(57)【要約】【課題】ガス精製プロセスにおいて，消費エネルギーの少ない酸性物質の除去方法および除去装置を提供する。【解決手段】二酸化炭素と硫化水素を含む被処理ガス２１を第一吸収塔１へ導き，この中の吸収液と接触させて二酸化炭素と硫化水素を除去し，続いて被処理ガス２１を第二吸収塔２へ導き，この中の吸収液と接触させて残存している二酸化炭素と硫化水素を除去する。第一，第二吸収塔１，２で二酸化炭素と硫化水素を吸収した吸収液２５は，これらの吸収塔１，２よりも低い圧力に維持されたフラッシュタンク４へ導かれ，二酸化炭素と硫化水素の一部を放出し，一部は冷却されて第二吸収塔２へ導かれ，残部は再生塔５へ導かれて加熱されて残存する二酸化炭素と硫化水素を放出する。再生塔５に導かれた吸収液の一部は冷却されて第一吸収塔１へ導かれ，残部は冷却されて第二吸収塔２へ塔頂部に近い位置から導かれ，再び第二吸収塔２内の被処理ガスと接触させる。【選択図】図１
2010120013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスからの二酸化炭素と硫化水素の除去方法であって，
前記被処理ガスを第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の吸収液と接触させて二酸化炭素と硫化水素とを除去する工程と，
続いて前記被処理ガスを第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の吸収液と接触させて前記被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する工程とを有し，
前記第一吸収塔および前記第二吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した前記吸収液を，前記第一吸収塔および前記第二吸収塔よりも低い圧力に維持されたフラッシュタンクへ導き，
前記フラッシュタンクに導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後，この吸収液の一部は，冷却して前記第二吸収塔へ導き，再び前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させ，この吸収液の残部は，再生塔へ導いて加熱し，残存する二酸化炭素と硫化水素を放出させ，
前記再生塔に導かれた吸収液の一部は，冷却して前記第一吸収塔へ導き，再び前記第一吸収塔内の被処理ガスと接触させ，前記再生塔に導かれた吸収液の残部は，冷却した後，前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出した吸収液を導いた位置よりも塔頂部に近い位置から前記第二吸収塔へ導き，再び前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させることにより精製ガスを得ることを特徴とする二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項２】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスからの二酸化炭素と硫化水素の除去方法であって，
前記被処理ガスを第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の吸収液と接触させて二酸化炭素と硫化水素を除去する工程と，
続いて前記被処理ガスを第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の吸収液と接触させて前記被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素を除去した後，この被処理ガスを第三吸収塔へ導き，前記第三吸収塔内の吸収液と接触させてこの被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する工程とを有し，
前記第一吸収塔および前記第二吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した前記吸収液を，前記第一吸収塔，前記第二吸収塔，および前記第三吸収塔よりも低い圧力に維持されたフラッシュタンクへ導き，
前記フラッシュタンクに導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後，この吸収液の一部は，前記第三吸収塔において二酸化炭素と硫化水素とを吸収した後の吸収液と共に冷却して前記第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させ，この吸収液の残部は，再生塔へ導いて加熱し，残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出させ，
前記再生塔に導かれた吸収液の一部は，冷却して前記第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の被処理ガスと接触させ，前記再生塔に導かれた吸収液の残部は，冷却した後に前記第三吸収塔へ導き，前記第三吸収塔内の被処理ガスと接触させることにより精製ガスを得ることを特徴とする二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の二酸化炭素と硫化水素の除去方法において，
前記フラッシュタンクおよび前記再生塔で前記吸収液から放出された二酸化炭素と硫化水素とを含むガスを，少なくともチタンおよびモリブデンの酸化物を含有する吸着剤と接触させて，このガスに含まれる硫化水素を硫化物の形で吸着除去し，
続いて前記吸着剤に酸素を含有するガスを導入して，前記吸着剤に吸着していた硫黄を二酸化硫黄ガスに変換することにより前記吸着剤を再生させ，
前記再生により発生した二酸化硫黄を含む排ガスを石灰石スラリーと接触させて，この二酸化硫黄を石膏の形態で固定して前記排ガスから分離する二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項４】
請求項３記載の二酸化炭素と硫化水素の除去方法において，
前記フラッシュタンクおよび前記再生塔で前記吸収液から放出された二酸化炭素と硫化水素とを含むガスと前記吸着剤とを，１００〜３００℃の温度条件下で接触させ，
続いて前記再生の際には，前記吸着剤と前記酸素を含有するガスとを１００〜６００℃で接触させる二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項５】
請求項３記載の二酸化炭素と硫化水素の除去方法において，
前記吸着剤の再生に使用する酸素を含有するガスとして，前記再生により発生した排ガスの一部を導入する二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか１項記載の二酸化炭素と硫化水素の除去方法において，
前記精製ガス中の硫化水素濃度および二酸化炭素濃度を計測し，
