WO2011002198A2 - 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법 - Google Patents

산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법 Download PDF

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    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation

Definitions

  • the present invention relates to an acid gas absorption separation system and method.
  • CCS technology is recognized as the most effective technology for dealing with the large amount of greenhouse gases emitted from power plants and industrial facilities. Therefore, international strong organizations such as the G8 Summit, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) and International Energy Agency (IEA) Is actively encouraging technology development and utilization.
  • IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change
  • IEEE International Energy Agency
  • the capture technology accounts for a large part of the total cost of the CCS technology, and the techniques that have been studied so far include absorption, adsorption, membrane separation, and deep cooling.
  • the absorption method is easy to process a large amount of gas, and because it is suitable for low concentration gas separation, it is easy to apply to most industries and power plants, and has high utility.
  • An object of the present invention is to provide an acid gas absorption separation system and method that utilizes the heat of the process itself in the absorption separation process that separates and utilizes the acid gas produced in the power plant, etc. and can reduce heat consumption through integration with the power plant. .
  • An acid gas absorption separation system is a system for absorbing and separating acid gas using an absorbent, the system comprising: a boiler for generating steam; And a stripping tower connected directly to the boiler to utilize the steam as a heat source for regeneration.
  • the stripping tower may be supplied in a state in which the superheat is lowered by spraying the steam with water.
  • the acid gas absorption separation system is an acid gas absorption separation system having an absorption tower for absorbing acid gas by using an absorbent and a stripping column for separating the processing gas from the absorbent, wherein An absorbent supply line for supplying the absorbent absorbing the acidic gas to the stripping column; And a process gas supply line for supplying a process gas from the stripping column to a reflux drum, wherein the absorbent supply line and the process gas supply line cross each other to allow the absorbent to absorb heat of the process gas. have.
  • the steam generated from the boiler is supplied to the absorption tower, and further comprising a steam supply line intersecting the absorbent supply line, the absorbent may further absorb the heat of the steam.
  • the acid gas absorption separation system is an acid gas absorption separation system having an absorption tower for absorbing acid gas using an absorbent and a stripping column for separating the processing gas from the absorbent, the upper part of the stripping tower And a reflux drum for condensing the process gas from the furnace and supplying the condensed process gas to a boiler.
  • the acid gas absorption separation system is an acid gas absorption separation system having an absorption tower for absorbing acid gas using an absorbent and a stripping column for separating the processing gas from the absorbent, the treatment of the absorption tower A condenser for cooling by receiving exhaust gas; And a condensing water tank connected to the condenser to collect moisture and supply the collected moisture to power plant water.
  • the acid gas absorption separation method according to the present invention in the method of absorbing and separating the acid gas using the absorbent, the steam generated in the boiler can be directly supplied to the heat source for regeneration of the stripping process for separating the process gas from the absorbent. Can be.
  • water may be sprayed on the steam and supplied to the stripping process in a state in which the superheat degree is lowered.
  • the acid gas absorption separation method according to the present invention is an acid gas absorption separation method in which an acid gas is absorbed using an absorbent and a process gas is separated from the absorbent.
  • the heat absorbent may be heat-exchanged so that the absorbent absorbs heat of the processing gas.
  • the absorbent absorbing the acidic gas may be heat-exchanged with the steam generated from the boiler, so that the absorbent absorbing the acidic gas further absorbs the heat of the steam.
  • the acid gas absorption separation method according to the present invention is an acid gas absorption separation method of absorbing acid gas using an absorbent and separating the processing gas from the absorbent, condensing the processing gas, and condensed in the boiler Process gas can be supplied.
  • the acid gas absorption separation method according to the present invention is an acid gas absorption separation method in which an acid gas is absorbed using an absorbent and a process gas is separated from the absorbent.
  • the moisture may be collected by cooling, and the collected moisture may be supplied to power plant water.
  • Acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention by supplying the steam generated in the boiler directly to the reboiler, it is possible to secure more unit heat of steam and to heat the reboiler independently of the turbine.
