JPH10314537A - 被処理ガス中のガス成分処理方法 - Google Patents
被処理ガス中のガス成分処理方法Info
- Publication number
- JPH10314537A JPH10314537A JP9126828A JP12682897A JPH10314537A JP H10314537 A JPH10314537 A JP H10314537A JP 9126828 A JP9126828 A JP 9126828A JP 12682897 A JP12682897 A JP 12682897A JP H10314537 A JPH10314537 A JP H10314537A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- absorption
- solution
- treated
- gas component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ユーティリティーの大部分を占めるスチーム
を無くすか、大幅に少なくする。 【解決手段】 硫化水素や二酸化炭素のガス成分を含む
被処理ガスＧを吸収塔１０２で化学吸収と物理吸収に基
づく吸収液と接触させ、該ガス成分を常圧乃至７０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の吸収圧力で吸収させて前記ガス成分を豊富
に含む溶液とし、該溶液を加圧した後、再生塔１１０の
温度４０乃至７０℃の雰囲気中に噴射して該溶液から前
記ガス成分を放出させ、前記ガス成分に乏しい溶液と
し、該ガス成分に乏しい溶液を前記吸収液として吸収塔
１０２に再循環させる。
を無くすか、大幅に少なくする。 【解決手段】 硫化水素や二酸化炭素のガス成分を含む
被処理ガスＧを吸収塔１０２で化学吸収と物理吸収に基
づく吸収液と接触させ、該ガス成分を常圧乃至７０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の吸収圧力で吸収させて前記ガス成分を豊富
に含む溶液とし、該溶液を加圧した後、再生塔１１０の
温度４０乃至７０℃の雰囲気中に噴射して該溶液から前
記ガス成分を放出させ、前記ガス成分に乏しい溶液と
し、該ガス成分に乏しい溶液を前記吸収液として吸収塔
１０２に再循環させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫黄、炭素元素の
少なくとも一つを有し除去、回収されるべきガス成分を
含む被処理ガス、例えば石油や石炭の部分燃焼ガスやガ
ス化ガス、製油所ガス、都市ガス、天然ガス、コークス
ガス、水性ガス、プロパンガス、プロペンガス等に含ま
れる硫化水素や二酸化炭素等のガス成分を除去、回収す
る被処理ガス中のガス成分処理方法に関するものであ
る。
少なくとも一つを有し除去、回収されるべきガス成分を
含む被処理ガス、例えば石油や石炭の部分燃焼ガスやガ
ス化ガス、製油所ガス、都市ガス、天然ガス、コークス
ガス、水性ガス、プロパンガス、プロペンガス等に含ま
れる硫化水素や二酸化炭素等のガス成分を除去、回収す
る被処理ガス中のガス成分処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】被処理ガスの典型例である排ガス中の窒
素酸化物や硫黄酸化物の除去技術は、大気汚染公害防止
技術として既に実用化されているが、これらのうちの吸
収液を用いて硫化水素、二酸化炭素及びＣＯＳ等のガス
成分のうちの少なくとも一つを除去する技術は色々知ら
れている（Ｆ．Ｃ．Ｒiesenfeld and Ａ．Ｌ．Ｋoh
l：’Ｇas Ｐurification’，２nd ed． Ｇulf Ｐublis
hing Ｃomp．， Ｈouston，Ｔexas．（1974）；Ｇ． Ｓ
artori， Ｗ．Ｓ． Ｈｏ， Ｄ．Ｗ．Ｓavage， Ｇ．
Ｒ． Ｃhludzinski， and Ｓ．Ｗiechert：'Ｓtericall
y−Ｈindered Ａminesfor Ａcid−Ｇas Ａbsorptio
n’，Ｓeparation and Ｐurification Ｍethods，16
（２），pp171−200（1987）及び特公平１−３４０９２
号公報等）。
素酸化物や硫黄酸化物の除去技術は、大気汚染公害防止
技術として既に実用化されているが、これらのうちの吸
収液を用いて硫化水素、二酸化炭素及びＣＯＳ等のガス
成分のうちの少なくとも一つを除去する技術は色々知ら
れている（Ｆ．Ｃ．Ｒiesenfeld and Ａ．Ｌ．Ｋoh
l：’Ｇas Ｐurification’，２nd ed． Ｇulf Ｐublis
hing Ｃomp．， Ｈouston，Ｔexas．（1974）；Ｇ． Ｓ
artori， Ｗ．Ｓ． Ｈｏ， Ｄ．Ｗ．Ｓavage， Ｇ．
Ｒ． Ｃhludzinski， and Ｓ．Ｗiechert：'Ｓtericall
y−Ｈindered Ａminesfor Ａcid−Ｇas Ａbsorptio
n’，Ｓeparation and Ｐurification Ｍethods，16
（２），pp171−200（1987）及び特公平１−３４０９２
号公報等）。
【０００３】図３は、従来技術に係る被処理ガス中のガ
ス成分処理方法の例を示す系統図である。ガス成分とし
て硫化水素（以下、「Ｈ2Ｓ」とも云う）及び二酸化炭
素（以下、「ＣＯ2」とも云う）を含む被処理ガスＧ
（排ガス）からＨ2Ｓを選択的に回収するための商業プ
ラントでは、例えば、メチルジエタノールアミン（ＭＤ
ＥＡ）水溶液を用いて、図３に示すように、Ｈ2Ｓ及び
ＣＯ2のガス成分を含む被処理ガスＧをライン１を通し
て第１吸収塔２に導き、そこでライン３を通して導入さ
れたリーン溶媒及びライン４を通して導入されたセミリ
ーン溶媒と接触させる。精製されたガスは第１吸収塔２
からライン５を通して排出される。
ス成分処理方法の例を示す系統図である。ガス成分とし
て硫化水素（以下、「Ｈ2Ｓ」とも云う）及び二酸化炭
素（以下、「ＣＯ2」とも云う）を含む被処理ガスＧ
（排ガス）からＨ2Ｓを選択的に回収するための商業プ
ラントでは、例えば、メチルジエタノールアミン（ＭＤ
ＥＡ）水溶液を用いて、図３に示すように、Ｈ2Ｓ及び