前記精製ガス中の硫化水素濃度または二酸化炭素濃度が規定の濃度を上回ったときには，前記フラッシュタンクから前記再生塔へ導く吸収液の量を増加させると同時に，前記再生塔のリボイラーへ導入する蒸気量を増加させて，前記再生塔で再生される吸収液の比率を高くする二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項７】
請求項１から５のうちいずれか１項記載の二酸化炭素と硫化水素の除去方法において，
前記精製ガス中の硫化水素濃度および二酸化炭素濃度を計測し，
前記精製ガス中の硫化水素濃度または二酸化炭素濃度が規定の濃度を上回ったときには，前記フラッシュタンクの圧力を低下させることにより前記吸収液からの硫化水素および二酸化炭素の放出を促進し，この吸収液中の硫化水素および二酸化炭素の濃度を下げる二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【請求項８】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスからの二酸化炭素と硫化水素の除去装置であって，
前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去する第一吸収塔と，
前記第一吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する第二吸収塔と，
前記第一吸収塔と前記第二吸収塔よりも低い圧力に維持されており，前記第一吸収塔と前記第二吸収塔とから導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素とを放出させるフラッシュタンクと，
前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後の前記吸収液を加熱し，この吸収液に残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出させる再生塔と，
前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第一冷却器と，
前記再生塔で再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第二冷却器と，
前記再生塔で再生された前記吸収液を前記第一吸収塔へ導入する前に冷却するための第三冷却器とを備え，
前記第二吸収塔は，吸収液の供給口が少なくとも２箇所あり，前記供給口のうち，塔頂に近い位置にある供給口から前記再生塔で再生された前記吸収液を導入し，前記塔頂に近い供給口よりも下方にある供給口から前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を導入することを特徴とする二酸化炭素と硫化水素の除去装置。
【請求項９】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスからの二酸化炭素と硫化水素の除去装置であって，
前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去する第一吸収塔と，
前記第一吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とを除去する第二吸収塔と，
前記第二吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する第三吸収塔と，
前記第一吸収塔，前記第二吸収塔，および前記第三吸収塔よりも低い圧力に維持されており，前記第一吸収塔と前記第二吸収塔とから導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素とを放出させるフラッシュタンクと，
前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後の前記吸収液を加熱し，この吸収液に残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出させる再生塔と，
前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第一冷却器と，
前記再生塔で再生された前記吸収液の一部を前記第三吸収塔へ導入する前に冷却するための第二冷却器と，
前記再生塔で再生された前記吸収液の残部を前記第一吸収塔へ導入する前に冷却するための第三冷却器とを備えることを特徴とする二酸化炭素と硫化水素の除去装置。
【請求項１０】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスからの二酸化炭素と硫化水素の除去方法であって，
前記被処理ガスを，一次接触層と二次接触層とを有する吸収塔の前記一次接触層の下部から導入し，先ず前記一次接触層，続いて前記二次接触層において吸収液と接触させることにより，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去して精製ガスを得るステップと，
前記吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した後の前記吸収液を，前記吸収塔の下部から排出し，前記吸収塔よりも低い圧力に設定されたフラッシュタンクへ導入し，前記フラッシュタンクへ導入された吸収液から主に二酸化炭素を放出させるステップと，
前記フラッシュタンクで主に二酸化炭素を放出した後の前記吸収液の一部を，前記一次接触層の上部から前記吸収塔へ導入すると共に，前記吸収液の残部を，再生塔へ導入して加熱し，この吸収液中に残存する二酸化炭素と硫化水素を放出させた後に，この吸収液を前記二次接触層の上部から前記吸収塔へ導入するステップとを備えることを特徴とする二酸化炭素と硫化水素の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，二酸化炭素と硫化水素を含む各種燃料ガスから，二酸化炭素と硫化水素とを同時に除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化を抑制するために，燃焼する際に他の化石燃料と比べて二酸化炭素の発生量の少ない天然ガスの利用は，今後益々拡大していくと考えられている。地層中から産出された天然ガスには，二酸化炭素や硫化水素等の酸性物質が含まれている。この二酸化炭素や硫化水素は，二酸化炭素が液化過程で固化して配管や熱交換器の閉塞を起したり，硫化水素がパイプラインなどの設備の腐食を招いたりすることから，液化前に除去される。天然ガスの他にも，炭層ガス，重質油のガス化ガス，オイルコークスや石炭のガス化ガス等で同様の問題がある。
【０００３】