  • when supplying steam from the boiler by spraying water to lower the degree of superheating, when used as a heat source for regeneration of the stripping tower can be provided with flexibility in selecting the material of the heat exchanger.
  • the acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention by the lean / rich amine exchanger to the heat exchange between the low-temperature absorbent and the high-temperature steam absorbed the acid gas, so that the absorbent applied to the stripping column You can reduce the heat by increasing the temperature.
  • the acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention by the condenser is a heat exchange between the low-temperature absorbent supplied from the absorption tower and the processing gas supplied from the stripping column, thereby occurring in the process itself of the system The heat can be recovered and the processing gas can be cooled.
  • the acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention can condense the processing gas from the upper part of the stripping tower and send it directly to the reboiler, thereby enabling independent operation of the stripping tower.
  • the acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention by collecting the treated flue gas from the absorption tower in the condensing water tank to reuse the power plant water, it is possible to increase the effect of resource utilization.
  • FIG. 1 is a block diagram of an acid gas absorption separation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an acid gas absorption separation system according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, it will be described together with the acid gas absorption separation system and method according to an embodiment of the present invention.
  • the acid gas absorption separation system 100 is a boiler 110, reboiler 120, absorption tower 130, stripping tower 140, condensing water tank 150 ),
  • the reflux drum 160 may be configured.
  • steam is supplied from the boiler 110 to the reboiler 120 along a supply line of 1. That is, steam generated in the boiler 110 is directly supplied to the reboiler 120. Therefore, since a turbine does not exist in the steam supply path, more unit heat amount of steam can be ensured.
  • the superheat may be lowered by spraying water when steam is supplied to the reboiler 120. Therefore, when used as a heat source for regeneration of the stripping column 140 connected to the reboiler 120, it is possible to flexibly respond to the material selection of the heat exchanger.
  • the steam from the reboiler 120 is supplied to a lean / rich amine exchanger 122 along a supply line of 2 by a lean amine pump 121.
  • the lean / rich amine exchanger 122 is supplied with steam (lean amine) along the supply line of 2, and the absorbent (rich amine) from the condenser 161 along the supply line of 5 to cross the and rich amine).
  • the lean / rich amine exchanger 122 increases the temperature of the absorbent by heat of the steam.
  • the steam is cooled to a low temperature suitable for acid gas absorption through a lean amine cooler 123, and is supplied to the absorption tower 130 along a supply line 3.
  • the absorption tower 130 receives the acid gas from the inlet tube 131 and absorbs it through the absorbent.
  • the acid gas may be, for example, carbon dioxide (CO 2), hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2), nitrogen dioxide (NO 2), or carbon sulfate (COS).
  • the low temperature absorbent is supplied to the condenser 161 by the rich amine pump 132.
  • the condenser 161 receives a high temperature processing gas from the stripping column 140 through a supply line 7 that crosses the condenser 161.
  • the condenser 161 causes heat exchange between the low temperature absorbent and the high temperature processing gas. Accordingly, the low temperature absorbent absorbs heat of the high temperature process gas, and as a result, may absorb heat generated in the process itself. At the same time, the high temperature process gas may be cooled by dissipating heat to the low temperature absorbent.
  • the absorbent passing through the condenser 161 is supplied to the lean / rich amine exchanger 122 through a supply line 5.
  • the steam supplied from the reboiler 120 to the absorption tower 130 is cooled by the absorbent supplied from the condenser 161, while the absorbent supplied from the condenser 161 Heated by steam. Therefore, the absorbent supplied from the condenser 161 is supplied to the stripping column 140 through the supply line of 6 in a heated state, and then the stripping process is performed.
  • the processing gas of the stripping column 140 is supplied to the condenser 161 through the supply line 7 and is cooled in the state of being cooled by the low temperature absorbent supplied to the condenser 161. Supplied to the reflux drum 160.