ＣＯ2のガス成分を含む被処理ガスＧをライン１を通し
て第１吸収塔２に導き、そこでライン３を通して導入さ
れたリーン溶媒及びライン４を通して導入されたセミリ
ーン溶媒と接触させる。精製されたガスは第１吸収塔２
からライン５を通して排出される。
【０００４】負荷溶媒はライン６を通して排出され、必
要ならヒータ７で加熱され、フラッシング塔８で負荷溶
媒中のガス成分をフラッシングされる。フラッシングさ
れたガスはライン９を通して第２吸収塔１０に送られ、
そこで、ライン１１を経て供給されたリーン溶媒と接触
させる。第２吸収塔１０から出たガスはライン１２を介
してストリッパー１３に導入され、フラッシング塔８で
得られライン１４を経てストリッパー１３に供給された
一部の負荷溶媒をフラッシングする。フラッシング塔８
で得られた負荷溶媒の残部と、第２吸収塔１０から排出
された負荷溶媒とは合流され、ライン１６を経て再生塔
１５に送られる。
要ならヒータ７で加熱され、フラッシング塔８で負荷溶
媒中のガス成分をフラッシングされる。フラッシングさ
れたガスはライン９を通して第２吸収塔１０に送られ、
そこで、ライン１１を経て供給されたリーン溶媒と接触
させる。第２吸収塔１０から出たガスはライン１２を介
してストリッパー１３に導入され、フラッシング塔８で
得られライン１４を経てストリッパー１３に供給された
一部の負荷溶媒をフラッシングする。フラッシング塔８
で得られた負荷溶媒の残部と、第２吸収塔１０から排出
された負荷溶媒とは合流され、ライン１６を経て再生塔
１５に送られる。
【０００５】これらの負荷溶媒はライン１６を通過する
間に、再生塔１５を出た再生溶媒との熱交換を熱交換器
２３で行なう。ストリッパー１３で得られたセミリーン
溶媒はライン４を通じて第一吸収塔２に送られる。スト
リッパー１３から排出されたガスはライン１８を通じて
第３吸収塔１７に送られ、そこで、ライン１９を通じて
供給されたリーン溶媒と接触される。第３吸収塔１７か
らライン２０を通じて排出されるガス成分は実質的にＣ
Ｏ2からなり、Ｈ2Ｓを全く又はごく少量しか含まない。
間に、再生塔１５を出た再生溶媒との熱交換を熱交換器
２３で行なう。ストリッパー１３で得られたセミリーン
溶媒はライン４を通じて第一吸収塔２に送られる。スト
リッパー１３から排出されたガスはライン１８を通じて
第３吸収塔１７に送られ、そこで、ライン１９を通じて
供給されたリーン溶媒と接触される。第３吸収塔１７か
らライン２０を通じて排出されるガス成分は実質的にＣ
Ｏ2からなり、Ｈ2Ｓを全く又はごく少量しか含まない。
【０００６】第３吸収塔１７から排出された負荷溶媒は
ライン２１及び１６を経て再生塔１５に送られる。再生
操作はスチーム（蒸気）を用いるストリッピングにより
行なわれる。再生塔１５からライン２２を介して排出さ
れたガス成分はＨ2Ｓに富むものである。再生溶媒は再
生塔１５からライン３を通じて取り出され、熱交換器２
３においてライン１６内の負荷溶媒と熱交換を行ない、
次いで第１吸収塔２、第２吸収塔１０及び第３吸収塔１
７にそれぞれ供給される。これらの操作により、大部分
のＨ2Ｓが吸収され、一方、ＣＯ2は実質的に吸収されな
い操作方法を選ぶことが出来る。又、ＣＯＳは実質的に
吸収されない(特公平２−１８１３０号公報)。
ライン２１及び１６を経て再生塔１５に送られる。再生
操作はスチーム（蒸気）を用いるストリッピングにより
行なわれる。再生塔１５からライン２２を介して排出さ
れたガス成分はＨ2Ｓに富むものである。再生溶媒は再
生塔１５からライン３を通じて取り出され、熱交換器２
３においてライン１６内の負荷溶媒と熱交換を行ない、
次いで第１吸収塔２、第２吸収塔１０及び第３吸収塔１
７にそれぞれ供給される。これらの操作により、大部分
のＨ2Ｓが吸収され、一方、ＣＯ2は実質的に吸収されな
い操作方法を選ぶことが出来る。又、ＣＯＳは実質的に
吸収されない(特公平２−１８１３０号公報)。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＭＤＥＡ水溶液等の吸
収液を用いて、硫化水素と二酸化炭素のガス成分を含む
被処理ガスＧを上記プロセスで処理する際、再生塔、フ
ラッシング塔（放圧塔）或いはストリッパー（塔）で使
用されるスチームは必要ユーティリティーの大部分を占
め、スチームを多量に使用する。
収液を用いて、硫化水素と二酸化炭素のガス成分を含む
被処理ガスＧを上記プロセスで処理する際、再生塔、フ
ラッシング塔（放圧塔）或いはストリッパー（塔）で使
用されるスチームは必要ユーティリティーの大部分を占
め、スチームを多量に使用する。
【０００８】本発明の課題は、被処理ガスから硫黄、炭
素元素の少なくとも一つを有するガス成分を除去、回収
する被処理ガス中のガス成分処理方法において、使用す
るスチームを無くすか、大幅に少なくすることである。
素元素の少なくとも一つを有するガス成分を除去、回収
する被処理ガス中のガス成分処理方法において、使用す
るスチームを無くすか、大幅に少なくすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、硫黄、炭素元素の少なくとも一つを有し除
去、回収されるべきガス成分を含む被処理ガスを、前記
ガス成分を吸収する吸収液と接触させ、該ガス成分を豊
富に含む溶液とし、該溶液を加圧した後、噴射して該溶
液から前記ガス成分を放出させて除去、回収し、前記溶
液をガス成分に乏しい溶液とし、該ガス成分に乏しい溶
液を前記吸収液として再循環させることである。
本発明は、硫黄、炭素元素の少なくとも一つを有し除
去、回収されるべきガス成分を含む被処理ガスを、前記
ガス成分を吸収する吸収液と接触させ、該ガス成分を豊
富に含む溶液とし、該溶液を加圧した後、噴射して該溶
液から前記ガス成分を放出させて除去、回収し、前記溶
液をガス成分に乏しい溶液とし、該ガス成分に乏しい溶
液を前記吸収液として再循環させることである。
【００１０】更に、前記被処理ガスを吸収液と接触させ
る吸収圧力は、常圧から７０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ
圧）の範囲で行ない、温度４０乃至７０℃の雰囲気中に
前記ガス成分を豊富に含む溶液を噴射する。前記吸収液