このようなガスから二酸化炭素と硫化水素を除去する方法としては，この二酸化炭素と硫化水素を含む被処理ガスとＮ−メチルジエタノールアミンの水溶液とを１０から１００バール，４０から１００℃の条件下で接触させる方法が開示されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，その他の方法としては，モノ低級アルキルアミノ低級アルカノールから選ばれるヒンダードアミンの水溶液を吸収液として用いて，二酸化炭素と硫化水素を含む被処理ガスを除去する方法がある（例えば，特許文献２参照）。
【０００５】
天然ガスのみならず，本発明が対象とする炭層ガス，重質油のガス化ガス等では，通常，二酸化炭素の濃度が硫化水素の濃度よりも１０から１０００倍のオーダーで高くなっている。硫化水素は主に吸収塔の下段から中段の領域において先に吸収液に溶解し除去されるが，その後，硫化水素よりも格段に濃度の高い二酸化炭素が吸収されるにともない，吸収液の性状が変化し，溶解していた硫化水素が再放出するという現象が生じることが分かった。そのため，高濃度の二酸化炭素の吸収にともなう吸収液の性状変化を緩衝するために，吸収液の循環量を過剰にする必要があり，吸収液の再生に必要なエネルギー消費量が増大するという課題がある。これを回避するために，二酸化炭素と硫化水素を吸収した吸収液の圧力を下げて，吸収していた二酸化炭素と硫化水素を放出させる吸収液の再生法があるが，再生した吸収液に残存している二酸化炭素と硫化水素の濃度が高く，吸収の際に所定の性能が得られないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳＰ４５５３９８４号公報
【特許文献２】特許２８２４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，天然ガス，炭層ガス，重質油のガス化ガス等の酸性物質（二酸化炭素と硫化水素）を含むガスと吸収液とを接触させて，二酸化炭素と硫化水素とを除去するガス精製プロセスにおいて，吸収液の再生エネルギーを低減し，かつ，実質的に硫化水素濃度を含まない精製ガスを得るための酸性物質（二酸化炭素と硫化水素）の除去方法および除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために，本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去方法は，基本的には次のような構成をとる。
【０００９】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスを第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の吸収液と接触させて二酸化炭素と硫化水素とを除去する工程と，続いて前記被処理ガスを第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の吸収液と接触させて前記被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する工程とを有する。前記第一吸収塔および前記第二吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した前記吸収液を，前記第一吸収塔および前記第二吸収塔よりも低い圧力に維持されたフラッシュタンクへ導く。前記フラッシュタンクに導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後，この吸収液の一部は，冷却して前記第二吸収塔へ導き，再び前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させ，この吸収液の残部は，再生塔へ導いて加熱し，残存する二酸化炭素と硫化水素とを放出させる。前記再生塔に導かれた吸収液の一部は，冷却して前記第一吸収塔へ導き，再び前記第一吸収塔内の被処理ガスと接触させ，前記再生塔に導かれた吸収液の残部は，冷却した後，前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出した吸収液を導いた位置よりも塔頂部に近い位置から前記第二吸収塔へ導き，再び前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させることにより精製ガスを得る。
【００１０】
または，少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスを第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の吸収液と接触させて二酸化炭素と硫化水素を除去する工程と，続いて前記被処理ガスを第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の吸収液と接触させて前記被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素を除去した後，この被処理ガスを第三吸収塔へ導き，前記第三吸収塔内の吸収液と接触させてこの被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する工程とを有する。前記第一吸収塔および前記第二吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した前記吸収液を，前記第一吸収塔，前記第二吸収塔，および前記第三吸収塔よりも低い圧力に維持されたフラッシュタンクへ導く。前記フラッシュタンクに導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後，この吸収液の一部は，前記第三吸収塔において二酸化炭素と硫化水素とを吸収した後の吸収液と共に冷却して前記第二吸収塔へ導き，前記第二吸収塔内の被処理ガスと接触させ，この吸収液の残部は，再生塔へ導いて加熱し，残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出する。前記再生塔に導かれた吸収液の一部は，冷却して前記第一吸収塔へ導き，前記第一吸収塔内の被処理ガスと接触させ，前記再生塔に導かれた吸収液の残部は，冷却した後に前記第三吸収塔へ導き，前記第三吸収塔内の被処理ガスと接触させることにより精製ガスを得る
さらに，前記フラッシュタンクおよび前記再生塔で前記吸収液から放出された二酸化炭素と硫化水素とを含むガスを，少なくともチタンおよびモリブデンの酸化物を含有する吸着剤と接触させて，このガスに含まれる硫化水素を硫化物の形で吸着除去する。続いて前記吸着剤に酸素を含有するガスを導入して，前記吸着剤に吸着していた硫黄を二酸化硫黄ガスに変換することにより前記吸着剤を再生させる。前記再生により発生した二酸化硫黄を含む排ガスを石灰石スラリーと接触させて，この二酸化硫黄を石膏の形態で固定して前記排ガスから分離する。
【００１１】
以上の方法において，前記精製ガス中の硫化水素濃度および二酸化炭素濃度を計測する。前記精製ガス中の硫化水素濃度または二酸化炭素濃度が規定の濃度を上回ったときには，前記フラッシュタンクから前記再生塔へ導く吸収液の量を増加させると同時に，前記再生塔のリボイラーへ導入する蒸気量を増加させて，前記再生塔で再生される吸収液の比率を高くする。または，前記フラッシュタンクの圧力を低下させることにより前記吸収液からの硫化水素および二酸化炭素の放出を促進し，この吸収液中の硫化水素および二酸化炭素の濃度を下げる。