  • the hot processing gas cooled by passing through the condenser 161 is supplied to the reflux drum 160 to condense.
  • the condensed process gas is not directly refluxed to the upper portion of the stripping column 140, but is directly supplied to the reboiler 120 along the supply line of 8. Therefore, independent operation is possible when the stripping tower 140 is removed, thereby improving the stripping capability.
  • the treatment off-gas from the absorption tower 130 is supplied to the condensing water tank 150 through the condenser 151.
  • the moisture of the treated exhaust gas is collected in the condensing water tank 150, and the collected moisture is reused as water for power generation along the supply line of 9. Therefore, the resource utilization effect can be improved.
  • the acid gas absorption separation system 100 and the method according to the embodiment of the present invention by supplying the steam generated in the boiler 110 directly to the reboiler 120, thereby ensuring more unit heat amount of steam And heat the reboiler independently of the turbine.
  • the boiler 110 when supplying steam from the boiler 110, by spraying water to lower the superheat, it can be provided with flexibility in selecting the material of the heat exchanger when used as a heat source for regeneration of the stripping column 140.
  • the temperature of the absorbent applied to the stripping column 140 may be increased to reduce the amount of heat. have.
  • the condenser 161 allows heat exchange between the low temperature absorbent supplied from the absorption tower 130 and the processing gas supplied from the stripping tower 140 to recover heat generated in the process itself of the system. And cooling of the processing gas can be achieved.
  • the condenser allows heat exchange between the low temperature absorbent supplied from the absorption tower and the processing gas supplied from the stripping column, thereby recovering heat generated in the process itself of the system, and cooling the processing gas. can do.

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Abstract

발전소등에서 이루어지는 산성 가스를 분리하여 활용하는 흡수 분리 공정에서 공정 자체의 열을 활용하고, 발전소와의 통합을 통해 열 소모를 줄일 수 있는 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법이 개시된다. 일 예로, 산성 가스 흡수 분리 시스템은 흡수제를 이용하여, 산성 가스를 흡수 분리하는 시스템에 있어서, 증기를 발생하는 보일러; 및 상기 보일러에 직접 연결되어, 상기 증기를 재생용 열원으로 활용하는 탈거탑을 포함하는 산성 가스 흡수 분리 시스템이 개시된다.

Description

산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법
본 발명은 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
산업화가 시작된 19세기 초반부터 에너지 산업에서 사용되는 석탄, 석유, LNG 등의 화석연료의 사용 증가로 인하여 대기 중에 CO2, CH4, H2S, COS 등의 산성 가스 농도가 급격하게 증가하였다. 이러한 산성 가스, 특히 이산화탄소는 지구를 온난화시킨다는 것이 밝혀지면서, 세계적으로 배출 및 처리에 대한 규제가 엄격해지고 있다. 1992년 6월 브라질 리우에서 열린 환경과 개발에 관한 UN 회의를 통하여 지구온난화에 대한 국제적 관심을 불러 일으켰고, 미국과 일본을 포함한 선진국들은 지구온실가스 배출량을 1990년 대비 5.2% 감축하기로 합의하는 등 산성가스 저감방안에 대한 국제적 합의가 이루어지고 있다.
이산화탄소 배출 증가를 억제하기 위한 기술로서는, 이산화탄소 배출감소를 위한 에너지절약기술, 배출 가스로부터 이산화탄소의 포집 및 저장 기술Carbon dioxide capture and storage: CCS), 이산화탄소를 이용하거나 고정화시키는 기술, 이산화탄소를 배출하지 않는 대체에너지기술 등이 있다.
그러나 이 중에서 CCS 기술은 발전소 및 산업시설에서 대량으로 나오는 온실 가스를 가장 효과적으로 처리할 수 있는 기술로 인식되어 G8 정상회담과 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 및 IEA(International Energy Agency) 등 국제 유력기구에서 기술개발 및 활용을 적극적으로 독려하고 있다.