は、化学吸収と物理吸収に基づくものを併用し、前記化
学吸収に基づく吸収液は、第３級アルカノールアミンを
用いる。
る吸収圧力は、常圧から７０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ
圧）の範囲で行ない、温度４０乃至７０℃の雰囲気中に
前記ガス成分を豊富に含む溶液を噴射する。前記吸収液
は、化学吸収と物理吸収に基づくものを併用し、前記化
学吸収に基づく吸収液は、第３級アルカノールアミンを
用いる。
【００１１】硫黄、炭素元素の少なくとも一つを有し除
去、回収されるべきガス成分、例えば硫化水素や二酸化
炭素を含む被処理ガスを処理する吸収液として、化学吸
収及び物理吸収に基づく吸収液を併用すると効果は一層
あがる。この目的に合った化学吸収用の吸収液としては
第３級アルカノールアミン水溶液を使用し、物理吸収用
の吸収液としてはスルフォラン（テトラヒドロチオフェ
ン１，１−ジオキシド）、置換スルフォラン、メタノー
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレンカーボナ
ート、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル、テ
トラエチレングリコール、等が使われる。
去、回収されるべきガス成分、例えば硫化水素や二酸化
炭素を含む被処理ガスを処理する吸収液として、化学吸
収及び物理吸収に基づく吸収液を併用すると効果は一層
あがる。この目的に合った化学吸収用の吸収液としては
第３級アルカノールアミン水溶液を使用し、物理吸収用
の吸収液としてはスルフォラン（テトラヒドロチオフェ
ン１，１−ジオキシド）、置換スルフォラン、メタノー
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレンカーボナ
ート、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル、テ
トラエチレングリコール、等が使われる。
【００１２】又、第３アルカノールアミンとしては、メ
チルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリ
イソプロパノールアミンが好適に使用される。
チルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリ
イソプロパノールアミンが好適に使用される。
【００１３】被処理ガスＧとして、例えば、硫化水素を
含む被処理ガスを化学吸収液及び物理吸収液を用いて吸
収塔で吸収させ、該ガスを豊富に含む吸収液として液相
中で加圧すると、吸収液に加える圧力と共に、化学吸収
に基づくＨ2Ｓ吸収量が減少し、物理吸収に基づくＨ2Ｓ
吸収量が増大する。従って、吸収液を加圧することによ
って、模式的には下記式（１）に示すように、物理吸収
液に被処理ガスの吸収を移動させることが出来る。
含む被処理ガスを化学吸収液及び物理吸収液を用いて吸
収塔で吸収させ、該ガスを豊富に含む吸収液として液相
中で加圧すると、吸収液に加える圧力と共に、化学吸収
に基づくＨ2Ｓ吸収量が減少し、物理吸収に基づくＨ2Ｓ
吸収量が増大する。従って、吸収液を加圧することによ
って、模式的には下記式（１）に示すように、物理吸収
液に被処理ガスの吸収を移動させることが出来る。
【００１４】 化学吸収液・Ｈ2Ｓ＋物理吸収液＝化学吸収液＋物理吸収液・Ｈ2Ｓ （１） 式（１）のＨ2Ｓの物理吸収液に基づく反応では溶媒を
（Ｓ）とすると、式（２）のような溶媒和反応が発生し
ている。
（Ｓ）とすると、式（２）のような溶媒和反応が発生し
ている。
【００１５】 （Ｓ）＋Ｈ2Ｓ（ｌ）＝（Ｓ）（Ｈ2Ｓ） （２） ここで、Ｈ2Ｓ（ｌ）は吸収液中に溶解したＨ2Ｓを意味
する。物理吸収では、Ｈ2Ｓは溶媒中の空洞（キャビテ
ィ）に溶解している。しかし、溶液を加圧すると、加圧
により空洞が小さくなり、空洞中のＨ2Ｓ分圧が高くな
り、空洞部から溶媒部への溶解が進む。このとき、Ｈ2
Ｓが溶媒分子により溶媒和されて溶解する。即ち、溶液
を加圧すると空洞が小さくなり、Ｈ2Ｓ分圧が上昇し
て、式（２）の反応は右にずれる。従って、化学吸収に
基づく吸収に物理吸収に基づく吸収を組合わせると、吸
収液の加圧により、式（１）の反応は右にずれることに
なる。 即ち、化学吸収と物理吸収の溶媒を併用するこ
とにより、加圧により平衡はより、物理吸収の溶媒和に
基づく吸収の方へずれることになる。そこで、吸収液を
加圧することにより、溶媒和に基づくＨ2Ｓ吸収量を大
きくした後に、これを再生塔に加圧噴射すると、溶媒和
により溶解したＨ2Ｓは、アトマイザの噴出孔において
液体が減圧・加速され、液中でキャビテーション気泡核
として存在する方へ一気にシフトする。そこで、液体は
激しく乱され、キャビテーション気泡が急激に発生し、
生長する。
する。物理吸収では、Ｈ2Ｓは溶媒中の空洞（キャビテ
ィ）に溶解している。しかし、溶液を加圧すると、加圧
により空洞が小さくなり、空洞中のＨ2Ｓ分圧が高くな
り、空洞部から溶媒部への溶解が進む。このとき、Ｈ2
Ｓが溶媒分子により溶媒和されて溶解する。即ち、溶液
を加圧すると空洞が小さくなり、Ｈ2Ｓ分圧が上昇し
て、式（２）の反応は右にずれる。従って、化学吸収に
基づく吸収に物理吸収に基づく吸収を組合わせると、吸
収液の加圧により、式（１）の反応は右にずれることに
なる。 即ち、化学吸収と物理吸収の溶媒を併用するこ
とにより、加圧により平衡はより、物理吸収の溶媒和に
基づく吸収の方へずれることになる。そこで、吸収液を
加圧することにより、溶媒和に基づくＨ2Ｓ吸収量を大
きくした後に、これを再生塔に加圧噴射すると、溶媒和
により溶解したＨ2Ｓは、アトマイザの噴出孔において
液体が減圧・加速され、液中でキャビテーション気泡核
として存在する方へ一気にシフトする。そこで、液体は
激しく乱され、キャビテーション気泡が急激に発生し、
生長する。
【００１６】キャビテーション気泡の生成・生長によっ
て周囲にある液体は更に乱される。液体はキャビテーシ
ョン気泡の破裂によって、下記式（３）に示すようにＨ
2Ｓが放出される。
て周囲にある液体は更に乱される。液体はキャビテーシ
ョン気泡の破裂によって、下記式（３）に示すようにＨ