【００１２】
または，少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスを，一次接触層と二次接触層とを有する吸収塔の前記一次接触層の下部から導入し，先ず前記一次接触層，続いて前記二次接触層において吸収液と接触させることにより，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去して精製ガスを得るステップと，前記吸収塔で二酸化炭素と硫化水素とを吸収した後の前記吸収液を，前記吸収塔の下部から排出し，前記吸収塔よりも低い圧力に設定されたフラッシュタンクへ導入し，前記フラッシュタンクへ導入された吸収液から主に二酸化炭素を放出させるステップと，前記フラッシュタンクで主に二酸化炭素を放出した後の前記吸収液の一部を，前記一次接触層の上部から前記吸収塔へ導入すると共に，前記吸収液の残部を，再生塔へ導入して加熱し，この吸収液中に残存する二酸化炭素と硫化水素を放出させた後に，この吸収液を前記二次接触層の上部から前記吸収塔へ導入するステップとを備える。
【００１３】
また，上記目的を達成するために，本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置は，基本的には次のような構成をとる。
【００１４】
少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスと吸収液とを接触させて，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去する第一吸収塔と，前記第一吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する第二吸収塔と，前記第一吸収塔と前記第二吸収塔よりも低い圧力に維持されており，前記第一吸収塔と前記第二吸収塔とから導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素とを放出させるフラッシュタンクと，前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後の前記吸収液を加熱し，この吸収液に残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出させる再生塔と，前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第一冷却器と，前記再生塔で再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第二冷却器と，前記再生塔で再生された前記吸収液を前記第一吸収塔へ導入する前に冷却するための第三冷却器とを備える。前記第二吸収塔は，吸収液の供給口が少なくとも２箇所あり，前記供給口のうち，塔頂に近い位置にある供給口から前記再生塔で再生された前記吸収液を導入し，前記塔頂に近い供給口よりも下方にある供給口から前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を導入する。
【００１５】
または，少なくとも二酸化炭素と硫化水素とを含む被処理ガスと吸収液とを接触させて，前記被処理ガスから二酸化炭素と硫化水素とを除去する第一吸収塔と，前記第一吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とを除去する第二吸収塔と，前記第二吸収塔を通過した前記被処理ガスと吸収液とを接触させて，この被処理ガスに残存している二酸化炭素と硫化水素とをさらに除去する第三吸収塔と，前記第一吸収塔，前記第二吸収塔，および前記第三吸収塔よりも低い圧力に維持されており，前記第一吸収塔と前記第二吸収塔とから導かれた吸収液から二酸化炭素と硫化水素とを放出させるフラッシュタンクと，前記フラッシュタンクにおいて二酸化炭素と硫化水素の一部を放出させた後の前記吸収液を加熱し，この吸収液に残存する二酸化炭素と硫化水素とをさらに放出させる再生塔と，前記フラッシュタンクで再生された前記吸収液を前記第二吸収塔へ導入する前に冷却するための第一冷却器と，前記再生塔で再生された前記吸収液の一部を前記第三吸収塔へ導入する前に冷却するための第二冷却器と，前記再生塔で再生された前記吸収液の残部を前記第一吸収塔へ導入する前に冷却するための第三冷却器とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により，天然ガスや炭層ガスなどの原料ガスから，当該原料ガスを吸収液と接触させることにより，二酸化炭素と硫化水素を除去する設備において，循環させる吸収液量を削減できると同時に，吸収液の再生エネルギーも削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第１の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第２の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第３の実施例を示す構成図である。
【図４】第２の実施例におけるシステムの制御方法例を示すブロック図である。
【図５】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第５の実施例を示す構成図である。
【図６】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第６の実施例を示す構成図である。
【図７】本発明による二酸化炭素と硫化水素の除去装置の，第７の実施例を示す構成図である。
【図８】第５の実施例におけるシステムの制御方法例を示すブロック図である。
【図９】第５の実施例におけるシステムの制御方法例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明で対象となる被処理ガスは，酸性物質として少なくとも二酸化炭素と硫化水素を含み，硫化水素の濃度が二酸化炭素の濃度に比べて低い各種ガスであり，例えば天然ガス，炭層ガスである。
【００１９】
以下に本発明の実施の形態について説明するが，本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施例を，図１を用いて説明する。図１は，本実施例における二酸化炭素と硫化水素の除去装置の構成図である。本実施例では，本発明を天然ガスの精製設備に適用した例を示す。
【００２１】
あらかじめ必要な前処理や温度調節がされた被処理ガス２１である天然ガスは，第一吸収塔１に供給される。被処理ガス２１は，第一吸収塔１の塔頂部から供給される二次再生液（吸収液）２７と同塔充填部で向流接触し，被処理ガス２１に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質が吸収され，塔頂部から一次処理ガス２２が排出される。