CCS 기술 중 포집기술이 전체 비용의 상당 부분을 차지하고 있으며, 지금까지 연구되고 있는 기술로는 흡수법, 흡착법, 막분리법, 심냉법 등이 현실성 있는 대안으로 제시되고 있다.
특히, 흡수법은 대용량의 가스를 처리하는데 용이하며, 저 농도의 가스분리에 적합하기 때문에 대부분의 산업체 및 발전소에의 적용이 용이하여 활용도가 높다.
본 발명의 목적은 발전소 등에서 이루어지는 산성 가스를 분리하여 활용하는 흡수 분리 공정에서 공정 자체의 열을 활용하고, 발전소와의 통합을 통해 열 소모를 줄일 수 있는 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템은 흡수제를 이용하여, 산성 가스를 흡수 분리하는 시스템에 있어서, 증기를 발생하는 보일러; 및 상기 보일러에 직접 연결되어, 상기 증기를 재생용 열원으로 활용하는 탈거탑을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탈거탑은 상기 증기를 물이 뿌려져서 과열도가 낮아진 상태로 공급을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서, 상기 흡수탑 내에서 산성 가스를 흡수한 상기 흡수제를 상기 탈거탑에 공급하는 흡수제 공급 라인; 및 상기 탈거탑에서 나온 처리 가스를 리플럭스 드럼에 공급하는 처리 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 흡수제 공급 라인 및 상기 처리 가스 공급라인은 상호 교차하여 상기 흡수제가 상기 처리 가스의 열을 흡수하도록 할 수 있다.
여기서, 보일러로부터 생성된 증기를 상기 흡수탑으로 공급하되, 상기 흡수제 공급 라인과 교차하는 증기 공급 라인을 더 포함하여, 상기 흡수제가 상기 증기의 열을 더 흡수하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서, 상기 탈거탑의 상부로 나온 처리 가스를 응축시키고, 보일러에 상기 응축된 처리 가스를 공급하는 리플럭스 드럼을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서, 상기 흡수탑의 처리 배가스를 공급받아 냉각하는 콘덴서; 및 상기 콘덴서에 연결되어 습분을 수집하고, 상기 수집된 습분을 발전소 용수로 공급하는 콘덴싱 물탱크를 포함할 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 방법은 흡수제를 이용하여, 산성 가스를 흡수 분리하는 방법에 있어서, 보일러에서 발생된 증기를 상기 흡수제에서 처리 가스를 분리하는 탈거 공정의 재생용 열원으로 직접 공급할 수 있다.
여기서, 상기 증기에 물을 뿌려, 과열도가 낮아진 상태로 상기 탈거 공정에 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 방법은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서, 산성 가스를 흡수한 상기 흡수제와 처리 가스가 상호간에 열교환을 하도록 하여, 상기 흡수제가 상기 처리 가스의 열을 흡수하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 산성 가스를 흡수한 흡수제가 보일러로부터 생성된 증기와 상호간에 열교환을 하도록 하여, 상기 산성 가스를 흡수한 흡수제가 상기 증기의 열을 더 흡수하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 방법은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서, 상기 처리 가스를 응축시키고, 보일러에 상기 응축된 처리 가스를 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산성 가스 흡수 분리 방법은 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서, 상기 산성 가스를 흡수하는 공정에서 발생한 처리 배가스를 냉각하여 습분을 수집하고, 상기 수집된 습분을 발전소 용수로 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 보일러에서 발생된 증기를 직접 리보일러에 공급함으로써, 증기의 단위 열량을 보다 많이 확보하고 터빈과 독립적으로 리보일러에 열을 가할 수 있다. 