2Ｓが放出される。
【００１７】 化学吸収液・Ｈ2Ｓ＋物理吸収液＝化学吸収液＋物理吸収液・Ｈ2Ｓ →化学吸収液＋物理吸収液・Ｈ2Ｓ(ｇ）（３） 又、再生塔において、ノズル先端と壁面の距離を選ぶこ
とにより、ノズル先端と壁面の間で衝撃波が振動し、脱
ガスが更に加速される。
とにより、ノズル先端と壁面の間で衝撃波が振動し、脱
ガスが更に加速される。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る被処理ガス中
のガス成分処理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。
のガス成分処理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００１９】図１は、本発明に係る被処理ガス中のガス
成分処理方法の一実施の形態を示す系統図である。ガス
成分としてのＨ2Ｓ及びＣＯ2を含む被処理ガスＧは、図
示されていないガス化炉、熱回収ボイラ、サイクロン、
チャーリサイクル装置、ＣＯＳコンバータ、水洗浄塔を
通って、ライン１０１から湿式ガス精製装置の吸収塔１
０２に導かれる。湿式ガス精製装置の吸収塔１０２にお
いて、被処理ガスＧは吸収塔１０２を上昇する間に塔頂
から流下するリーン吸収液と接触して吸収される。排ガ
スはガス出口ライン１０５に導かれ、図示されていない
ガスタービンに導入される。
成分処理方法の一実施の形態を示す系統図である。ガス
成分としてのＨ2Ｓ及びＣＯ2を含む被処理ガスＧは、図
示されていないガス化炉、熱回収ボイラ、サイクロン、
チャーリサイクル装置、ＣＯＳコンバータ、水洗浄塔を
通って、ライン１０１から湿式ガス精製装置の吸収塔１
０２に導かれる。湿式ガス精製装置の吸収塔１０２にお
いて、被処理ガスＧは吸収塔１０２を上昇する間に塔頂
から流下するリーン吸収液と接触して吸収される。排ガ
スはガス出口ライン１０５に導かれ、図示されていない
ガスタービンに導入される。
【００２０】吸収塔１０２において生成したＨ2Ｓ及び
ＣＯ2を豊富に含む吸収液(以下、「リッチ吸収液」とも
云う)は、吸収塔１０２の液出口からライン１０３、１
０５を経由して再生塔１１０に送り込まれるが、このラ
インに加圧プランジャー７０を設け、この加圧プランジ
ャー７０によってリッチ吸収液をライン１０３、１０５
を介して再生塔１１０に送り込む。再生塔１１０に送り
込まれたリッチ吸収液は、圧力噴射式アトマイザによっ
て噴射される。これによって、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出す
る。放出されたＨ2Ｓ及びＣＯ2は、再生塔１１０の塔頂
出口ライン１０６を経由して凝縮器５４、気液分離器５
５を経て、Ｈ2Ｓ回収ライン１１７から回収される。
ＣＯ2を豊富に含む吸収液(以下、「リッチ吸収液」とも
云う)は、吸収塔１０２の液出口からライン１０３、１
０５を経由して再生塔１１０に送り込まれるが、このラ
インに加圧プランジャー７０を設け、この加圧プランジ
ャー７０によってリッチ吸収液をライン１０３、１０５
を介して再生塔１１０に送り込む。再生塔１１０に送り
込まれたリッチ吸収液は、圧力噴射式アトマイザによっ
て噴射される。これによって、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出す
る。放出されたＨ2Ｓ及びＣＯ2は、再生塔１１０の塔頂
出口ライン１０６を経由して凝縮器５４、気液分離器５
５を経て、Ｈ2Ｓ回収ライン１１７から回収される。
【００２１】一方、凝縮物はライン１１８を経て、ポン
プ４９により再生塔１１０に戻される。再生塔１１０で
Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出したリーン吸収液は、再生塔１１
０の底部からライン１２１を経由してポンプ７１によっ
て冷却器５６に導かれ、更に、ライン１２２を経て吸収
塔１０２に再循環される。
プ４９により再生塔１１０に戻される。再生塔１１０で
Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出したリーン吸収液は、再生塔１１
０の底部からライン１２１を経由してポンプ７１によっ
て冷却器５６に導かれ、更に、ライン１２２を経て吸収
塔１０２に再循環される。
【００２２】本実施の形態の被処理ガス中のガス成分処
理方法は、被処理ガスＧ中のガス成分を吸収塔１０２で
吸収させ、該ガス成分を豊富に含む吸収液として、これ
を液相中に加圧すると、化学吸収に基づく該ガスの負荷
が減少し、物理吸収に基づく該ガスの負荷が圧力ととも
に増大する。勿論、温度を通常の吸収温度３０℃より低
くすることにより、ガスの物理吸収量を増大することが
出来るが、エネルギー的には不利になる。従って、化学
吸収及び物理吸収を併用すれば、吸収塔１０２で該ガス
を４０〜６０℃付近で吸収させることが出来有利であ
る。吸収塔１０２において、該ガスを豊富に吸収させ、
該ガスのリッチ吸収液とした後、このリッチ吸収液を加
圧することにより空洞（キャビティ）が小さくなり、空
洞に溶解している該ガスは、空洞部から溶媒和による溶
解にシフトする。勿論、ここで吸収液として、該ガスと
吸収液が直接共有していない下記式（４）のようなイオ
ン反応である必要がある。従って、アルカノールアミン
としては第３級アミン、例えばＭＤＥＡを使用する必要
がある。
理方法は、被処理ガスＧ中のガス成分を吸収塔１０２で
吸収させ、該ガス成分を豊富に含む吸収液として、これ
を液相中に加圧すると、化学吸収に基づく該ガスの負荷
が減少し、物理吸収に基づく該ガスの負荷が圧力ととも
に増大する。勿論、温度を通常の吸収温度３０℃より低
くすることにより、ガスの物理吸収量を増大することが
出来るが、エネルギー的には不利になる。従って、化学
吸収及び物理吸収を併用すれば、吸収塔１０２で該ガス
を４０〜６０℃付近で吸収させることが出来有利であ
る。吸収塔１０２において、該ガスを豊富に吸収させ、
該ガスのリッチ吸収液とした後、このリッチ吸収液を加
圧することにより空洞（キャビティ）が小さくなり、空
洞に溶解している該ガスは、空洞部から溶媒和による溶
解にシフトする。勿論、ここで吸収液として、該ガスと
