が非常に複雑となり、設備費も高くなり、ま
た運転制御も複雑となり、さらに加熱器３３及びテイル
ガス処理装置の再生塔３６用に、蒸気など多量の熱源を
必要とし、酸性ガスブロワ３９の動力も必要となり、ま
た、クラウス炉入り口（乾式脱硫塔の場合のみ）及びテ
イルガスの還元用に多量の精製ガスを使用するため、プ
ラントとしての効率も低下する、などの問題点がある。
にクラウス炉を使用した場合、クラウス炉から下流の硫
黄回収設備が非常に複雑となり、設備費も高くなり、ま
た運転制御も複雑となり、さらに加熱器３３及びテイル
ガス処理装置の再生塔３６用に、蒸気など多量の熱源を
必要とし、酸性ガスブロワ３９の動力も必要となり、ま
た、クラウス炉入り口（乾式脱硫塔の場合のみ）及びテ
イルガスの還元用に多量の精製ガスを使用するため、プ
ラントとしての効率も低下する、などの問題点がある。
【００１１】また、別の硫黄回収方式に石灰石−石膏法
を用いた場合、排ガスに含まれる除去可能な硫黄化合物
（ＳＯ2）濃度は、０．５％以下と制限があるため、ガ
ス燃焼炉６からの排ガス（硫黄化合物濃度約５〜３０
％）を排ガスの約１０〜６０倍の空気などで希釈しなけ
ればならず、この大量の空気などを必要圧力まで昇圧す
るのに多大な電力を消費したり、硫黄回収設備としての
処理ガス量が膨大となるため、ＳＯ2吸収塔４０及びそ
の周辺機器が非常に大きくなり設備費が高くなる。
を用いた場合、排ガスに含まれる除去可能な硫黄化合物
（ＳＯ2）濃度は、０．５％以下と制限があるため、ガ
ス燃焼炉６からの排ガス（硫黄化合物濃度約５〜３０
％）を排ガスの約１０〜６０倍の空気などで希釈しなけ
ればならず、この大量の空気などを必要圧力まで昇圧す
るのに多大な電力を消費したり、硫黄回収設備としての
処理ガス量が膨大となるため、ＳＯ2吸収塔４０及びそ
の周辺機器が非常に大きくなり設備費が高くなる。
【００１２】本発明の目的は、石炭ガス化プラントの硫
黄回収設備を簡単で、安価で、効率のよいものとするこ
とである。
黄回収設備を簡単で、安価で、効率のよいものとするこ
とである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題は、石炭ガス化
炉において酸素もしくは空気をガス化剤として石炭をガ
ス化して取り出した粗生成ガスを、熱回収ボイラに送り
冷却した後、前記粗生成ガス中の硫黄化合物を吸収する
吸収液を有し粗生成ガスを精製ガスとする脱硫塔に送
り、前記硫黄化合物を吸収した吸収液を再生塔で熱を加
えて硫黄化合物を含んだ排ガスに再生し、該再生された
排ガスから硫黄を回収する石炭ガス化プラント用硫黄回
収方法において、前記硫黄回収方法が、再生された排ガ
スから硫黄を回収する際に、前記再生された硫黄化合物
を含んだ排ガスを空気とともに燃焼させて、二酸化硫黄
を含む排ガスに転換させ、該二酸化硫黄を含む排ガスを
触媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガスに酸化し、該三酸
化硫黄を含む排ガスを硫酸に吸収させる手段を含むこと
で達成される。
炉において酸素もしくは空気をガス化剤として石炭をガ
ス化して取り出した粗生成ガスを、熱回収ボイラに送り
冷却した後、前記粗生成ガス中の硫黄化合物を吸収する
吸収液を有し粗生成ガスを精製ガスとする脱硫塔に送
り、前記硫黄化合物を吸収した吸収液を再生塔で熱を加
えて硫黄化合物を含んだ排ガスに再生し、該再生された
排ガスから硫黄を回収する石炭ガス化プラント用硫黄回
収方法において、前記硫黄回収方法が、再生された排ガ
スから硫黄を回収する際に、前記再生された硫黄化合物
を含んだ排ガスを空気とともに燃焼させて、二酸化硫黄
を含む排ガスに転換させ、該二酸化硫黄を含む排ガスを
触媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガスに酸化し、該三酸
化硫黄を含む排ガスを硫酸に吸収させる手段を含むこと