또한, 보일러에서 증기를 공급할 때, 물을 뿌려 과열도를 낮춤으로써, 탈거탑의 재생용 열원으로 활용시 열교환기의 재질 선정 등에서 탄력성을 구비할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 린/리치 아민 교환기가 산성 가스를 흡수한 저온의 흡수제와 고온의 증기의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 탈거탑에 인가되는 흡수제의 온도를 높여주어 열량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 콘덴서가 흡수탑에서 공급된 저온의 흡수제와 탈거탑으로부터 공급된 처리 가스의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 시스템의 공정 자체에서 발생된 열을 회수할 수 있고, 처리 가스의 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 탈거탑의 상부로 나온 처리 가스를 응축하여 리보일러에 직접 보냄으로써, 탈거탑의 독립적인 운전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 흡수탑에서 나온 처리 배가스를 콘덴싱 물탱크에 수집하여 발전소 용수로 재사용함으로써, 자원 활용의 효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100; 산성 가스 흡수 분리 시스템
110; 보일러 120; 리보일러
122; 린/리치 아민 교환기 130; 흡수탑
140; 탈거탑 150; 콘덴싱 물탱크
151; 콘덴서 160; 리플럭스 드럼
161; 콘덴서
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템을 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법을 함께 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템(100)은 보일러(110), 리보일러(120), 흡수탑(130), 탈거탑(140), 콘덴싱 물탱크(150), 리플럭스 드럼(160)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법에서는 먼저, ①의 공급 라인을 따라, 상기 보일러(110)에서 상기 리보일러(120)에 증기를 공급한다. 즉, 상기 보일러(110)에서 발생한 증기가 직접 상기 리보일러(120)에 공급된다. 따라서, 증기의 공급 경로에 터빈이 존재하지 않기 때문에, 증기의 단위 열량을 보다 많이 확보할 수 있다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 보일러(110)에서 갓 나온 증기는 과열도가 높기 때문에, 상기 리보일러(120)에 증기를 공급할 때 물을 뿌려줌으로써 과열도를 낮출 수 있다. 따라서, 상기 리보일러(120)에 연결된 상기 탈거탑(140)의 재생용 열원으로 활용시 열교환기의 재질 선정 등에 있어서 탄력적인 대응이 가능하다.
다음으로, 상기 리보일러(120)로부터 상기 증기가 린 아민 펌프(lean amine pump, 121)에 의해 ②의 공급 라인을 따라서 린/리치 아민 교환기(122, lean/rich amine exchanger)에 공급된다. 이 때, 상기 린/리치 아민 교환기(122)는 상기 ②의 공급 라인을 따라 증기(린 아민, lean amine)을 공급받고, 이와 교차하는 ⑤의 공급 라인을 따라 콘덴서(161)로부터 흡수제(리치 아민, rich amine)를 각각 공급받는다. 그리고 상기 린/리치 아민 교환기(122)는 상기 증기의 열로써, 상기 흡수제의 온도를 높인다.
따라서, 저온의 흡수제를 상기 흡수탑(140)에 공급하기 전에 미리 상기 증기를 통해 흡수제의 온도를 높이는 것이 가능하기 때문에, 상기 흡수제를 가열하는데 필요한 열량 만큼의 에너지를 줄일 수 있다.
그리고, 상기 증기는 린 아민 쿨러(lean amine cooler, 123)를 통해 산성 가스 흡수에 적합한 저온으로 냉각되고, ③의 공급 라인을 따라 상기 흡수탑(130)에 공급된다. 상기 흡수탑(130)은 인렛관(131)로부터 산성 가스를 주입받고, 흡수제를 통해 이를 흡수한다. 이 때의 산성 가스는 일 예로, 이산화탄소(CO2), 황화수소(H2S), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2) 또는 황산화탄소(COS)등 일 수 있다.
이후, ④의 공급 라인을 따라, 리치 아민 펌프(132)에 의해 저온의 상기 흡수제가 콘덴서(161)에 공급된다. 또한, 상기 콘덴서(161)는 이와 교차하는 ⑦의 공급 라인을 통해, 상기 탈거탑(140)로부터 고온의 처리 가스를 공급받는다.