吸収液が直接共有していない下記式（４）のようなイオ
ン反応である必要がある。従って、アルカノールアミン
としては第３級アミン、例えばＭＤＥＡを使用する必要
がある。
【００２３】 （ＨＯＣＨ2ＣＨ2Ｎ）2ＣＨ3＋Ｈ2Ｓ（ｌ)＋Ｈ2Ｏ ＝ ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＮＨ′ＣＨ3・ＨＳ″ （４） （但し、記号′は＋を、記号″は−を、各々表わす） 更に、物理吸収の溶媒を併用することにより、該ガスの
溶解平衡は溶媒和に基づく該ガスの負荷が大きくなる。
これを再生塔１１０に加圧噴射すると、アトマイザの噴
出孔において液体が減圧・加速され、該ガスの溶解は、
液中でキャビテーション気泡核として存在する方へシフ
トする。そこで、液体は激しく乱され、キャビテーショ
ン気泡が急激に発生し生長する。キャビテーション気泡
の生成・生長によって周囲にある液体は更に乱れる。液
体はキャビテーション気泡の破裂によって、該ガスが一
気に放出される。又、再生塔において、ノズル先端と壁
面の間で衝撃波が振動し、脱ガスが更に加速されるよう
に、ノズル先端と壁面の距離を選ぶことも出来る 本実施の形態の被処理ガス中のガス成分処理方法におい
て、ガス成分としては、ＣＯ2約２〜１２ｖｏｌ％、Ｈ2
Ｓ約５００〜５,０００ｐｐｍを含む被処理ガスＧに対
して特に有効である。吸収液としては、化学吸収用とし
て第３級アルカノールアミン水溶液、特にメチルジエタ
ノールアミンが有効なものとして使用される。更に、物
理吸収用の吸収液としてはスルフォラン、メタノール、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレンカーボナー
ト、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル等が使
われる。
溶解平衡は溶媒和に基づく該ガスの負荷が大きくなる。
これを再生塔１１０に加圧噴射すると、アトマイザの噴
出孔において液体が減圧・加速され、該ガスの溶解は、
液中でキャビテーション気泡核として存在する方へシフ
トする。そこで、液体は激しく乱され、キャビテーショ
ン気泡が急激に発生し生長する。キャビテーション気泡
の生成・生長によって周囲にある液体は更に乱れる。液
体はキャビテーション気泡の破裂によって、該ガスが一
気に放出される。又、再生塔において、ノズル先端と壁
面の間で衝撃波が振動し、脱ガスが更に加速されるよう
に、ノズル先端と壁面の距離を選ぶことも出来る 本実施の形態の被処理ガス中のガス成分処理方法におい
て、ガス成分としては、ＣＯ2約２〜１２ｖｏｌ％、Ｈ2
Ｓ約５００〜５,０００ｐｐｍを含む被処理ガスＧに対
して特に有効である。吸収液としては、化学吸収用とし
て第３級アルカノールアミン水溶液、特にメチルジエタ
ノールアミンが有効なものとして使用される。更に、物
理吸収用の吸収液としてはスルフォラン、メタノール、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレンカーボナー
ト、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル等が使
われる。
【００２４】吸収塔１０２においては、通常４０〜７０
℃で気液接触させることによって吸収が行なわれる。吸
収温度が４０℃より低い場合、特に３０℃と低い場合
は、エネルギーの多量消費を必要とする。一方、７０℃
より高いと該ガスの吸収量が減少する。被処理ガスを吸
収液と接触させる吸収圧力は、常圧乃至７０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2で行なわれる。加圧は、例えば石炭ガス化ガスでは
ガス化炉が３０ｋｇｆ／ｃｍ2程度の低圧であるため、
ガス成分の吸収圧力は同様の圧力で行なうことが有利で
ある。吸収圧力が７０ｋｇｆ／ｃｍ2を超えても、吸収
性能に大差がなく不経済となる。又、圧力が常圧より低
い方は、通常行なわれない。
℃で気液接触させることによって吸収が行なわれる。吸
収温度が４０℃より低い場合、特に３０℃と低い場合
は、エネルギーの多量消費を必要とする。一方、７０℃
より高いと該ガスの吸収量が減少する。被処理ガスを吸
収液と接触させる吸収圧力は、常圧乃至７０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2で行なわれる。加圧は、例えば石炭ガス化ガスでは
ガス化炉が３０ｋｇｆ／ｃｍ2程度の低圧であるため、
ガス成分の吸収圧力は同様の圧力で行なうことが有利で
ある。吸収圧力が７０ｋｇｆ／ｃｍ2を超えても、吸収
性能に大差がなく不経済となる。又、圧力が常圧より低
い方は、通常行なわれない。
【００２５】吸収塔から出たリッチ吸収液の加圧は圧力
を加える程よいが、余り高圧にしても空洞がなくなれ
ば、それ以上に圧力を高くしても効果は促進されない。
従って、圧力としては高々１,５００ｋｇｆ／ｃｍ2迄で
良い。通常は５００〜１,０００ｋｇｆ／ｃｍ2で良い。
を加える程よいが、余り高圧にしても空洞がなくなれ
ば、それ以上に圧力を高くしても効果は促進されない。
従って、圧力としては高々１,５００ｋｇｆ／ｃｍ2迄で
良い。通常は５００〜１,０００ｋｇｆ／ｃｍ2で良い。
【００２６】再生塔１１０における再生温度は４０乃至
７０℃にする。従って、吸収塔１０２から出たリッチ吸
収液をそのままの温度で加圧し、更にそのままの温度で
再生出来る。再生温度が４０℃より低い場合は、エネル
ギーの多量消費を必要とする。又、再生温度が７０℃を
超える場合は、該ガスの吸収量が減少するので、再生温
度は４０乃至７０℃の範囲にする。再生圧力は常圧から
１．８ｋｇｆ／ｃｍ2が良い。このようにすることによ
り、従来必要であったガス成分脱離のためのスチームが
不用乃至大幅に少なくなる。
７０℃にする。従って、吸収塔１０２から出たリッチ吸
収液をそのままの温度で加圧し、更にそのままの温度で
再生出来る。再生温度が４０℃より低い場合は、エネル
ギーの多量消費を必要とする。又、再生温度が７０℃を
超える場合は、該ガスの吸収量が減少するので、再生温
度は４０乃至７０℃の範囲にする。再生圧力は常圧から
１．８ｋｇｆ／ｃｍ2が良い。このようにすることによ