で達成される。
【００１４】上記課題は、さらに、酸素もしくは空気を
ガス化剤として石炭をガス化して粗生成ガスを得る石炭
ガス化炉と、該石炭ガス化炉の下流に接続され前記粗生
成ガスの熱を回収する熱回収ボイラと、該熱回収ボイラ
の下流に接続され前記粗生成ガスの中の硫黄化合物を吸
収する吸収液を有し粗生成ガスを精製ガスとする脱硫塔
と、前記脱硫塔の下流に接続され前記硫黄化合物を吸収
した吸収液を加熱し硫黄化合物を含んだ排ガスに再生す
る再生塔と、該再生塔の下流に接続され前記再生した排
ガスの中の硫黄化合物から硫黄を回収する硫黄回収設備
とを含んでなる石炭ガス化プラント用硫黄回収設備にお
いて、前記硫黄回収設備が、前記再生塔の下流に接続さ
れ前記再生された硫黄化合物を含んだ排ガスを空気とと
もに燃焼させ二酸化硫黄を含む排ガスに転換させるガス
燃焼炉と、該ガス燃焼炉の下流に接続され前記二酸化硫
黄を含む排ガスを触媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガス
に酸化する転換器と、該転換器の下流に接続され前記三
酸化硫黄を含む排ガスを硫酸に吸収させる吸収塔と、を
含んで構成されていることで達成される。
ガス化剤として石炭をガス化して粗生成ガスを得る石炭
ガス化炉と、該石炭ガス化炉の下流に接続され前記粗生
成ガスの熱を回収する熱回収ボイラと、該熱回収ボイラ
の下流に接続され前記粗生成ガスの中の硫黄化合物を吸
収する吸収液を有し粗生成ガスを精製ガスとする脱硫塔
と、前記脱硫塔の下流に接続され前記硫黄化合物を吸収
した吸収液を加熱し硫黄化合物を含んだ排ガスに再生す
る再生塔と、該再生塔の下流に接続され前記再生した排
ガスの中の硫黄化合物から硫黄を回収する硫黄回収設備
とを含んでなる石炭ガス化プラント用硫黄回収設備にお
いて、前記硫黄回収設備が、前記再生塔の下流に接続さ
れ前記再生された硫黄化合物を含んだ排ガスを空気とと
もに燃焼させ二酸化硫黄を含む排ガスに転換させるガス
燃焼炉と、該ガス燃焼炉の下流に接続され前記二酸化硫
黄を含む排ガスを触媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガス
に酸化する転換器と、該転換器の下流に接続され前記三
酸化硫黄を含む排ガスを硫酸に吸収させる吸収塔と、を
含んで構成されていることで達成される。
【００１５】
【作用】石炭ガス化炉で石炭をガス化した粗生成ガスか
ら硫黄化合物を吸収した吸収液を加熱すれば、硫黄化合
物を含んだ排ガスに再生され、該排ガスを空気とともに
燃焼させて二酸化硫黄を含んだ排ガスに転換させる。該
二酸化硫黄を含んだ排ガスを転換器で触媒により三酸化
硫黄を含んだ排ガスに酸化する。該三酸化硫黄を含んだ
排ガスは、硫酸を内蔵した吸収塔に送られ、該排ガス中
の三酸化硫黄は硫酸に吸収される。三酸化硫黄を含んだ
排ガスは、硫酸によく吸収されるため、ガス化プラント
から排出される排ガス中の三酸化硫黄濃度ならば、希釈
することなくそのまま処理することができる。また、生
成した硫酸は炭酸カルシュウムを添加することで、簡単
に石膏として回収できる。また、そのまま濃縮して濃硫
酸としても回収できる。
ら硫黄化合物を吸収した吸収液を加熱すれば、硫黄化合
物を含んだ排ガスに再生され、該排ガスを空気とともに
燃焼させて二酸化硫黄を含んだ排ガスに転換させる。該
二酸化硫黄を含んだ排ガスを転換器で触媒により三酸化
硫黄を含んだ排ガスに酸化する。該三酸化硫黄を含んだ
排ガスは、硫酸を内蔵した吸収塔に送られ、該排ガス中
の三酸化硫黄は硫酸に吸収される。三酸化硫黄を含んだ
排ガスは、硫酸によく吸収されるため、ガス化プラント
から排出される排ガス中の三酸化硫黄濃度ならば、希釈
することなくそのまま処理することができる。また、生
成した硫酸は炭酸カルシュウムを添加することで、簡単
に石膏として回収できる。また、そのまま濃縮して濃硫
酸としても回収できる。
