二氧化碳和硫化氢的除去方法以及除去装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供消耗能量少的、二氧化碳和硫化氢的除去装置和除去方法。将被处理气体导入第一吸收塔，与吸收液接触而除去二氧化碳和硫化氢，接着将被处理气体导入第二吸收塔，与吸收液接触而进一步除去残留的二氧化碳和硫化氢。在第一、第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液被导入将压力维持在比第一、第二吸收塔低的闪蒸槽，释放一部分二氧化碳和硫化氢，一部分被冷却，再次被导入第二吸收塔。剩余的吸收液被导入再生塔，进行加热而释放二氧化碳和硫化氢。在再生塔中释放二氧化碳和硫化氢后的吸收液的一部分被冷却，导入至第一吸收塔，剩余部分被冷却，从比在闪蒸槽释放一部分二氧化碳和硫化氢的吸收液更近于塔顶部的位置导入至第二吸收塔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从含有二氧化碳和硫化氢的各种燃料气体中同时除去二氧化碳和硫化氢的方法。
技术介绍
为了抑制地球变暖，人们一直考虑今后逐步扩大对天然气的利用，所述天然气在 燃烧时所生成的二氧化碳的量比其他的化石燃料少。地层中所产出的天然气中含有二氧化 碳和硫化氢等酸性物质。该二氧化碳和硫化氢在液化前被除去，因为二氧化碳会在液化过 程中固化而引起配管和热交换器的闭塞，硫化氢会导致管线等设备的腐蚀。除了天然气以 外，煤层气体、重油的气化煤气、油焦、煤的气化煤气等也有同样的问题。 作为从这样的气体中除去二氧化碳和硫化氢的方法，公开了使该含有二氧化碳和 硫化氢的被处理气体和N-甲基二乙醇胺的水溶液在10 100巴、40 IO(TC的条件下相 接触的方法(例如，参照专利文献1)。 另外，作为其他的方法，有如下方法，即，使用选自单低级烷基氨基低级链烷醇的 受阻胺的水溶液作为吸收液，来除去含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体的方法(例如， 参照专利文献2)。 不仅是天然气，就本专利技术作为对象的煤层气体、重油的气化煤气等而言，通常，二氧化碳的浓度高于硫化氢的浓度10 1000倍级。了解到产生如下现象，硫化氢主要是从吸收塔的下段至中段的区域中先溶解于吸收液来被除去，然后，浓度远高于硫化氢的二氧化碳被吸收，吸收液的性状就随之发生变化，从而溶解的硫化氢再释放。因此，为了缓冲伴随着高浓度二氧化碳吸收所产生的吸收液的性状变化，需要使吸收液的循环量过剩，因此存在吸收液再生所需要的能量消耗量增大的课题。为了避免这样的问题，有一种通过降低吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液的压力，使吸收了的二氧化碳和硫化氢释放的吸收液的再生法，但是，存在的技术问题是，再生的吸收液中残存的二氧化碳和硫化氢的浓度高，吸收时得不到规定的性能。 专利文献1 :USP4553984号公报 专利文献2 :日本特许2824387号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在使天然气、煤层气体、重油的气化煤气等含有二氧化碳和硫化氢的气体与吸收液接触，来除去二氧化碳和硫化氢的气体纯化工艺中，用于降低吸收液的再生能量，并得到实质上不含有硫化氢的纯化气体的酸性物质的除去装置。 本专利技术具备将含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体导入第一吸收塔，使其与前述第一吸收塔内的吸收液接触来除去二氧化碳和硫化氢的工序；接着，将被处理气体导入第二吸收塔，使其与前述第二吸收塔内的吸收液接触，进一步除去在前述被处理气体中残存的二氧化碳和硫化氢的工序。在前述第一吸收塔和前述第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液，被导入将压力维持在低于前述第一吸收塔和前述第二吸收塔压力的闪蒸 槽中，从该吸收液中释放一部分二氧化碳和硫化氢后，将其一部分冷却，再次导入前述第二 吸收塔。另一方面，剩余的吸收液被导入再生塔，通过加热来释放残存的二氧化塔和硫化 氢。并且，在前述再生塔中释放了二氧化碳和硫化氢的吸收液的一部分被冷却，导入到前述 第一吸收塔，剩余的吸收液则在冷却后从比在前述闪蒸槽中释放了一部分二氧化碳和硫化 氢的吸收液更加接近塔顶部的位置导入前述第二吸收塔中。 