(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備と、該硫化水素ガス中に含まれる硫黄を除去する硫黄除去設備と、該反応設備に供給された硫黄の一部を冷却する硫黄冷却設備とを備える硫化水素ガス製造プラントであって、
上記冷却設備にて発生し当該硫化水素ガス製造プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続されて、回収した廃硫化水素ガスを該処理プラントに供給する配管と、
上記硫黄冷却設備において冷却された硫黄を、循環ポンプを用いて再び上記反応設備に供給する経路、及び／又は硫黄を使用する硫黄処理プラントへと供給する経路とを備えることを特徴とする硫化水素ガス製造プラント。
【請求項２】
上記配管内には、上記廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計が設けられていることを特徴とする請求項１記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項３】
上記配管内には、上記圧力計よりも上記処理プラント側に、上記廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブが設けられていることを特徴とする請求項２記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項４】
上記配管は、所定の分岐点で分岐され、硫化水素ガスを使用する複数の処理プラントに接続可能な分岐配管となっており、上記圧力計及び上記コントロールバルブは、該分岐点よりも該複数の処理プラント側の配管内にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項３記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項５】
上記複数の処理プラントに対し、異なる圧力の廃硫化水素ガスが供給されることを特徴とする請求項４記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項６】
上記複数の処理プラントは、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法において亜鉛硫化物を形成する脱亜鉛工程プラント及びニッケル及びコバルト混合硫化物を形成する硫化工程プラントであることを特徴とする請求項５記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項７】
上記脱亜鉛工程プラントにおいて使用される硫化水素ガスの圧力は、上記反応設備における圧力の１／１００以下であり、上記硫化工程プラントにおいて使用される硫化水素ガスの圧力は、上記反応設備における圧力の１／２以下であることを特徴とする請求項６記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項８】
上記冷却設備は、上記廃硫化水素ガスを排出する排出口を有し、
上記配管は、上記冷却設備の排出口と上記処理プラントとを接続し、該冷却設備から排出される廃硫化水素ガスを回収して該処理プラントに供給することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項９】
当該硫化水素ガス製造プラントは、さらに、上記冷却設備内に固着した硫黄及び上記硫黄除去設備にて除去された硫黄を回収するブローダウン設備を備え、
上記ブローダウン設備は、上記冷却設備にて発生し放出される廃硫化水素ガスを回収し、該廃硫化水素ガスを排出する排出口を有し、
上記配管は、上記ブローダウン設備の排出口と上記処理プラントとを接続し、該ブローダウン設備から排出される廃硫化水素ガスを回収し該処理プラントに供給することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項１０】
上記反応設備における運転温度条件は４７０℃、運転圧力条件は７８０〜８００ｋＰａＧである請求項１乃至９の何れか１項記載の硫化水素ガス製造プラント。
【請求項１１】
少なくとも、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備と、該硫化水素ガス中に含まれる硫黄を除去する硫黄除去設備と、該反応設備に供給された硫黄の一部を冷却する硫黄冷却設備とを備える硫化水素ガス製造プラントにおいて発生する廃硫化水素ガスを回収し利用する方法であって、
上記硫化水素ガス製造プラントには、該硫化水素ガス製造プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管が備えられており、