【００１６】
【実施例】本発明の第一の実施例である硫黄回収設備を
石炭ガス化複合発電プラントに適用したフローを図１に
示す。該石炭ガス化複合発電プラントは、石炭１９をガ
ス化剤である酸素もしくは空気２０で、一酸化炭素と水
素を主成分とする粗生成ガス２１にガス化する石炭ガス
化炉１と、該石炭ガス化炉１の下流に接続され前記粗生
成ガス２１を冷却する熱回収ボイラ２と、該熱回収ボイ
ラ２の下流に接続され前記粗生成ガス２１に含まれてい
る塵をとる脱塵装置３と、該脱塵装置３の下流に接続さ
れ粗生成ガス２１の硫黄化合物を吸収する吸収液を有し
粗生成ガス２１を精製ガス２２とする湿式の脱硫塔４
と、該脱硫塔４の下流に接続され前記脱硫塔４からの吸
収液を加熱して硫黄化合物を含んだ排ガスである再生塔
オフガス２３を再生する再生塔５と、前記脱硫塔４の下
流に接続され脱硫塔４で精製された精製ガス２２を燃焼
させて回転するガスタービン１４と、該ガスタービン１
４と同軸で連結されているスチームタービン１５及び発
電機１６と、前記ガスタービン１４の下流に接続されガ
スタービン１４を回転させた後の排気ガスを冷却する排
熱回収ボイラ１７と、該排熱回収ボイラ１７の下流に接
続され前記冷却された排気ガスを大気中に放出する煙突
１８を含んで構成されている。
石炭ガス化複合発電プラントに適用したフローを図１に
示す。該石炭ガス化複合発電プラントは、石炭１９をガ
ス化剤である酸素もしくは空気２０で、一酸化炭素と水
素を主成分とする粗生成ガス２１にガス化する石炭ガス
化炉１と、該石炭ガス化炉１の下流に接続され前記粗生
成ガス２１を冷却する熱回収ボイラ２と、該熱回収ボイ
ラ２の下流に接続され前記粗生成ガス２１に含まれてい
る塵をとる脱塵装置３と、該脱塵装置３の下流に接続さ
れ粗生成ガス２１の硫黄化合物を吸収する吸収液を有し
粗生成ガス２１を精製ガス２２とする湿式の脱硫塔４
と、該脱硫塔４の下流に接続され前記脱硫塔４からの吸
収液を加熱して硫黄化合物を含んだ排ガスである再生塔
オフガス２３を再生する再生塔５と、前記脱硫塔４の下
流に接続され脱硫塔４で精製された精製ガス２２を燃焼
させて回転するガスタービン１４と、該ガスタービン１
４と同軸で連結されているスチームタービン１５及び発
電機１６と、前記ガスタービン１４の下流に接続されガ
スタービン１４を回転させた後の排気ガスを冷却する排
熱回収ボイラ１７と、該排熱回収ボイラ１７の下流に接
続され前記冷却された排気ガスを大気中に放出する煙突
１８を含んで構成されている。
【００１７】石炭ガス化複合発電プラントに適用する硫
黄回収設備は、前記再生塔５の下流に接続され再生され
た硫黄化合物を含んだ再生塔オフガス２３を空気２９と
ともに燃焼しＳＯ2を含んだ排ガスとするガス燃焼炉６
と、該ガス燃焼炉６の下流に接続され前記ＳＯ2を含ん
だ排ガスを冷却する廃熱回収ボイラ７と、該廃熱回収ボ
イラ７の下流に接続され前記ＳＯ2を含んだ排ガスを触
媒を用いて三酸化硫黄（以下、ＳＯ3という）を含んだ
排ガスに酸化する転換器８と、該転換器８の下流に接続
されＳＯ3を含んだ排ガスを冷却する冷却器９と、該冷
却器９の下流に接続され前記冷却されたＳＯ3を含んだ
排ガスを硫酸２５で吸収する吸収塔１０と、該吸収塔１
０の下流に接続され前記硫酸２５の一部に炭酸カルシウ
ムを添加して反応させ石膏とする反応器１１と、該反応
器１１の下流に接続され石膏を回収するシックナ１２
と、前記吸収塔１０の下流に接続され前記硫酸の一部を
濃硫酸として回収する濃縮器１３と、を含んで構成され
ている。
黄回収設備は、前記再生塔５の下流に接続され再生され
た硫黄化合物を含んだ再生塔オフガス２３を空気２９と
ともに燃焼しＳＯ2を含んだ排ガスとするガス燃焼炉６
と、該ガス燃焼炉６の下流に接続され前記ＳＯ2を含ん
だ排ガスを冷却する廃熱回収ボイラ７と、該廃熱回収ボ
イラ７の下流に接続され前記ＳＯ2を含んだ排ガスを触
媒を用いて三酸化硫黄（以下、ＳＯ3という）を含んだ