り、従来必要であったガス成分脱離のためのスチームが
不用乃至大幅に少なくなる。
【００２７】図２は、図１と同様の別の実施の形態を示
す系統図である。図２において、吸収塔１０２と再生塔
１１０の間にフラッシュ塔１２０を設け、リッチ吸収液
の負荷を下げることも出来る。即ち、ライン１０３ａと
ライン１０３ｂの間にヒータ５７を設置し、吸収塔１０
２からフラッシュ塔１２０にリッチ吸収液を導入する。
ここで、大部分のＣＯ2をライン１０７から排出させ
る。Ｈ2Ｓに富んだリッチ吸収液はライン１０４から排
出させ、加圧プランジャー７０に導入し、以下図１の処
理系統と同様にする。
す系統図である。図２において、吸収塔１０２と再生塔
１１０の間にフラッシュ塔１２０を設け、リッチ吸収液
の負荷を下げることも出来る。即ち、ライン１０３ａと
ライン１０３ｂの間にヒータ５７を設置し、吸収塔１０
２からフラッシュ塔１２０にリッチ吸収液を導入する。
ここで、大部分のＣＯ2をライン１０７から排出させ
る。Ｈ2Ｓに富んだリッチ吸収液はライン１０４から排
出させ、加圧プランジャー７０に導入し、以下図１の処
理系統と同様にする。
【００２８】上記実施の形態によれば、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2
を含む被処理ガスＧを吸収塔１０２で吸収液と接触さ
せ、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を豊富に含むリッチ吸収液とし、引
き続き再生塔１１０やフラッシュ塔１２０に溶液を循環
供給して、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出させ、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2
に乏しい溶液として、該溶液を前記吸収塔１０２に再循
環させることによって被処理ガスＧ中のＨ2Ｓ及びＣＯ2
を処理するが、吸収塔１０２から出た吸収液を加圧した
後、再生塔１１０中に噴射して、吸収液からガス成分を
除去・回収することにより、ユーティリティの大部分を
占めるスチームを無くすあるいは大幅に軽減出来る。
を含む被処理ガスＧを吸収塔１０２で吸収液と接触さ
せ、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を豊富に含むリッチ吸収液とし、引
き続き再生塔１１０やフラッシュ塔１２０に溶液を循環
供給して、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2を放出させ、Ｈ2Ｓ及びＣＯ2
に乏しい溶液として、該溶液を前記吸収塔１０２に再循
環させることによって被処理ガスＧ中のＨ2Ｓ及びＣＯ2
を処理するが、吸収塔１０２から出た吸収液を加圧した
後、再生塔１１０中に噴射して、吸収液からガス成分を
除去・回収することにより、ユーティリティの大部分を
占めるスチームを無くすあるいは大幅に軽減出来る。
【００２９】以上この発明を図示の実施の形態について
詳しく説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実
施の形態のみに限定するものではなく、この発明の精神
を逸脱せずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし
得ることは云うまでもない。
詳しく説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実
施の形態のみに限定するものではなく、この発明の精神
を逸脱せずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし
得ることは云うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明の被処理ガス中のガス成分処理方
法によれば、ユーティリティーの大部分を占めるスチー
ムを無くすか、大幅に少なくすることが出来る。
法によれば、ユーティリティーの大部分を占めるスチー
ムを無くすか、大幅に少なくすることが出来る。
【図１】本発明に係る被処理ガス中のガス成分処理方法
の一実施の形態を示す系統図である。
の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】図１と同様の別の実施の形態を示す系統図であ
る。
る。
【図３】従来技術に係る被処理ガス中のガス成分処理方
法の例を示す系統図である。
法の例を示す系統図である。
５４ 凝縮器 ５５ 気液分離器 ５６ 冷却器 ７０ プランジャー １０２ 吸収塔 １１０ 再生塔 １２０ フラッシュ塔 Ｇ 被処理ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 昭雄 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 上田 俊之 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 硫黄、炭素元素の少なくとも一つを有し
除去、回収されるべきガス成分を含む被処理ガスを、前
記ガス成分を吸収する吸収液と接触させ、該ガス成分を
豊富に含む溶液とし、該溶液を加圧した後、噴射して該
溶液から前記ガス成分を放出させて除去、回収し、前記
溶液をガス成分に乏しい溶液とし、該ガス成分に乏しい
溶液を前記吸収液として再循環させることを特徴とする
被処理ガス中のガス成分処理方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記被処理ガスを吸
収液と接触させる吸収圧力は、常圧乃至７０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2で行なうことを特徴とする被処理ガス中のガス成分
処理方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、温度４０乃至
７０℃の雰囲気中に前記ガス成分を豊富に含む溶液を噴
射することを特徴とする被処理ガス中のガス成分処理方
法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