另外，本专利技术具有将含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体导入第一吸收塔，使其 与前述第一吸收塔内的吸收液接触，来除去二氧化碳和硫化氢的工序；接着，将前述被处理 气体导入第二吸收塔，使其与前述第二吸收塔内的吸收液接触，将前述被处理气体中残存 的二氧化碳和硫化氢除去后，将该被处理气体导入第三吸收塔，使其与前述第三吸收塔内的吸收液接触，来进一步除去残存于该被处理气体的二氧化碳和硫化氢的工序。在前述第 一吸收塔和前述第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液，被导入将压力维持在比 前述第一吸收塔、前述第二吸收塔和前述第三吸收塔的压力低的闪蒸槽内，从该吸收液中 释放一部分二氧化碳和硫化氢后，其一部分与在前述第三吸收塔内吸收了二氧化碳和硫化 氢的吸收液一起被冷却，导入到前述第二吸收塔。另一方面，剩余的吸收液被导入再生塔， 通过加热来释放残存的二氧化碳和硫化氢。并且，在再生塔中释放了二氧化碳和硫化氢的 吸收液的一部分被冷却并被导入前述第一吸收塔，剩余部分则被冷却而导入到前述第三吸 收塔。 此外，使前述闪蒸槽和前述再生塔中从吸收液释放的气体，与至少含有钛和钼的 氧化物的吸附剂进行接触，将前述释放的气体中所含有的硫化氢以硫化物的形态来吸附除 去，接着，对前述吸附剂导入含有氧的气体，将该吸附剂中吸附的硫转换成二氧化硫气体， 由此再生该吸附剂。并且，使含有由再生所生成的二氧化硫的废气与石灰石浆料接触，将二 氧化硫固定于石膏形态，由此从气体中分离。 就以上方法而言，纯化气体中的硫化氢浓度和二氧化碳浓度超过规定浓度时，增 加从前述闪蒸槽导入至前述再生塔的吸收液的量，与此同时，增加导入到前述再生塔的再 沸器中的蒸汽量，来提高再生的吸收液的比率。或者，通过降低前述闪蒸槽的压力来促进硫 化氢和二氧化碳从前述吸收液中释放，降低该吸收液中的硫化氢和二氧化碳的浓度。 本专利技术提供一种通过使原料气体与吸收液接触，从天然气或煤层气体等原料气体 除去二氧化碳和硫化氢的设备，该设备能够削减循环的吸收液量，同时也能够削减吸收液 的再生能量。附图说明 图1是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第一实施例的构成图； 图2是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第二实施例的构成图； 图3是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第三实施例的构成图； 图4是表示本专利技术涉及的第二实施例的系统的控制方法例子的框图； 图5是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第五实施例的构成图； 图6是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第六实施例的构成图； 图7是表示本专利技术涉及的酸性物质的除去装置的第七实施例的构成图；本专利技术涉及的第五实施例的系统的控制方法例子的框图； 图9是表示本专利技术涉及的第五实施例的系统的控制方法例子的流程图。 符号说明 1是第一吸收塔；2是第二吸收塔；3、7是热交换器；4是闪蒸槽；5是再生塔；6是 再沸器；8是第三吸收塔；11是加热器；12是第一冷凝器；13是第二冷凝器；14是第三冷 凝器；40是第四冷凝器；21是被处理气体；22是一次处理气体；23、25、32是吸收液；24是 纯化气体；26、29、30、51是解吸气体；27是二次再生液；28是一次再生液；31是二次处理 气体；41是气水分离器；42是催化塔；44是石膏回收设备；45是脱水机；46、47是吸附塔；50是水；53是再生废气；54是二氧化碳；55、56是石灰石浆料；57是石膏；58是水；60是 废气；61 68是阀；69是空气；74 77是阀；71是控制装置；72是硫化氢浓度仪；73是压力仪；101是吸收塔；102是前吸收塔；103、107是液/液热交换器；104是闪蒸槽；105是 再生塔；106是再沸器；111是加热器；112是第一冷凝器；113是第二冷凝器；114是第三冷 凝器；121是被处理气体；124是纯化气体；125是富液；126、 129、 