【００２２】
一方，塔の下部にある塔底部から排出された吸収液２５は，熱交換器３に導入され，同じく熱交換器３に導入された二次再生液２７と熱交換されて加熱される。熱交換器３を通過することにより吸収液２５は第一吸収塔１の出口における温度よりも１０〜５０℃高い温度まで加熱されるが，必要であれば加熱器１１によりさらに高い温度レベルまで加熱される。吸収液２５が加熱されることにより，吸収液２５に含まれていた二酸化炭素の一部は遊離し気体になるため，吸収液２５は全体として気体と液体の混相状態となる。
【００２３】
このような混相状態の吸収液２５は，第一吸収塔１よりも低い圧力に設定されているフラッシュタンク４に導入され，吸収されていた二酸化炭素と硫化水素の一部が放出され，混合放散ガス２６として排出される。フラッシュタンク４の圧力は，第一吸収塔１の圧力よりも低くするほど二酸化炭素と硫化水素の放散量は多くなる反面，放出された二酸化炭素を後段で液化する必要がある場合には，液化に必要な動力が増加することになる。熱交換器３や１１で廃熱を利用してあらかじめ吸収液を予熱しておくことでガスの放散がしやすくなり，フラッシュタンク４の圧力を高めに設定でき，その結果としてシステム全体の消費エネルギーを低減できる。
【００２４】
フラッシュタンク４において，吸収していた二酸化炭素と硫化水素の一部を放出した後の一次再生液（吸収液）２８の一部は，第一冷却器１２により冷却された後，第二吸収塔２の中段から導入される。一方，第二吸収塔２に導入されなかった残りの一次再生液２８は，再生塔５に導入され，リボイラー６により加熱されて，残存していた二酸化炭素と硫化水素のほとんど全部が放出されて，二次再生液２７が得られる。
【００２５】
二次再生液２７の一部は，熱交換器３および熱交換器７を通過することにより冷却され，さらに第二冷却器１３で所定の温度まで冷却されて，塔頂部（または，フラッシュタンク４において二酸化炭素と硫化水素の一部を放出した一次再生液２８を導入した位置よりも塔頂部に近い位置）から第二吸収塔２に導入される。一方，残りの二次再生液２７は，第三冷却器１４で冷却されて第一吸収塔１に塔頂部より導入される。
【００２６】
このように一次処理ガス２２を，第二吸収塔２の塔頂部（または，フラッシュタンク４において二酸化炭素と硫化水素の一部を放出した一次再生液２８を導入した位置よりも塔頂部に近い位置）において，実質的に硫化水素を含まない二次再生液２７と接触させることにより，精製ガス中の硫化水素濃度は５ｐｐｍ未満となり，パイプラインを流通するための仕様を満たすレベルまで硫化水素を除去することができる。また，被処理ガス２１に含まれる硫化水素を吸収した二次再生液２７を，直ちに塔の下部にある塔底部より排出することにより，硫化水素の再放出が抑制され，その結果として吸収液循環量が削減できる。
【００２７】
第二吸収塔２に供給された一次処理ガス２２は，一次再生液２８の供給口より下の領域の充填部で一次再生液２８と向流接触し，一次再生液２８の供給口より上の領域の充填部において二次再生液２７と向流接触し，一次処理ガス２２に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質が吸収され，精製ガス２４として塔頂より排出される。
【００２８】
一方，一次再生液２８と二次再生液２７は，第二吸収塔２の下部にある塔底部より吸収液２３として排出され，熱交換器７において二次再生液２７との熱交換により加熱され，必要な場合には加熱器１１によりさらに加熱されてフラッシュタンク４に導入される。この加熱される過程において，吸収液２３は気体と液体の混相状態となる。
【００２９】
再生塔５において一次再生液２８から放出された二酸化炭素と硫化水素からなる放散ガス２９は，放散ガス２６と合わせて放散ガス３０として，硫化水素の酸化工程へ導入される。
【実施例２】
【００３０】
本発明の第２の実施例を，図２を用いて説明する。図２は，本実施例における二酸化炭素と硫化水素の除去装置の構成図である。本実施例は，実施例１において，第二吸収塔２の後段に，第三吸収塔８を追設した例である。実施例１と異なる部分のみ説明する。
【００３１】
第一吸収塔１において被処理ガス２１に含まれる二酸化炭素と硫化水素の一部が吸収されて得られる一次処理ガス２２は，第二吸収塔２の塔頂部から供給される一次再生液２８と同塔充填部で向流接触し，一次処理ガス２２に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質の一部が吸収され，塔頂部から二次処理ガス３１が排出される。
【００３２】
二次処理ガス３１は，第三吸収塔８の頭頂部から供給される二次再生液２７と同塔充填部で向流接触し，二次処理ガス３１に残存する二酸化炭素と硫化水素のほとんど全部が吸収され，塔頂部からは，実質的に硫化水素を含まない精製ガス２４が得られる。
【００３３】
一方，第三吸収塔８において，塔の下部にある塔底部から排出された吸収液３２は，一次再生液２８と合流し第一冷却器１２で所定の温度まで冷却された後，第二吸収塔２に導入される。このように，第二吸収塔２に導入される吸収液を冷却することにより，吸収容量が増大し，その結果として吸収液の循環量を削減できる。
【実施例３】
【００３４】
本発明の第３の実施例を，図３を用いて説明する。図３は，本実施例における二酸化炭素と硫化水素の除去装置の構成図である。本実施例は，フラッシュタンクおよび再生塔で吸収液から放出された放散ガス３０に含まれる硫化水素を，吸着剤を用いて除去し，高純度の二酸化炭素を回収する例である。実施例１と異なる部分のみ説明する。
【００３５】
二酸化炭素と硫化水素を含む放散ガス３０は，冷却器４０で冷却された後，気水分離器４１に導入され，水５０が除去されて水分濃度が低下した放散ガス５１が得られる。
【００３６】
放散ガス５１は，バルブ６２を介して吸着塔４６へ導入される。吸着塔４６には，吸着剤が充填されている。この吸着剤は，１００〜３００℃の低温で硫化水素を吸着し，その後，１００〜６００℃の温度条件下で，酸素を含有するガスが供給されると，吸着していた硫黄を二酸化硫黄に変換して自身は再生するという特徴を有する（例えば，特開昭５２−１１４５８９号公報，および特開昭５２−１１４５９０号公報参照）。放散ガス５１に含まれる硫化水素の硫黄が吸着されて，バルブ６５を介して実質的に硫化水素を含まない二酸化炭素ガス５４が得られる。このとき，バルブ６１，６４，６６および６７は閉止されている。
【００３７】
一方，もう一方の吸着塔４７には，再生排ガス５３の一部と空気６９とが混合されて所定の酸素濃度に調整されたガスがバルブ６３を介して供給され，吸着剤に吸着された硫黄分が酸化されて二酸化硫黄となり，バルブ６８より再生排ガス５３として排出される。この再生排ガス５３の一部は，前述したように空気６９と混合されて再生中の吸着塔４７に供給されるが，残りは石膏回収設備４４に導入される。
【００３８】