記吸収液は、化学吸収と物理吸収に基づくものを併用す
ることを特徴とする被処理ガス中のガス成分処理方法。 - 【請求項５】 請求項４において、前記化学吸収に基づ
く吸収液は、第３級アルカノールアミンを用いることを
特徴とする被処理ガス中のガス成分処理方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、前
記被処理ガスは、石炭をガス化して生成される石炭ガス
化ガスであることを特徴とする被処理ガス中のガス成分
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126828A JPH10314537A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 被処理ガス中のガス成分処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126828A JPH10314537A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 被処理ガス中のガス成分処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314537A true JPH10314537A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14944930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9126828A Pending JPH10314537A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 被処理ガス中のガス成分処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314537A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008133436A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-06-12 | General Electric Co <Ge> | 総合ガス化複合サイクルにおいて排出成分を減少させる装置 |
| JP2010516941A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 発電所での二酸化炭素放出量を減少させる方法 |
| JP2010519387A (ja) * | 2007-02-22 | 2010-06-03 | フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | ガス化ストリームから二酸化炭素および水素を製造する構成および方法 |
| JP2010260894A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合成ガスから酸性ガスを分離する方法および装置 |
| JP2011230056A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ハイブリッド吸収液ならびにガス分離精製方法およびその装置 |
| JP2011251220A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Jfe Steel Corp | 混合ガスの成分分離回収方法およびその装置 |
| JP2014036933A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | 高圧二酸化炭素含有ガス流から二酸化炭素を分離回収するための液状吸収剤及び分離回収方法 |
| JP2018528063A (ja) * | 2015-07-03 | 2018-09-27 | ドルフ ケタール ケミカルズ （インディア）プライヴェート リミテッド | 硫化水素捕捉添加剤組成物及びそれを含む媒体。 |
| CN110684574A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 从高含碳天然气制液化天然气的脱碳方法 |
| WO2021111957A1 (ja) | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 富士電機株式会社 | 排ガス処理装置 |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP9126828A patent/JPH10314537A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008133436A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-06-12 | General Electric Co <Ge> | 総合ガス化複合サイクルにおいて排出成分を減少させる装置 |
| JP2010516941A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 発電所での二酸化炭素放出量を減少させる方法 |
| JP2010519387A (ja) * | 2007-02-22 | 2010-06-03 | フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | ガス化ストリームから二酸化炭素および水素を製造する構成および方法 |
| US8535613B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-09-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for separating acidic gases from syngas |
| JP2010260894A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合成ガスから酸性ガスを分離する方法および装置 |