上記配管を介して、排出された上記廃硫化水素ガスを回収し、該廃硫化水素ガスを上記処理プラントに供給し、
上記硫黄冷却設備で冷却した硫黄を循環ポンプにより再び上記反応設備に供給し、及び／又は該冷却した硫黄を、硫黄を使用する硫黄処理プラントへと供給することを特徴とする廃硫化水素ガスの回収利用方法。
【請求項１２】
上記硫化水素ガス製造プラントには、上記配管内に、上記廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計が設けられ、さらに該圧力計よりも上記処理プラント側に上記廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブが設けられており、
上記コントロールバルブを開放することによって回収した上記廃硫化水素ガスを上記処理プラントに供給し、上記圧力計にて測定される圧力が、その変化が殆ど無くなる程度にまで低下したときに、上記コントロールバルブを閉鎖することによって該廃硫化水素ガスの供給を停止することを特徴とする請求項１１記載の廃硫化水素ガスの回収利用方法。
【請求項１３】
上記配管は、所定の分岐点で分岐され、硫化水素ガスを使用する複数の処理プラントに接続可能な分岐配管となっており、分岐して形成された複数の配管内には、それぞれ上記圧力計及び上記コントロールバルブが設けられていることを特徴とする請求項１２記載の廃硫化水素ガスの回収利用方法。
【請求項１４】
上記複数の処理プラントは、使用する硫化水素ガスの圧力が異なるものであり、
使用する圧力の高い第１の処理プラントに接続された上記配管内の第１のコントロールバルブを開放するとともに使用する圧力の低い第２の処理プラントに接続された上記配管内の第２のコントロールバルブを閉鎖することによって、該第１の処理プラントに上記廃硫化水素ガスを供給し、
上記第１の処理プラントに接続された上記配管内の圧力計にて測定される圧力が、その変化が殆ど無くなる程度にまで低下したときに、上記第１のコントロールバルブを閉鎖するとともに上記第２のコントロールバルブを開放することによって、上記第２の処理プラントに上記廃硫化水素ガスを供給することを特徴とする請求項１３記載の廃硫化水素ガスの回収利用方法。
【請求項１５】
上記反応設備における運転温度条件は４７０℃、運転圧力条件は７８０〜８００ｋＰａＧである請求項１１乃至１４の何れか１項記載の廃硫化水素ガスの回収利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫化水素ガス製造プラント及び廃硫化水素ガスの回収利用方法に関し、さらに詳しくは、排出される廃硫化水素ガスを回収して硫化水素ガスを使用する処理プラントに供給することが可能な硫化水素ガス製造プラント及びその硫化水素ガス製造プラントによる廃硫化水素ガスの回収利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法においては、ニッケル酸化鉱石の浸出液を中和して得られた溶液や不純物を除去したニッケル回収用溶液に対して、硫化水素ガスを吹き込んで金属硫化物を形成する硫化処理が行われる。
【０００３】
このときに使用される硫化水素ガスは、例えば、図５や図６に示すような構成を有する硫化水素ガス製造プラントにより製造されている。
【０００４】
具体的に、図５に示す硫化水素ガス製造プラント５０は、供給された硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備５１と、硫化水素ガスを冷却する冷却設備５２と、硫化水素ガス中に含まれる硫黄を洗浄する洗浄設備５３と、洗浄後の硫化水素ガスを乾燥し水分を除去する乾燥設備５４とで構成されている。また、硫化水素ガス製造プラント５０は、付帯設備として、生成した硫化水素ガスを貯留する貯留設備５５と、硫化水素ガスを供給する供給設備５６とを備えてなる。
【０００５】
硫化水素ガス製造プラント５０では、活性化エネルギーを低減することを目的としてリアクター５１内に触媒を使用している。また、硫化水素ガス製造プラント５０では、製造した硫化水素ガスに含まれる硫黄を洗浄設備５３で除去した後、乾燥設備５４で水分を除去することによって水分による設備の腐食を防止している。
【０００６】
また、硫化水素ガス製造プラント５０では、製造した硫化水素ガスをコンプレッサー等の供給設備５６を使用して必要な圧力まで昇圧し、昇圧させた硫化水素ガスを、例えば上述したニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の脱亜鉛工程や硫化工程等における硫化水素ガスを使用するプラントに供給する。
【０００７】