石膏回収設備４４では，石灰石スラリー５５が循環しており，再生排ガス５３に含まれる二酸化硫黄は，石灰石スラリー５５と反応して石膏として固定化される。石膏を含む石灰石スラリー５５の一部は，石膏回収設備４４から脱水機４５へ排出され，石膏５７と水５８とに分離される。一方，二酸化硫黄を除去した後の排ガス６０は，煙突を経由して大気に放出される。
【００３９】
吸着塔４６および４７の出口では，常時に二酸化炭素ガス５４の中の硫化水素濃度を監視している。硫化水素濃度が一定のレベルを超えたときには，バルブ６１，６４，６６，および６７を開にし，バルブ６２，６３，６５，および６８を閉に切り替えて，放散ガス５１を吸着塔４７へ導入する。この操作の繰り返しにより，回収される二酸化炭素ガス５４の中の硫化水素濃度が常に所定の範囲に維持される。
【００４０】
以上のように，本発明によれば，硫化水素を吸着により除去する際に，確実にかつ極めて低濃度まで硫化水素を除去することができる。また，吸着剤は再生が可能であるだけでなく，再生の際に硫黄分が二酸化硫黄に変換されるため，従来必要であった，硫化水素を燃焼して二酸化硫黄にするための燃焼装置や三酸化硫黄ミストを除去するためのミストセパレータが不要になるというメリットもある。
【００４１】
吸着塔４６および４７に充填される吸着剤としては，例えば，少なくともチタンおよびモリブデンの酸化物を含有する吸着剤を用いることができる。また，再生排ガス５３と吸着剤とを接触させる温度としては１００〜３００℃が好ましいが，この範囲に限定されるものではない。さらに，この吸着剤の再生温度としては１００〜６００℃が好ましいが，この範囲に限定されるものではない。また，本実施例では吸着剤の再生に，空気と再生排ガスとの混合ガスを用いたが，空気を単独で使用してもよい。
【００４２】
なお，本実施例では，硫化水素の酸化装置を実施例１に示した除去装置と組み合わせて説明したが，実施例２に示した除去装置と組み合わせても良い。
【実施例４】
【００４３】
本発明の第４の実施例を，図４を用いて説明する。本実施例は，実施例２（図２）に示した二酸化炭素と硫化水素の除去装置のシステムの制御方法に関する例である。本実施例では，硫化水素濃度の制御方法の一例について説明する。図４は，本実施例におけるシステム制御方法を示すブロック図である。
【００４４】
精製ガス２４は，硫化水素濃度計７２により硫化水素の濃度を測定しており，その測定値は制御装置７１に入力される。制御装置７１には，あらかじめ管理濃度が登録されており，硫化水素濃度計７２で測定された濃度が管理濃度を超えた場合には，バルブ７７を開にするような回路が組まれている。バルブ７７の開度が大きくなると，第三吸収塔８へ導入される吸収液量が増加し，液／ガス比が上昇し，精製ガス２４中の硫化水素濃度を低減することができる。
【００４５】
また，圧力計７３で計測しているフラッシュタンク４の圧力を監視しながら，バルブ７４を開にしてもよい。この操作により，フラッシュタンク４の圧力は低下し，硫化水素の放出量が増加するため，一次再生液２８の硫化水素濃度が低下する。これにともない，二次再生液２７の硫化水素濃度も低下し，その結果として精製ガス２４中の硫化水素濃度を低減することができる。
【００４６】
上記の方法の他に，バルブ７５の開度を大にし，再生塔５へ導入する一次再生液２８の量を増加させると同時に，バルブ７６の開度を大にしてリボイラー６へ供給する蒸気の量を増加させることもできる。この操作により，一次再生液２８の量に対して，より高度に再生されている二次再生液２７の量が増加するため，精製ガス２４における硫化水素濃度を低減することができる。
【００４７】
以上の３つの操作は，どの順に実施しても良く，また，２つ以上の操作を同時に行っても良い。本実施例では，精製ガス２４の硫化水素濃度の制御方法について説明したが，二酸化炭素濃度の制御も同様の方法で行うことができる。
【実施例５】
【００４８】
本発明の第５の実施例について，図５を用いて説明する。図５は，本実施例における二酸化炭素と硫化水素の除去装置の構成図である。本実施例では，本発明を天然ガスの精製設備に適用した例を示す。なお，本実施例における二酸化炭素と硫化水素の除去装置は，吸収塔を１つだけ備える。
【００４９】
吸収塔１０１は，一次接触層１０１ａと二次接触層１０１ｂとを有する。あらかじめ必要な前処理や温度調節がされた被処理ガス１２１は，吸収塔１０１の一次接触層１０１ａの下から吸収塔１０１に供給される。被処理ガス１２１は，一次接触層１０１ａの上部から供給されるセミリーン液（一次再生液）１２８と向流接触し，被処理ガス１２１に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質の一部が除去される。被処理ガスは続いて，二次接触層１０１ｂにおいて，二次接触層１０１ｂの上部から供給されるリーン液（二次再生液）１２７と向流接触し，さらに二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質が除去されて，精製ガス１２４が得られる。
【００５０】
一方，吸収塔１０１の下部にある塔底部から排出されたリッチ液（吸収液）１２５は，液／液熱交換器１０７に導入され，リーン液１２７の保有熱により加熱される。液／液熱交換器１０７を通過することにより，リッチ液１２５は吸収塔１０１の下部にある出口から排出された時の温度よりも１０〜５０℃温度レベルが上昇するが，必要に応じて加熱器１１１でさらに加熱される。リッチ液１２５が加熱されることにより，リッチ液１２５に含まれていた二酸化炭素の一部は遊離し気体になるため，リッチ液１２５は全体として気体と液体の混相状態となる。
【００５１】
この混相状態のリッチ液１２５は，吸収塔１０１よりも低い圧力に設定されているフラッシュタンク１０４に導入され，さらに二酸化炭素と硫化水素が放出される。放出された二酸化炭素と硫化水素は，ここでリッチ液１２５と分離され，放散ガス１２６として排出される。
【００５２】
フラッシュタンク１０４において放散ガス１２６と分離されたセミリーン液１２８は，一部は冷却器１１２で冷却された後，一次接触層１０１ａの上部から吸収塔１０１に導入される。残りのセミリーン液１２８は，再生塔１０５に導入され，リボイラー１０６により加熱され，残存していた二酸化炭素と硫化水素の大部分が放出されて，リーン液１２７が得られる。リーン液１２７の一部は，液／液熱交換器１０７と冷却器１１３で所定の温度まで冷却されて，二次接触層１０１ｂの上部から吸収塔１０１に導入される。
【００５３】
一般に精製ガス中の硫化水素濃度は，数ｐｐｍという極めて低いオーダーに低減する必要があり，精製ガス出口に近い塔頂付近で，実質的に硫化水素を含まない吸収液と接触させる必要がある。そのため，本実施例では，再生塔１０５で高度に再生したリーン液１２７を吸収塔１０１の塔頂に近い供給口から供給している。
【００５４】
しかし，ｐｐｍオーダーの硫化水素と％オーダーの二酸化炭素が共存する場合には，二酸化炭素を除去するために大量の吸収液を循環する必要があり，この大量の吸収液を再生するために大量の蒸気をリボイラーに供給しなければならなかった。