| JP2011230056A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ハイブリッド吸収液ならびにガス分離精製方法およびその装置 |
| JP2011251220A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Jfe Steel Corp | 混合ガスの成分分離回収方法およびその装置 |
| JP2014036933A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | 高圧二酸化炭素含有ガス流から二酸化炭素を分離回収するための液状吸収剤及び分離回収方法 |
| JP2018528063A (ja) * | 2015-07-03 | 2018-09-27 | ドルフ ケタール ケミカルズ （インディア）プライヴェート リミテッド | 硫化水素捕捉添加剤組成物及びそれを含む媒体。 |
| CN110684574A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 从高含碳天然气制液化天然气的脱碳方法 |
| CN110684574B (zh) * | 2018-07-06 | 2021-06-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 从高含碳天然气制液化天然气的脱碳方法 |
| WO2021111957A1 (ja) | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 富士電機株式会社 | 排ガス処理装置 |
| KR20220002566A (ko) | 2019-12-04 | 2022-01-06 | 후지 덴키 가부시키가이샤 | 배기 가스 처리 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5661681B2 (ja) | 酸性ガスを流体の流れから除去することによって高い圧力下にある酸性ガス流を取得する方法 | |
| JP5709153B2 (ja) | ガス化ストリームから二酸化炭素および水素を製造する構成および方法 | |
| KR100572286B1 (ko) | 가스로부터 산성 가스 성분의 제거 방법 | |
| CA2386397C (en) | Method for removing cos from a stream of hydrocarbon fluid and wash liquid for use in a method of this type | |
| CA2683492C (en) | Co2 recovery apparatus and co2 recovery method | |
| EP2164608B1 (en) | Method for recovering a gaseous component from a gas stream | |
| KR100490937B1 (ko) | 복합 아민 혼합물에 의해 이산화탄소를 회수하는 방법 | |
| US8080089B1 (en) | Method and apparatus for efficient gas treating system | |
| WO2010122830A1 (ja) | Ｃｏ2回収装置及びｃｏ2回収方法 | |
| US7387768B2 (en) | Method for purifying gases | |
| US20090241778A1 (en) | Use of Solvent Stream as Motive Fluid in Ejector Unit for Regenerating Solvent for Absorption Unit | |
| US8535613B2 (en) | Method and apparatus for separating acidic gases from syngas | |
| US20090241773A1 (en) | Use of Hydraulic Turbocharger for Recovering Energy from High Pressure Solvents in Gasification and Natural Gas Applications | |
| JPH01500094A (ja) | Ｈ↓２ｓ及び／又はｃｏ↓２並びにメルカプタンを含むガスの脱酸性化を行うための方法及び装置 | |
| JP2012505747A (ja) | ガス流からの酸性ガスの除去 | |
| KR20120098929A (ko) | 이산화탄소 포집 공정을 위한 물 세정 방법 및 시스템 | |
| KR20110085983A (ko) | 암모니아 스트라이퍼 오프가스용 재흡수장치 | |
| TW200950875A (en) | Use of a biphasic turbine in a process for recovering energy in gasification and natural gas applications | |
| JPH10314537A (ja) | 被処理ガス中のガス成分処理方法 | |
| JP2003535209A (ja) | 炭化水素の流体流の脱酸法 | |
| EP0238592B1 (fr) | Procede pour l'extraction selective de l'h2s d'un gaz en contenant | |
| CN219156823U (zh) | 一种低温甲醇洗富液闪蒸气co2和h2s脱除装置 | |
| CN105542876A (zh) | 一种利用低温用甲醇洗装置去除变换气中杂质的方法 | |
| KR101297210B1 (ko) | 암모니아수 흡수용액을 사용하는 개선된 이산화탄소 포집 방법 및 이를 구현하는 장치 | |
| US4460385A (en) | Process for the removal of acid gases from hydrocarbon gases containing the same |