排ガスに酸化する転換器８と、該転換器８の下流に接続
されＳＯ3を含んだ排ガスを冷却する冷却器９と、該冷
却器９の下流に接続され前記冷却されたＳＯ3を含んだ
排ガスを硫酸２５で吸収する吸収塔１０と、該吸収塔１
０の下流に接続され前記硫酸２５の一部に炭酸カルシウ
ムを添加して反応させ石膏とする反応器１１と、該反応
器１１の下流に接続され石膏を回収するシックナ１２
と、前記吸収塔１０の下流に接続され前記硫酸の一部を
濃硫酸として回収する濃縮器１３と、を含んで構成され
ている。
【００１８】石炭１９は、酸素もしくは空気２０をガス
化剤として石炭ガス化炉１でガス化され一酸化炭素及び
水素を含んだ粗生成ガス２１となる。該粗生成ガス２１
は熱回収ボイラ２で冷却された後、脱塵装置３を経て、
湿式の脱硫塔４に送られる。該脱硫塔４では、粗生成ガ
ス２１が、該ガス２１に含まれる硫黄化合物の濃度がガ
スタービン１４の許容濃度以下になる迄、吸収液により
脱硫（精製）が行われ精製ガス２２となる。該精製ガス
２２は、ガスタービン１４に送られ燃焼させられてガス
タービン１４を回転し、発電が行われ、ガスタービン１
４の排ガスは、排熱回収ボイラ１７にて冷却された後、
煙突１８より大気中に放出される。熱回収ボイラ２、排
熱回収ボイラ１７などで発生した蒸気は、前記ガスター
ビン１４と同軸をなすスチームタービン１５に送られ、
該スチームタービン１５が前記蒸気で回転させられ発電
が行われる。
化剤として石炭ガス化炉１でガス化され一酸化炭素及び
水素を含んだ粗生成ガス２１となる。該粗生成ガス２１
は熱回収ボイラ２で冷却された後、脱塵装置３を経て、
湿式の脱硫塔４に送られる。該脱硫塔４では、粗生成ガ
ス２１が、該ガス２１に含まれる硫黄化合物の濃度がガ
スタービン１４の許容濃度以下になる迄、吸収液により
脱硫（精製）が行われ精製ガス２２となる。該精製ガス
２２は、ガスタービン１４に送られ燃焼させられてガス
タービン１４を回転し、発電が行われ、ガスタービン１
４の排ガスは、排熱回収ボイラ１７にて冷却された後、
煙突１８より大気中に放出される。熱回収ボイラ２、排
熱回収ボイラ１７などで発生した蒸気は、前記ガスター
ビン１４と同軸をなすスチームタービン１５に送られ、
該スチームタービン１５が前記蒸気で回転させられ発電
が行われる。
【００１９】前記脱硫塔４において主として硫黄化合物
及び二酸化炭素を吸収した吸収液は、再生塔５に導か
れ、蒸気で加熱することにより、吸収成分が脱離され、
硫黄化合物を含む排ガスである再生塔オフガス２３が塔
頂より排出される。再生塔５から排出された再生塔オフ
ガス２３は、ガス燃焼炉６で空気２９とともに燃焼さ
れ、ＳＯ2を含む排ガスに転換され、廃熱回収ボイラ７
により冷却される。該ＳＯ2を含む排ガスは、次に転換
器８に送られ、触媒によりＳＯ3を含む排ガスに酸化さ
れる。該ＳＯ3を含む排ガスは、冷却器９で冷却された
後、吸収塔１０に導かれ、硫酸２５により吸収される。
ＳＯ3を硫酸２５により吸収された後の排ガスは吸収塔
１０の塔頂より排出され前記煙突１８より大気中に放出
される。ＳＯ3を吸収した硫酸は一部抜き出され反応器
１１に送られた後、炭酸カルシウム２６が添加され、石
膏２７として回収される。また、必要に応じて前記硫酸
２５の一部を濃縮器１３に送り、濃硫酸２８としても回
収できる。
及び二酸化炭素を吸収した吸収液は、再生塔５に導か
れ、蒸気で加熱することにより、吸収成分が脱離され、
硫黄化合物を含む排ガスである再生塔オフガス２３が塔
頂より排出される。再生塔５から排出された再生塔オフ
ガス２３は、ガス燃焼炉６で空気２９とともに燃焼さ
れ、ＳＯ2を含む排ガスに転換され、廃熱回収ボイラ７
により冷却される。該ＳＯ2を含む排ガスは、次に転換
器８に送られ、触媒によりＳＯ3を含む排ガスに酸化さ
れる。該ＳＯ3を含む排ガスは、冷却器９で冷却された
後、吸収塔１０に導かれ、硫酸２５により吸収される。