硫化水素ガス製造プラント５０においては、硫化水素ガスを製造する条件として、例えば、圧力が約５ｋＰａＧ、温度が約３８０℃で運転される。この硫化水素ガス製造プラント５０では、反応設備５１に触媒を使用しているため、圧力、温度ともに低い条件での運転が可能となり、その点が操業上の利点となっている。
【０００８】
しかしながら、硫化水素ガス製造プラント５０においては、反応設備５１内の触媒を定期的に交換する必要があることの他に、触媒の寿命の観点から硫化水素ガスの原料である硫黄の品質を厳しく管理する必要がある。
【０００９】
一方で、図６に示す硫化水素ガス製造プラント６０は、リアクターに触媒を使用しないプラントである。硫化水素ガス製造プラント６０は、図６に示すように、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備（リアクター６６、クエンチタワー６７、ヒータ６８）６１と、硫化水素ガスを冷却する冷却設備６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、硫化水素ガス中の硫黄を除去し硫化水素ガスを供給するノックアウト設備６３と、硫化水素ガスから除去した硫黄を回収し硫黄処理プラント等に供給するブローダウン設備６４とで構成されている。また、硫化水素ガス製造プラント６０は、付帯設備として、熱バランスを調整するために硫黄の温度を冷却する設備６５を備える。
【００１０】
硫化水素ガス製造プラント６０では、反応設備６１のリアクター６６内に熔融硫黄が貯留され、下部から水素ガスを供給することにより、水素ガスが熔融硫黄を通過する間に硫化水素ガスの生成反応が進行する。なお、反応によって減少する硫黄は反応設備６１上部から供給される。反応設備６１にて生成した硫化水素ガスは、大部分が硫化水素であるものの、水素ガスがリアクター内を通過する際に巻き込んだ硫黄蒸気が含まれている。
【００１１】
また、硫化水素ガス製造プラント６０では、硫化水素ガスを製造する条件として、例えば、圧力が約８００ｋＰａＧ、温度が約４７０℃という高温・高圧条件で運転されている。生成した硫化水素ガスは、反応設備６１を構成するクエンチタワー６７を出る際に約１５０℃程度の温度まで下がっているが、さらに冷却設備６２にて約５０℃程度（供給先の設備で使用する温度）にまで冷却され、ノックアウト設備６３に移送される。
【００１２】
また、反応設備６１にて発生した硫化水素ガスに含まれる硫黄の大部分は、供給先となる硫化水素ガスを使用するプラント等のコントロール弁やマニュアルバルブ等のバルブ類や、温度計や圧力計等の計器類に付着すると操業上大きな支障をきたす。そのため、ノックアウト設備６３にて一度固化し、その底部に堆積した硫黄をノックアウト設備６３の下部外周囲に設置されたジャケットを介してスチームで加熱することにより熔融して回収する。回収した硫黄は、ブローダウン設備６４にて貯留した後に供給ポンプ６９を用いて硫黄処理プラントに供給されて処理され、又は繰り返して使用される。
【００１３】
このようにして、硫化水素ガス製造プラント６０にて生成した硫化水素ガスに含まれていた硫黄がノックアウトドラムで分離された後、その硫化水素ガスが、例えば上述したニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の脱亜鉛工程や硫化工程等における硫化水素ガスを使用するプラントに供給される。
【００１４】
硫化水素ガス製造プラント６０においては、系内の圧力を高い状態にして運転管理されることから、コンプレッサーやチラー設備等の設備が不要となり、初期の投資を抑えることができる。さらに、上述した硫化水素ガス製造プラント５０のような触媒の定期交換やそのための交換費用、硫黄の品質管理を含めたメンテナンスコストが不要となり、操業コストを低減できるという利点がある。
【００１５】
しかしながら、硫化水素ガス製造プラント６０では、高圧、高温の条件で運転を行っているため、製造された硫化水素ガスを供給するにあたっては、供給先のプラント操業における適切な圧力にまで減圧させることが必要になる。例えば、ニッケル酸化鉱石を処理してニッケル及びコバルトを含む混合硫化物（ミックスサルファイド：ＭＳ）を生成する硫化工程におけるプラントでは、硫化水素ガスを約３５０ｋＰａＧの圧力として運転しており、また、硫化処理を行い中和終液に含まれる亜鉛を亜鉛硫化物とする脱亜鉛工程におけるプラントでは、硫化水素ガスを約５ｋＰａＧ以下の圧力として運転している。また、硫化水素ガス製造プラント６０では、高圧、高温の条件で運転されるため、ガス漏洩時の危険性が高く、硫化水素ガスに含まれる硫黄（硫黄蒸気）を冷却する設備である硫化水素ガス冷却設備６２や硫化水素ガスを回収する設備であるノックアウト設備６３への負荷は大きくなる。