130是解吸气体；127是贫液；128是半贫液；140是冷凝器；141是气水分离器；144是湿式脱硫设备；145是脱水机；146U47是吸附塔；150是排出水；153是再生废气；154是二氧化碳；15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳和硫化氢的除去方法，其为从至少含有二氧化碳和硫化氢的气体中除去二氧化碳和硫化氢的方法，其特征在于，具有：将含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体导入第一吸收塔，使其与所述第一吸收塔内的吸收液接触，来除去二氧化碳和硫化氢的工序；接着，将所述被处理气体导入第二吸收塔，使其与所述第二吸收塔内的吸收液接触，来进一步除去所述被处理气体中残存的二氧化碳和硫化氢的工序，将在所述第一吸收塔和所述第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液，导入将压力维持在比所述第一吸收塔和所述第二吸收塔的压力低的闪蒸槽，从该吸收液释放一部分二氧化碳和硫化氢后，将该吸收液的一部分冷却，导入所述第二吸收塔，再与该第二吸收塔内的被处理气体接触，剩余的吸收液导入再生塔进行加热，使其释放残余的二氧化碳和硫化氢，将该吸收液的一部分冷却并导入所述第一吸收塔，再与该第一吸收塔内的被处理气体接触，冷却剩余的吸收液后，从比在所述闪蒸槽释放一部分二氧化碳和硫化氢的吸收液更加接近塔顶部的位置导入所述第二吸收塔，再与该第二吸收塔内的被处理气体接触。

【技术特征摘要】
JP 2008-10-23 2008-273292一种二氧化碳和硫化氢的除去方法，其为从至少含有二氧化碳和硫化氢的气体中除去二氧化碳和硫化氢的方法，其特征在于，具有将含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体导入第一吸收塔，使其与所述第一吸收塔内的吸收液接触，来除去二氧化碳和硫化氢的工序；接着，将所述被处理气体导入第二吸收塔，使其与所述第二吸收塔内的吸收液接触，来进一步除去所述被处理气体中残存的二氧化碳和硫化氢的工序，将在所述第一吸收塔和所述第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液，导入将压力维持在比所述第一吸收塔和所述第二吸收塔的压力低的闪蒸槽，从该吸收液释放一部分二氧化碳和硫化氢后，将该吸收液的一部分冷却，导入所述第二吸收塔，再与该第二吸收塔内的被处理气体接触，剩余的吸收液导入再生塔进行加热，使其释放残余的二氧化碳和硫化氢，将该吸收液的一部分冷却并导入所述第一吸收塔，再与该第一吸收塔内的被处理气体接触，冷却剩余的吸收液后，从比在所述闪蒸槽释放一部分二氧化碳和硫化氢的吸收液更加接近塔顶部的位置导入所述第二吸收塔，再与该第二吸收塔内的被处理气体接触。2. —种二氧化碳和硫化氢的除去方法，其为从至少含有二氧化碳和硫化氢的气体中除 去二氧化碳和硫化氢的方法，其特征在于，具有将含有二氧化碳和硫化氢的被处理气体导 入第一吸收塔，使其与所述第一吸收塔内的吸收液接触，来除去二氧化碳和硫化氢的工序； 接着，将所述被处理气体导入第二吸收塔，使其与所述第二吸收塔内的吸收液接触，来除去 所述被处理气体中残存的二氧化碳和硫化氢，然后，将该被处理气体导入第三吸收塔，使其 与所述第三吸收塔内的吸收液接触，来进一步除去该被处理气体中残存的二氧化碳和硫化 氢的工序，将在所述第一吸收塔和所述第二吸收塔中吸收了二氧化碳和硫化氢的吸收液，导入将 压力维持在比所述第一吸收塔、所述第二吸收塔和所述第三吸收塔的压力低的闪蒸槽，从 该吸收液释放一部分二氧化碳和硫化氢后，将该吸收液的一部分，与在所述第三吸收塔中 吸收了二氧化碳和硫化氢后的吸收液一起冷却，导入所述第二吸收塔，再与该第二吸收塔内的被处理气体接触，剩余的吸收液导入再生塔进行加热，使其进一步释放残余的二氧化 碳和硫化氢，将该吸收液的一部分冷却后导入所述第一吸收塔，再与该第一吸收塔内的被 处理气体接触，剩余的吸收液在冷却后导入所述第三吸收塔，与该第三吸收塔内的被处理 气体接触。3. 根据权利要求1或2所述的二氧化碳和硫化氢的除去方法，其中，使在所述闪蒸槽和 所述再生塔从所述吸收液释放的含有二氧化碳和硫化氢的气体，与至少含有钛和钼的氧化 物的吸附剂接触，将所述释放的气体中含有的硫化氢以硫化物的形态吸附除去，接着，向所 述吸附剂导入含氧的气体，将该吸附剂所吸附的硫转换为二氧化硫气体，由此使该吸附剂 再生，使含有由再生产生的二氧化硫的废气与石灰石桨料接触，将二氧化硫以石膏的形态 固定而从气体中分离。4.根据权利要求3所述的二氧化碳和硫化氢的除去方法，其中，使在所述闪蒸槽和所 述再生塔从吸收液释放的含有二氧化碳和硫化氢的气体与所述吸附剂，在100 30(TC的 温度条件下接触，接着，在再生时使吸附剂和含氧的气体在100 60(TC接触。5. 根据权利要求3所述的二氧化碳和硫化氢的除去方法，其中，作为所述吸附剂再生 中使用的含氧气体，导入一部分再生废气。6. 根据权利要求1 5中任一项所述的二氧化碳和硫化氢的除去方法，其中，计测纯化气体中的硫化氢浓度和二氧化碳浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山朋子，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]