그리고 상기 콘덴서(161)는 상기 저온의 흡수제와 고온의 처리 가스의 상호간에 열 교환이 일어나도록 한다. 따라서, 상기 저온의 흡수제는 상기 고온의 처리 가스의 열을 흡수하고, 그 결과 공정 자체에서 발생한 열을 흡수할 수 있다. 또한, 이와 동시에 상기 고온의 처리 가스는 상기 저온의 흡수제에 열을 방출함에 따라 냉각될 수 있다.
이후, 상기 콘덴서(161)를 통과한 흡수제는 ⑤의 공급 라인을 통해, 상기 린/리치 아민 교환기(122)에 공급된다. 따라서, 상술한 바와 같이, 상기 리보일러(120)로부터 상기 흡수탑(130)으로 공급되는 증기는 상기 콘덴서(161)로부터 공급된 흡수제에 의해 냉각되는 반면, 상기 콘덴서(161)로부터 공급된 흡수제는 증기에 의해 가열된다. 따라서, 상기 콘덴서(161)로부터 공급된 흡수제는 가열된 상태로 ⑥의 공급 라인을 통해, 상기 탈거탑(140)으로 공급되고, 이후 탈거 공정이 진행된다.
그리고 상술한 바와 같이, ⑦의 공급 라인을 통해, 상기 탈거탑(140)의 처리 가스는 상기 콘덴서(161)에 공급되고, 상기 콘덴서(161)에 공급된 저온의 흡수제에 의해 냉각된 상태로 상기 리플럭스 드럼(160)에 공급된다.
또한, 상기 콘덴서(161)를 통과하여 냉각된 고온의 처리 가스는 리플럭스 드럼(160)에 공급되어 응축된다. 또한, 응축된 처리가스는 상기 탈거탑(140)의 상부로 환류되지 않고, ⑧의 공급 라인을 따라 상기 리보일러(120)에 직접 공급된다. 따라서, 상기 탈거탑(140)의 탈거시 독립적인 운전이 가능하게 되어, 탈거 능력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 흡수탑(130)으로부터 나온 처리 배가스는 콘덴서(151)를 통해 콘덴싱 물탱크(150)로 공급된다. 또한, 상기 처리 배가스의 습분은 상기 콘덴싱 물탱크(150)에 수집되고, 수집된 습분은 ⑨의 공급 라인을 따라 발전용 용수로 재사용된다. 따라서, 자원 활용 효과를 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템(100) 및 방법은 보일러(110)에서 발생된 증기를 직접 리보일러(120)에 공급함으로써, 증기의 단위 열량을 보다 많이 확보하고 터빈과 독립적으로 리보일러에 열을 가할 수 있다. 또한, 보일러(110)에서 증기를 공급할 때, 물을 뿌려 과열도를 낮춤으로써, 탈거탑(140)의 재생용 열원으로 활용시 열교환기의 재질 선정 등에서 탄력성을 구비할 수 있다.
또한, 린/리치 아민 교환기(122)가 산성 가스를 흡수한 저온의 흡수제와 고온의 증기의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 탈거탑(140)에 인가되는 흡수제의 온도를 높여주어 열량을 줄일 수 있다.
또한, 콘덴서(161)가 흡수탑(130)에서 공급된 저온의 흡수제와 탈거탑(140)으로부터 공급된 처리 가스의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 시스템의 공정 자체에서 발생된 열을 회수할 수 있고, 처리 가스의 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 탈거탑(140)의 상부로 나온 처리 가스를 응축하여 리보일러에 직접 보냄으로써, 탈거탑(140)의 독립적인 운전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 흡수탑(130)에서 나온 처리 배가스를 콘덴싱 물탱크(150)에 수집하여 발전소 용수로 재사용함으로써, 자원 활용의 효과를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법은 보일러에서 발생된 증기를 직접 리보일러에 공급함으로써, 증기의 단위 열량을 보다 많이 확보하고 터빈과 독립적으로 리보일러에 열을 가할 수 있다. 또한, 보일러에서 증기를 공급할 때, 물을 뿌려 과열도를 낮춤으로써, 탈거탑의 재생용 열원으로 활용시 열교환기의 재질 선정 등에서 탄력성을 구비할 수 있다.