【００１６】
また、硫化水素ガス製造プラント６０では、発生した硫化水素ガス中に含まれる硫黄をノックアウト設備６３にて除去するが、一部の硫黄は、冷却設備６２において固化しその内部に固着してしまい、そのまま放置すれば操業効率を低下させる。そのため、冷却設備を複数備え、それらを交互に切り替えて使用するようにしている。具体的には、例えば２系統の冷却設備６２Ａ，６２Ｂを備えるようにし、その内部に固着した硫黄によって冷却能力が低下するのに伴って、使用していた冷却設備６２Ａ（内部に固着がある状態の設備）とスタンバイの冷却設備６２Ｂ（内部の固着が除去された状態の設備）とを切り替える。そして、冷却能力が低下した冷却設備６２Ａに対しては、蒸気を使用して設備内に付着した硫黄を溶解して回収することにより、スタンバイ状態とする。これらの操作を繰り返すことにより、硫化水素ガス製造プラント６０の稼働率の低下を防止している。なお、冷却設備６２（６２Ａ，６２Ｂ）にて熔融回収された硫黄は、ブローダウン設備６４に移送され同様にして処理される。
【００１７】
ところで、硫化水素ガス製造プラント６０において、上述したように硫黄が固着し熔融処理のために切り替えた冷却設備６２（例えば冷却設備６２Ａ）は、その直前まで硫化水素ガスを冷却するのに使用されていたものである。そのため、冷却設備６２Ａ内には高圧かつ高濃度の硫化水素ガスが保持されている。したがって、冷却設備６２Ａの内壁に固着した硫黄を熔融して回収するにあたっては、冷却設備６２Ａ内の圧力を開放した上で行う必要がある。
【００１８】
しかしながら、圧力を開放する際に発生する硫化水素ガスは、いわゆる廃硫化水素ガスとなってロスとなる。また、その廃硫化水素ガスは、非常に有毒であり、そのまま大気中に放出することはできない。そのことから、フレアー設備（燃焼させて毒性を低下させる設備）や苛性ソーダ等を用いた除害設備等で処理してから排出することが必要となる。
【００１９】
ところが、フレアー設備で廃硫化水素ガスを処理する場合には、硫化水素ガスはＳＯｘガスとなり、僅かとはいえ環境に対して影響を与える。一方、除害設備で無害化する場合には、苛性ソーダのような中和剤が必要となり、その中和剤も操業コストとして考慮する必要がある。
【００２０】
例えば、特許文献１には、ニッケル酸化鉱石を処理してＭＳを製造する硫化工程において、硫化反応槽から排出される余剰の硫化水素ガスを回収する方法として、硫化水素ガスを苛性ソーダに吸収させた液（水硫化ソーダや硫化ソーダといった形態）を通じて硫化反応に再利用する方法が提案されている。また、特許文献２には、脱水工程中に揮散する硫化水素ガスを、脱水工程が行われている系外で有機アミド溶媒に吸収させて回収し、回収した硫化水素をアルカリ金属硫化物の原料として重合反応に再利用する方法が公開されている。
【００２１】
しかしながら、これらの方法は、硫化水素をガスとして回収する方法ではなく、また、苛性ソーダや有機アミド等の回収溶媒が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２０１０−１２６７７８号公報
【特許文献２】特開平０９−２８６８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、排出される廃硫化水素ガスを回収し、硫化水素ガスを使用して処理する処理プラントに効率的に供給すること、及び反応設備に供給された一部の硫黄を冷却して再び反応設備や硫黄を使用する硫黄処理プラントへと供給することが可能な硫化水素ガス製造プラント及びその硫化水素ガス製造プラントによる廃硫化水素ガスの回収利用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、硫化水素ガス製造プラントにおいて、当該プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管を備えるようにすることにより、排出される廃硫化水素ガスを効率的に回収し、硫化水素ガスを使用して処理する処理プラントに有効に供給できることを見出した。
【００２５】