ＳＯ3を硫酸２５により吸収された後の排ガスは吸収塔
１０の塔頂より排出され前記煙突１８より大気中に放出
される。ＳＯ3を吸収した硫酸は一部抜き出され反応器
１１に送られた後、炭酸カルシウム２６が添加され、石
膏２７として回収される。また、必要に応じて前記硫酸
２５の一部を濃縮器１３に送り、濃硫酸２８としても回
収できる。
【００２０】本発明の第２の実施例を図２に示す。本実
施例は、第１の実施例の脱硫塔が湿式であるのに対し
て、乾式の脱硫塔を採用したものである。前記脱硫塔４
及びガス燃焼炉６以外の構成は第１の実施例と同じであ
る。乾式脱硫塔では、粗生成ガス２１の硫黄化合物を吸
着する脱硫剤を有し、この場合、再生塔で再生した再生
排ガス中の硫黄化合物はＳＯ2であり、湿式脱硫塔を用
いた場合に必要となる排ガス燃焼炉６は不要となり、Ｓ
Ｏ2を含んだ排ガスは、そのまま転換器８に送られるこ
とによって目的が達成される。
施例は、第１の実施例の脱硫塔が湿式であるのに対し
て、乾式の脱硫塔を採用したものである。前記脱硫塔４
及びガス燃焼炉６以外の構成は第１の実施例と同じであ
る。乾式脱硫塔では、粗生成ガス２１の硫黄化合物を吸
着する脱硫剤を有し、この場合、再生塔で再生した再生
排ガス中の硫黄化合物はＳＯ2であり、湿式脱硫塔を用
いた場合に必要となる排ガス燃焼炉６は不要となり、Ｓ
Ｏ2を含んだ排ガスは、そのまま転換器８に送られるこ
とによって目的が達成される。
【００２１】従来の石炭ガス化プラントにおける硫黄回
収方式であるクラウス炉を用いた硫黄回収設備とテイル
ガス処理装置の組合せに比べ、本実施例では、設備が簡
単となり、多量の蒸気などの熱源も不要で、精製ガスの
ロスもない。
収方式であるクラウス炉を用いた硫黄回収設備とテイル
ガス処理装置の組合せに比べ、本実施例では、設備が簡
単となり、多量の蒸気などの熱源も不要で、精製ガスの
ロスもない。
【００２２】また、石灰石−石膏方による硫黄回収方式
に比べ、本実施例では、排ガスを希釈する必要がなく、
希釈空気昇圧用の電力も不要となり、設備自体もコンパ
クトにできる。さらに、市場の需要に応じて濃硫酸また
は石膏として個別に回収が可能である。
に比べ、本実施例では、排ガスを希釈する必要がなく、
希釈空気昇圧用の電力も不要となり、設備自体もコンパ
クトにできる。さらに、市場の需要に応じて濃硫酸また
は石膏として個別に回収が可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、簡単で、安価で、効率
の良い硫黄回収設備とすることができる。
の良い硫黄回収設備とすることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を用いた石炭ガス化プラ
ント用硫黄回収設備のフロー図である。
ント用硫黄回収設備のフロー図である。
【図２】本発明の第２の実施例を用いた石炭ガス化プラ
ント用硫黄回収設備のフロー図である。
ント用硫黄回収設備のフロー図である。
【図３】従来のクラウス炉、テイルガス処理装置を用い
た石炭ガス化プラント用硫黄回収設備のフロー図であ
る。
た石炭ガス化プラント用硫黄回収設備のフロー図であ
る。
【図４】従来の石灰石−石膏法処理設備を用いた石炭ガ
ス化プラント用硫黄回収設備のフロー図である。
ス化プラント用硫黄回収設備のフロー図である。
１ 石炭ガス化炉 ２ 熱回収ボイラ ３ 脱塵装置 ４ 脱硫塔（湿
式） ５ 再生塔 ６ ガス燃焼炉 ７ 廃熱回収ボイラ ８ 転換器 ９ 冷却器 １０ 吸収塔（硫
酸用） １１ 反応器 １２ シックナー １３ 濃縮器 １４ ガスタービ
ン １５ スチームタービン １６ 発電機 １７ 排熱回収ボイラ １８ 煙突 １９ 石炭 ２０ 酸素または
空気 ２１ 粗生成ガス ２２ 精製ガス ２３ 再生塔オフガス ２４ 蒸気 ２５ 硫酸 ２６ 炭酸カルシ
ウム ２７ 石膏 ２８ 濃硫酸 ２９ 空気 ３０ クラウス炉 ３１ クラウス反応器 ３２ 凝縮器 ３３ 加熱器 ３４ 還元塔 ３５ テイルガス脱硫塔 ３６ テイルガス