【００５５】
これに対して本実施例では，一次接触１０１ａ層の上部からセミリーン液１２８を導入することにより，被処理ガス１２１に含まれる二酸化炭素の大部分が除去されるので，二次接触層１０１ｂの上部から導入するリーン液１２７の供給量を大幅に減らすことが可能になる。これは，二酸化炭素濃度が％オーダーと高いので，吸収液にある程度の二酸化炭素が残存しているセミリーン液にも二酸化炭素が吸収されるためである。セミリーン液の二酸化炭素濃度は，フラッシュタンク１０４の温度条件と圧力条件を変えることにより調整可能である。セミリーン液の二酸化炭素濃度を低減したい場合には，加熱器１１１によりセミリーン液を加熱するか，またはフラッシュタンク１０４の圧力を下げることにより，再生を促進することができる。
【００５６】
このように本実施例によれば，蒸気を使用せずに再生したセミリーン液で大部分の二酸化炭素を除去することで，リボイラーでの蒸気使用量を大幅に削減することができる。
【００５７】
一方で，放散ガス１２６の組成は，後工程での消費エネルギーに影響を及ぼす。被処理ガスから分離された二酸化炭素は，気体のまま再利用される場合を除き，加圧されて地中や海底などに貯留される場合が多い。本実施例では，吸収液の種類や，吸収塔やフラッシュタンクの温度および圧力条件を最適化することにより，二酸化炭素濃度の高い放散ガス１２６を得ることも可能である。その結果，不純物の混入の少ない二酸化炭素を得ることができ，後工程における不純物除去が不要になるか，または省力化することができる。
【００５８】
上述したように，フラッシュタンク１０４の圧力を下げることにより，セミリーン液１２８の二酸化炭素濃度を下げることができる。しかしその反面，リッチ液１２５から放出された二酸化炭素からなる放散ガス１２６の圧力も低下するため，これを後工程で液化する必要がある場合には，圧縮工程で必要な動力が増加することになる。
【００５９】
そこで，本実施例に示したように，液／液熱交換器１０７を用いリーン液１２７の保有熱を利用して，フラッシュタンク１０４へ導入するリッチ液１２５を加熱すれば，再生が促進されてセミリーン液１２８の二酸化炭素濃度を下げることができると同時に，後工程での放散ガスの圧縮動力を低減することができる。
【００６０】
また本実施例では，リーン液１２７およびセミリーン液１２８を，吸収塔１０１に導入する前段で冷却している。これは，再生のために加熱された吸収液を，二酸化炭素および硫化水素の吸収に適した温度にするためである。
【実施例６】
【００６１】
本発明の第６の実施例を，図６を用いて説明する。本実施例は，実施例５において，吸収塔１０１の前段に，前吸収塔１０２を追設した例である。実施例５と異なる部分のみ説明する。なお，吸収塔１０１と前吸収塔１０２は，それぞれ実施例１（図１）における第二吸収塔２と第一吸収塔１に相当する。
【００６２】
あらかじめ必要な前処理や温度調節がされた被処理ガス１２１は，前吸収塔１０２に導入され，そこでリーン液１２７と向流接触し，被処理ガス１２１に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質の一部が除去される。被処理ガス１２１は続いて，吸収塔１０１に導入され，一次接触層１０１ａにおいてセミリーン液１２８ａ，１２８ｂと，さらに二次接触層１０１ｂにおいてリーン液１２７と向流接触し，残存する二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質が除去されて，精製ガス１２４が得られる。
【００６３】
一方，前吸収塔１０２において，被処理ガス１２１に含まれる二酸化炭素や硫化水素などの酸性物質の一部を吸収したリッチ液（吸収液）１２５ａは，液／液熱交換器１０３でリーン液１２７の保有熱により加熱された後，フラッシュタンク１０４ａに導入される。
【００６４】
フラッシュタンク１０４ａは，前吸収塔１０２よりも低い圧力に設定されており，リッチ液１２５ａから二酸化炭素と硫化水素の一部が放出される。リッチ液１２５ａから放出された放散ガス１２６ａは，ここで吸収液と分離され，再生塔１０５で放出された放散ガス１２９と共に，後工程において硫化水素が除去される。リッチ液１２５ａは必要に応じて液／液熱交換器１０３の後段でさらに加熱しても良い。
【００６５】
吸収塔１０１において被処理ガス１２１に残存している二酸化炭素と硫化水素を吸収したリッチ液（吸収液）１２５ｂは，液／液熱交換器１０７でリーン液１２７の保有熱により加熱された後，加熱器１１１でさらに加熱され，フラッシュタンク１０４ｂに導入される。
【００６６】
フラッシュタンク１０４ｂは，吸収塔１０１よりも低い圧力に設定されており，リッチ液１２５ｂから二酸化炭素と硫化水素の一部が放出される。リッチ液１２５ｂから放出された放散ガス１２６ｂは，ここで吸収液と分離される。
【００６７】
セミリーン液１２８ａ，１２８ｂは，二酸化炭素が比較的高濃度で残存しているため，ｐｐｍオーダーの硫化水素ガスの吸収能力は低い。これに対して，リーン液１２７は，二酸化炭素をほとんど含んでいないため，ｐｐｍオーダーの硫化水素もよく吸収される。被処理ガス１２１を，最初にリーン液１２７と接触させてあらかじめ硫化水素を効率よく除去し，その後，吸収塔１０１に導入することで，放散ガス１２６ｂの硫化水素濃度を低減することができる。
【００６８】
このように，本実施例によれば，被処理ガス１２１の硫化水素濃度が比較的高い場合でも，二酸化炭素純度の高い放散ガス１２６ｂを回収することができる。
【実施例７】
【００６９】
本発明の第７の実施例について，図７を用いて説明する。本実施例は，フラッシュタンクおよび再生塔で吸収液から放出された放散ガス１３０に含まれる硫化水素を吸着剤で除去し，高純度の二酸化炭素を回収する例である。
【００７０】
二酸化炭素と硫化水素を含む放散ガス１３０は，冷却器１４０で冷却された後，気水分離器１４１に導入され，放散ガス１３０に含まれる水分１５０が除去される。
【００７１】
水分濃度が低下した放散ガス１５１は，バルブ１６２を介して吸着塔１４６へ導入される。吸着塔１４６には吸着剤が充填されており，放散ガス１５１に含まれる硫化水素は吸着され，バルブ１６５を介して実質的に硫化水素を含まない二酸化炭素ガス１５４が得られる。このとき，バルブ１６１，１６４，１６６，および１６７は閉止されている。もう一方の吸着塔１４７にも同じ吸着剤が充填されており，バルブ１６４およびバルブ１６７を開けることにより，放散ガス１５１を導入することができる。
【００７２】
この吸着剤は，１００〜３００℃の低温で硫化水素を吸着し，その後，１００〜６００℃の温度条件下で酸素を含有するガスが供給されると，吸着していた硫黄を二酸化硫黄に変換して自身は再生するという特徴を有するものである。（例えば，特開昭５２−１１４５８９号公報，および特開昭５２−１１４５９０号公報参照）。
【００７３】
次に，吸着剤の再生操作について説明する。ここでは，吸着塔１４７に設けられた吸着剤の再生操作を説明する。