すなわち、本発明に係る硫化水素ガス製造プラントは、少なくとも、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備と、該硫化水素ガス中に含まれる硫黄を除去する硫黄除去設備と、該反応設備に供給された硫黄の一部を冷却する硫黄冷却設備とを備える硫化水素ガス製造プラントであって、上記冷却設備にて発生し当該硫化水素ガス製造プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続されて、回収した廃硫化水素ガスを該処理プラントに供給する配管と、上記硫黄冷却設備において冷却された硫黄を、循環ポンプを用いて再び上記反応設備に供給する経路、及び／又は硫黄を使用する硫黄処理プラントへと供給する経路とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る廃硫化水素ガスの回収利用方法は、少なくとも、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備と、該硫化水素ガス中に含まれる硫黄を除去する硫黄除去設備と、該反応設備に供給された硫黄の一部を冷却する硫黄冷却設備とを備える硫化水素ガス製造プラントにおいて発生する廃硫化水素ガスを回収し利用する方法であって、上記硫化水素ガス製造プラントには、該硫化水素ガス製造プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管が備えられており、上記配管を介して、排出された上記廃硫化水素ガスを回収し、該廃硫化水素ガスを上記処理プラントに供給し、上記硫黄冷却設備で冷却した硫黄を循環ポンプにより再び上記反応設備に供給し、及び／又は該冷却した硫黄を、硫黄を使用する硫黄処理プラントへと供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、フレアー設備や除害設備等を用いることなく、排出される廃硫化水素ガスを効率的に回収し、硫化水素ガスを使用して処理する処理プラントに有効に供給でき、また硫黄冷却設備で冷却した硫黄を再び反応設備に供給し、及び／又は硫黄処理プラントへと供給することで硫黄を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】硫化水素ガス製造プラントの構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】硫化水素ガス製造プラントの構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】廃硫化水素ガスを処理プラントに供給する際の供給制御フロー図である。
【図４】廃硫化水素ガスを処理プラントに供給する際の供給制御フロー図である。
【図５】従来の硫化水素ガス製造プラントの構成を示す概略構成図である。
【図６】従来の硫化水素ガス製造プラントの構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る硫化水素ガス製造プラント及び廃硫化水素ガスの回収利用方法について、以下の順序で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
１．本発明の概要
２．硫化水素ガス製造プラント
２−１．第１の実施形態
２−２．第２の実施形態
３．廃硫化水素ガスの回収利用方法
３−１．第１の実施形態
３−２．第２の実施形態
４．実施例
【００３０】
［１．本発明の概要］
本発明に係る硫化水素ガス製造プラントは、少なくとも、硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスを発生させる反応設備と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備と、硫化水素ガス中に含まれる硫黄を除去する硫黄除去設備とを備える硫化水素ガス製造プラントであって、冷却設備にて発生し当該プラントから排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管を備えるものである。そして、本発明では、その配管を介して回収した廃硫化水素ガスをその処理プラントに供給することを特徴とする。
【００３１】
硫化水素ガス製造プラントにおいては、反応設備にて発生した硫化水素ガスを冷却設備にて冷却する際、その硫化水素ガス中に含まれていた硫黄の一部が固化して冷却設備の底部に固着してしまう。冷却能力の低下とそれに伴う操業効率の低下を防ぐために、冷却設備を複数備えて交互に切り替えて使用するようにし、切り替えて一時停止させた冷却設備に対して内部に固着硫黄の除去処理を行っている。このとき、その硫黄の除去処理を行う際に、廃硫化水素ガスが発生する。
【００３２】
従来、当該プラントから生じた廃硫化水素ガスは、ほとんど活用されることなく、硫化水素ガス製造におけるロスとなっていた。また、そのまま大気中に放出できないため、フレアー設備や除害設備等を用いて処理していたが、環境に対する負荷は少なからず生じ、また苛性ソーダ等の中和剤を別途用いる必要があった。
【００３３】