또한, 린/리치 아민 교환기가 산성 가스를 흡수한 저온의 흡수제와 고온의 증기의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 탈거탑에 인가되는 흡수제의 온도를 높여주어 열량을 줄일 수 있다.
또한, 콘덴서가 흡수탑에서 공급된 저온의 흡수제와 탈거탑으로부터 공급된 처리 가스의 상호간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 시스템의 공정 자체에서 발생된 열을 회수할 수 있고, 처리 가스의 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 탈거탑의 상부로 나온 처리 가스를 응축하여 리보일러에 직접 보냄으로써, 탈거탑의 독립적인 운전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 흡수탑에서 나온 처리 배가스를 콘덴싱 물탱크에 수집하여 발전소 용수로 재사용함으로써, 자원 활용의 효과를 높일 수 있다.

Claims (12)

  1. 흡수제를 이용하여, 산성 가스를 흡수 분리하는 시스템에 있어서,
    증기를 발생하는 보일러; 및
    상기 보일러에 직접 연결되어, 상기 증기를 재생용 열원으로 활용하는 탈거탑을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈거탑은 상기 증기를 물이 뿌려져서 과열도가 낮아진 상태로 공급받는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  3. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서,
    상기 흡수탑 내에서 산성 가스를 흡수한 상기 흡수제를 상기 탈거탑에 공급하는 흡수제 공급 라인; 및
    상기 탈거탑에서 나온 처리 가스를 리플럭스 드럼에 공급하는 처리 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 흡수제 공급 라인 및 상기 처리 가스 공급라인은 상호 교차하여 상기 흡수제가 상기 처리 가스의 열을 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    보일러로부터 생성된 증기를 상기 흡수탑으로 공급하되, 상기 흡수제 공급 라인과 교차하는 증기 공급 라인을 더 포함하여, 상기 흡수제가 상기 증기의 열을 더 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  5. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서,
    상기 탈거탑의 상부로 나온 처리 가스를 응축시키고, 보일러에 상기 응축된 처리 가스를 공급하는 리플럭스 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  6. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하는 흡수탑 및 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 탈거탑을 구비한 산성 가스 흡수 분리 시스템에 있어서,
    상기 흡수탑의 처리 배가스를 공급받아 냉각하는 콘덴서; 및
    상기 콘덴서에 연결되어 습분을 수집하고, 상기 수집된 습분을 발전소 용수로 공급하는 콘덴싱 물탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 시스템.
  7. 흡수제를 이용하여, 산성 가스를 흡수 분리하는 방법에 있어서,
    보일러에서 발생된 증기를 상기 흡수제에서 처리 가스를 분리하는 탈거 공정의 재생용 열원으로 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 증기에 물을 뿌려, 과열도가 낮아진 상태로 상기 탈거 공정에 공급하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
  9. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서,
    산성 가스를 흡수한 상기 흡수제와 처리 가스가 상호간에 열교환을 하도록 하여, 상기 흡수제가 상기 처리 가스의 열을 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 산성 가스를 흡수한 흡수제가 보일러로부터 생성된 증기와 상호간에 열교환을 하도록 하여, 상기 산성 가스를 흡수한 흡수제가 상기 증기의 열을 더 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
  11. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서,
    상기 처리 가스를 응축시키고, 보일러에 상기 응축된 처리 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
  12. 흡수제를 이용하여 산성 가스를 흡수하고, 상기 흡수제로부터 처리 가스를 분리하는 산성 가스 흡수 분리 방법에 있어서,
    상기 산성 가스를 흡수하는 공정에서 발생한 처리 배가스를 냉각하여 습분을 수집하고, 상기 수집된 습분을 발전소 용수로 공급하는 것을 특징으로 하는 산성 가스 흡수 분리 방법.
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