再生塔 ３７ 単体イオウ ３８ テイルガス ３９ 酸性ガスブロワ ４０ 吸収塔（石
灰石用） ４１ 酸化塔 ４２ 希釈空気ブ
ロワ ４３ 石灰石
式） ５ 再生塔 ６ ガス燃焼炉 ７ 廃熱回収ボイラ ８ 転換器 ９ 冷却器 １０ 吸収塔（硫
酸用） １１ 反応器 １２ シックナー １３ 濃縮器 １４ ガスタービ
ン １５ スチームタービン １６ 発電機 １７ 排熱回収ボイラ １８ 煙突 １９ 石炭 ２０ 酸素または
空気 ２１ 粗生成ガス ２２ 精製ガス ２３ 再生塔オフガス ２４ 蒸気 ２５ 硫酸 ２６ 炭酸カルシ
ウム ２７ 石膏 ２８ 濃硫酸 ２９ 空気 ３０ クラウス炉 ３１ クラウス反応器 ３２ 凝縮器 ３３ 加熱器 ３４ 還元塔 ３５ テイルガス脱硫塔 ３６ テイルガス
再生塔 ３７ 単体イオウ ３８ テイルガス ３９ 酸性ガスブロワ ４０ 吸収塔（石
灰石用） ４１ 酸化塔 ４２ 希釈空気ブ
ロワ ４３ 石灰石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/14 １０３ 53/50 53/77 53/86 ＺＡＢ
Claims (6)
- 【請求項１】 石炭ガス化炉において酸素もしくは空気
をガス化剤として石炭をガス化して取り出した粗生成ガ
スを、熱回収ボイラに送り冷却した後、前記粗生成ガス
中の硫黄化合物を吸収する吸収液を有し粗生成ガスを精
製ガスとする脱硫塔に送り、前記硫黄化合物を吸収した
吸収液を再生塔で熱を加えて硫黄化合物を含んだ排ガス
に再生し、該排ガスから硫黄を回収する石炭ガス化プラ
ント用硫黄回収方法において、前記硫黄回収方法が、再
生された排ガスから硫黄を回収する際に、前記再生され
た硫黄化合物を含んだ排ガスを空気とともに燃焼させ
て、二酸化硫黄を含む排ガスに転換させ、該二酸化硫黄
を含む排ガスを触媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガスに
酸化し、該三酸化硫黄を含む排ガスを硫酸に吸収させる
手順を含むことを特徴とする石炭ガス化プラント用硫黄
回収方法。 - 【請求項２】 前記粗生成ガスの中の硫黄化合物を取り
除く脱硫塔で、硫黄化合物を吸収液に吸収させる代わり
に脱硫剤に吸着させ、前記硫黄化合物を含んだ排ガスを
二酸化硫黄を含む排ガスに再生することを特徴とする請
求項１に記載の石炭ガス化プラント用硫黄回収方法。 - 【請求項３】 前記三酸化硫黄を含む排ガスを吸収した
硫酸に炭酸カルシウムを添加することにより硫黄を石膏
として回収し、前記硫酸を濃縮器で濃縮することにより
濃硫酸を得ることを特徴とする請求項１または２のう
ち、いずれか１項に記載の石炭ガス化プラント用硫黄回
収方法。 - 【請求項４】 酸素もしくは空気をガス化剤として石炭
をガス化して粗生成ガスを得る石炭ガス化炉と、該石炭
ガス化炉の下流に接続され前記粗生成ガスの熱を回収す
る熱回収ボイラと、該熱回収ボイラの下流に接続され前
記粗生成ガスの中の硫黄化合物を吸収する吸収液を有し
粗生成ガスを精製ガスとする脱硫塔と、前記脱硫塔の下
流に接続され前記硫黄化合物を吸収した吸収液を加熱し
硫黄化合物を含んだ排ガスに再生する再生塔と、該再生
塔の下流に接続され前記再生した排ガスの中の硫黄化合
物から硫黄を回収する硫黄回収設備とを含んでなる石炭
ガス化プラント用硫黄回収設備において、前記硫黄回収
設備が、前記再生塔の下流に接続され前記再生された硫
黄化合物を含んだ排ガスを空気とともに燃焼させ二酸化
硫黄を含む排ガスに転換させるガス燃焼炉と、該ガス燃
焼炉の下流に接続され前記二酸化硫黄を含む排ガスを触
媒を用いて三酸化硫黄を含む排ガスに酸化する転換器
と、該転換器の下流に接続され前記三酸化硫黄を含む排
ガスを硫酸に吸収させる吸収塔と、を含んで構成されて
いることを特徴とする石炭ガス化プラント用硫黄回収設