これに対して、本発明に係る硫化水素ガス製造プラント及びそのプラントを用いた廃硫化水素ガスの回収利用方法によれば、排出される廃硫化水素ガスを効率的に回収して、硫化水素ガスを使用する処理プラントに対して供給することができ、有効利用することができる。また、従来のようなフレアー設備や除害設備を用いた処理を要しないことから、環境に対する負荷を効果的に低減できるとともに、苛性ソーダ等の中和剤を要せず、コストの点においても有利である。
【００３４】
なお、硫化水素ガスを使用する処理プラントとしては、例えば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法における脱亜鉛工程にて用いられる脱亜鉛工程プラントや、硫化工程にて用いられる硫化工程プラント等が挙げられる。
【００３５】
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法は、ニッケル酸化鉱石のスラリーから、例えば高温高圧浸出法（ＨＰＡＬ法）を用いて、ニッケル及びコバルトを回収する湿式製錬方法である。具体的に、このニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法は、ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸を添加して高温高圧下で浸出する浸出工程と、浸出スラリーを多段洗浄しながら残渣を分離しニッケル及びコバルトと共に不純物元素を含む浸出液を得る固液分離工程と、浸出液のｐＨを調整して不純物元素を含む中和澱物を分離しニッケル及びコバルトと共に亜鉛を含む中和終液を得る中和工程と、中和終液に対し硫化水素ガスを吹き込んで亜鉛硫化物を形成して分離しニッケル及びコバルトを含むニッケル回収用母液を得る脱亜鉛工程と、ニッケル回収用母液に対し硫化水素ガスを吹き込んでニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を形成する硫化工程とを有する。
【００３６】
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法における脱亜鉛工程及び硫化工程では、各プラントにおける反応槽の気相に硫化水素ガスを吹き込んで硫化反応を生じさせることにより金属硫化物を形成する。したがって、これらの硫化水素ガスを使用する処理プラントに対して、硫化水素ガス製造プラントから正規に製造された硫化水素ガスと共に、従来は廃硫化水素ガスとして廃棄処理していた硫化水素ガスを回収し供給することにより、硫化水素ガス製造プラントにて製造される硫化水素ガスをロスなく供給できる。また、それぞれの硫化水素ガスを使用する処理プラントにおいては、硫化水素ガスの使用コストを低減することも可能となり、効率的な湿式製錬操業を行うことができる。
【００３７】
以下、本発明に係る硫化水素ガス製造プラント及び廃硫化水素ガスの回収利用方法に関する具体的な実施の形態について、図面を参照しながら、より具体的に説明する。なお、本実施の形態に係る硫化水素ガス製造プラントは、上述した図６に示す硫化水素ガス製造プラント６０を改良したものであり、一部共通する説明は省略する。
【００３８】
［２．硫化水素ガス製造プラント］
＜２−１．第１の実施形態＞
図１は、硫化水素ガス製造プラントの構成の一例を示す概略図である。この図１に示される硫化水素ガス製造プラント１０は、硫化水素ガスを発生させる反応設備１１と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備１２と、硫化水素ガス中の硫黄を除去し硫黄が除去された硫化水素ガスを供給する硫黄除去設備１３とを備える。また、硫化水素ガス製造プラント１０は、冷却設備１２にて発生し当該プラント１０から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに接続される配管１４を備えている。
【００３９】
さらに、硫化水素ガス製造プラント１０は、硫黄除去設備１３にて除去された硫黄を回収して貯留し、硫黄を処理する設備に供給するブローダウン設備１５と、反応設備１１における熱バランスを調整するために硫黄を冷却する硫黄冷却設備１６とを備える。
【００４０】
反応設備１１は、例えば、リアクター１７と、クエンチタワー１８と、ヒーター１９とから構成されている。反応設備１１は、供給された硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガス生成反応を生じさせ、硫化水素ガスを発生させる。より具体的には、リアクター１７内に熔融硫黄が貯留され、その下部から水素ガスが供給されることによって、水素ガスの上昇流が熔融硫黄を通過する間に反応が進行して硫化水素ガスが発生する。ここで発生した硫化水素ガスは、その大部分が硫化水素であるが、一部に水素ガスがリアクター１７を通過する際に巻き込んだ硫黄蒸気が含まれている。