【００７４】
吸着塔１４７には，再生により発生した再生排ガス１５３の一部と，あらかじめ所定の温度に加熱された空気１６９とを混合して所定の酸素濃度に調整されたガスが，バルブ１６３を介して供給される。この酸素を含むガスが，吸着剤に吸着された硫黄分を酸化して二酸化硫黄に変換することにより，吸着剤は再生される。
【００７５】
再生排ガス１５３は，バルブ１６８を介して吸着塔１４７から排出される。再生排ガス１５３の一部は，前述したように空気１６９と混合されて，バルブ１６３を介して再生中の吸着塔１４７に供給される。また，再生排ガス１５３の残りは，湿式脱硫設備（石膏回収装置）１４４に導入される。
【００７６】
湿式脱硫設備１４４では，石灰石スラリー１５５が循環しており，再生排ガス１５３に含まれる二酸化硫黄は，石灰石スラリー１５５と反応して石膏として固定化される。石膏を含む石灰石スラリー１５５の一部は，湿式脱硫設備１４４から脱水機１４５へ排出され，石膏１５７と水１５８とに分離される。一方，二酸化硫黄を除去した後の排ガス１６０は，煙突を経由して大気に放出される。
【００７７】
二酸化炭素ガス１５４の中の硫化水素濃度は常時監視されており，硫化水素濃度が一定のレベルを超えたときには，バルブの切り替え操作により，再生が終わった吸着塔へ放散ガス１５１を導入する。この操作の繰り返しにより，回収される二酸化炭素ガス１５４の中の硫化水素濃度が常に所定の範囲に維持される。
【００７８】
本実施例で使用される吸着剤としては，例えば，少なくともチタンおよびモリブデンの酸化物を含有する吸着剤を用いることができる。また，再生排ガス１５３と吸着剤とを接触させる温度としては１００〜３００℃が好ましいが，この範囲に限定されるものではない。さらに，この吸着剤の再生温度としては１００〜６００℃が好ましいが，この範囲に限定されるものではない。また，本実施例では吸着剤の再生に，空気と再生排ガスとの混合ガスを用いた。これは，再生の際の吸着剤の温度を所定の温度範囲に制御するためであり，空気を単独で使用する場合もある。
【００７９】
従来，再生塔の放散ガスは，燃焼器に導入して硫化水素を二酸化硫黄に変換した後に湿式脱硫設備に導入していた。しかし，この燃焼法では，二酸化炭素は燃焼排ガスとして放出されるため回収することができなかった。本実施例によれば，放散ガスから硫化水素のみを除去できるため，高純度の二酸化炭素を回収できるというメリットがある。
【００８０】
また，放散ガス中の硫化水素濃度が低く二酸化炭素濃度が高い場合には，上述の燃焼法では，比熱の大きい二酸化炭素を高温にするために多量の燃料を使用するという課題があった。これに対して，本実施例に示した吸着法によれば，燃料を使用しないため放散ガスの処理コストを大幅に低減することができる。
【実施例８】
【００８１】
本発明の第８の実施例について，図８および図９を用いて説明する。本実施例は，実施例５（図５）に示した二酸化炭素と硫化水素の除去装置のシステムの制御方法に関する例である。本実施例では，精製ガス１２４の硫化水素濃度を制御する方法の一例について説明する。図８は，本実施例におけるシステム制御方法を示すブロック図であり，図９は，制御方法のフローチャートである。
【００８２】
硫化水素濃度計１７２は，精製ガス１２４中の硫化水素濃度を測定しており，その測定値は制御装置１７１に入力される。制御装置１７１には，あらかじめ管理濃度が設定されている。そして，制御装置１７１は，硫化水素濃度計１７２で測定された硫化水素濃度が管理濃度を超えた場合（図９のステップＳ１）には，先ずバルブ１７６の開度を大きくし，リボイラー１０６へ供給する蒸気流量を増加させ，吸収液の再生を促進させる（図９のステップＳ２）。この結果，リーン液１２７の硫化水素濃度が低下するため，精製ガス１２４中の硫化水素濃度を低減することができる。
【００８３】
前述した操作によっても硫化水素濃度が管理濃度を超えている場合（図９のステップＳ３）には，バルブ１７５の開度を大きくし，再生塔１０５に導入するセミリーン液１２８の比率を増加すると同時に，バルブ１７７の開度を大きくし，吸収塔１０１に導入するリーン液の量を増加させる。またこの操作と同時にバルブ１７８の開度を上げて，冷却器１１３へ導入する冷却水の流量を増加させる（図９のステップＳ４）。
【００８４】
以上述べた操作によっても硫化水素濃度が管理濃度を超えている場合（図９のステップＳ５）には，加熱器１１１へ導入する蒸気流量を調節するバルブ１７９の開度を上げて，リッチ液（吸収液）１２５の温度を上げる（図９のステップＳ６）ことにより，再生を促進するという方法がある。
【００８５】
吸収塔１０１へ導入されるセミリーン液１２８の流量に対してリーン液１２７の流量割合を上げることにより，リッチ液１２５の平均的なローディングが低下する。具体的には，バルブ１７７を開にし，吸収塔１０１へ導入するリーン液１２７の流量を増加させる。これにより，吸収塔１０１における液／ガス比が上昇し，精製ガス１２４中の硫化水素濃度を低減することができる。
【００８６】
以上の操作は，基本的には上述した順に実施するが，順序を変更しても良く，また，２つ以上の操作を同時に行っても良い。本実施例では，精製ガス１２４の硫化水素濃度の制御方法について説明したが，二酸化炭素濃度の制御も同様の方法で行うことができる。
【符号の説明】
【００８７】
１…第一吸収塔、２…第二吸収塔、３，７…熱交換器、４…フラッシュタンク、５…再生塔、６…リボイラー、８…第三吸収塔、１１…加熱器、１２…第一冷却器、１３…第二冷却器、１４…第三冷却器、４０…第四冷却器、２１…被処理ガス、２２…一次処理ガス、２３，２５，３２…吸収液、２４…精製ガス、２６，２９，３０，５１…放散ガス、２７…二次再生液、２８…一次再生液、３１…二次処理ガス、４１…気水分離器、４２…触媒塔、４４…石膏回収設備、４５…脱水機、４６，４７…吸着塔、５０…水、５３…再生排ガス、５４…二酸化炭素、５５，５６…石灰石スラリー、５７…石膏、５８…水、６０…排ガス、６１〜６８…バルブ、６９…空気、７４〜７７…バルブ、７１…制御装置、７２…硫化水素濃度計、７３…圧力計、１０１…吸収塔、１０２…前吸収塔、１０３，１０７…液／液熱交換器、１０４…フラッシュタンク、１０５…再生塔、１０６…リボイラー、１１１…加熱器、１１２…第一冷却器、１１３…第二冷却器、１１４…第三冷却器、１２１…被処理ガス、１２４…精製ガス、１２５…リッチ液、１２６，１２９，１３０…放散ガス、１２７…リーン液、１２８…セミリーン液、１４０…冷却器、１４１…気水分離器、１４４…湿式脱硫設備、１４５…脱水機、１４６，１４７…吸着塔、１５０…水分、１５３…再生排ガス、１５４…二酸化炭素、１５５，１５６…石灰石スラリー、１５７…石膏、１５８…水、１６０…排ガス、１６１〜１６８，１７５〜１７９…バルブ、１７１…制御装置、１７２…硫化水素濃度計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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