備。 - 【請求項５】 前記粗生成ガスの中の硫黄化合物を取り
除く脱硫塔で、前記吸収液の代わりに前記硫黄化合物を
吸着する脱硫剤を用い、前記転換器を前記再生塔に接続
したことを特徴とする請求項４に記載の石炭ガス化プラ
ント用硫黄回収設備。 - 【請求項６】 前記吸収塔の下流に接続され前記三酸化
硫黄を含む排ガスを吸収した硫酸に炭酸カルシウムを添
加し石膏とする反応器と、該反応器の下流に接続され前
記石膏を取り出すシックナーと、前記吸収塔の下流に接
続され前記硫酸を濃縮して濃硫酸とする濃縮器とを含ん
でなることを特徴とする請求項４または５のうち、いず
れか１項に記載の石炭ガス化プラント用硫黄回収設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192309A JPH0748584A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 石炭ガス化プラント用硫黄回収方法及びその設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192309A JPH0748584A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 石炭ガス化プラント用硫黄回収方法及びその設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748584A true JPH0748584A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16289135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5192309A Pending JPH0748584A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 石炭ガス化プラント用硫黄回収方法及びその設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748584A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003334423A (ja) * | 2002-05-15 | 2003-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙処理装置 |
| US7335340B2 (en) | 2001-10-17 | 2008-02-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flue gas desulfurization apparatus and flue gas desulfurization system |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP5192309A patent/JPH0748584A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335340B2 (en) | 2001-10-17 | 2008-02-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flue gas desulfurization apparatus and flue gas desulfurization system |
| JP2003334423A (ja) * | 2002-05-15 | 2003-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙処理装置 |
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