【００４１】
また、反応設備１１においては、温度が約４７０℃、圧力が約８００ｋＰａＧという比較的に高温かつ高圧の条件下で運転されており、発生した硫化水素ガスも高温かつ高圧になっている。なお、反応設備１１において発生した硫化水素ガスは、供給される硫黄と熱交換が行われる結果、クエンチタワー１８を通過した際には１５０℃程度となっている。
【００４２】
冷却設備１２は、反応設備１１にて発生した硫化水素ガスを回収する。冷却設備１２における硫化水素ガスの冷却温度としては、特に限定されず、硫化水素ガス中の硫黄分を低減する上では低い方が好ましい。具体的には、通常（冷却）水を使用していることから、約５０℃程度にまで冷却される。
【００４３】
また、硫化水素ガス製造プラント１０においては、冷却設備１２が複数備えられている。冷却設備１２においては、回収した硫化水素ガス中に含まれる硫黄の一部が、設備内部（伝熱面）で固化して固着してしまう。そのため、冷却設備１２を複数備えるようにすることによって、それらを交互に切り替えて使用することを可能にし、冷却能力の低下に伴う操業効率の低下を防止している。なお、図１に示す硫化水素ガス製造プラント１０は、冷却設備１２Ａ，１２Ｂの２系統を有する例である。
【００４４】
また、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにおいては、例えばその下部周囲にジャケットが設けられており、スチームで加熱することによって固着した硫黄を熔融することが可能となっている。冷却設備１２Ａ，１２Ｂにおいては、例えば冷却設備１２Ａの内部に硫黄が固着した場合、冷却設備１２Ａの使用を停止して冷却設備１２Ｂに切り替える。使用を停止させた冷却設備１２Ａでは、スチームにより固着した硫黄が熔融され回収される。
【００４５】
ここで、冷却設備１２Ａ，１２Ｂは、使用を一時停止した設備においても直前まで硫化水素ガスを冷却していたものであるため、その内部に高圧かつ高濃度の硫化水素ガスを保持している。そのため、内部に固着した硫黄の熔融回収処理にあたっては、その硫黄を熔融回収する冷却設備１２Ａ，１２Ｂ内の硫化水素ガスを排出し、内部圧力を低下させた状態で行う必要がある。硫化水素ガス製造プラント１０では、このとき排出される硫化水素ガスが、いわゆる廃硫化水素ガスとなり、当該冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生する。
【００４６】
硫化水素ガス製造プラント１０からの廃硫化水素ガスの排出態様としては、例えば、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて熔融回収された硫黄と共に、後述するブローダウン設備１５に廃硫化水素ガスを放出させて圧力を開放し、そのブローダウン設備１５に設けられた排出口２５から排出する。または、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生した廃硫化水素ガスを、冷却設備１２Ａ，１２Ｂに設けられた排出口から直接排出するようにしてもよい。
【００４７】
なお、ブローダウン設備１５に設けられた排出口２５から廃硫化水素ガスを排出する場合、図１に示すように、ブローダウン設備１５の排出口２５と硫化水素ガスを使用する処理プラントＡとを接続させるように後述する配管１４を設けるようにする。また、冷却設備１２Ａ，１２Ｂに設けられた排出口から直接廃硫化水素ガスを排出する場合には、その冷却設備１２Ａ，１２Ｂの排出口と硫化水素ガスを使用する処理プラントＡとを接続させるように後述する配管１４を設けるようにする。
【００４８】
硫黄除去設備（ノックアウト設備）１３は、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて冷却された硫化水素ガス中の硫黄を除去する。そして、硫黄除去設備１３は、硫黄が除去された硫化水素ガスを、硫化水素ガスを使用する処理プラント等に供給する。上述のように、反応設備１１内で発生した硫化水素ガスには、一部硫黄蒸気が含まれている。硫黄除去設備１３では、その硫黄蒸気を固化して底部に堆積させ、例えばその下部の外周囲に設置されたジャケットを介してスチームで加熱することによって熔融し回収する。回収した硫黄は、後述するブローダウン設備１５に移送する。
【００４９】
なお、硫黄除去設備１３が硫化水素ガスを供給する処理プラントとしては、後述する配管１４を介して廃硫化水素ガスを供給する処理プラントＡと同一であっても異なってもよい。例えば、処理プラントとしては、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法にて用いられる硫化工程プラントや脱亜鉛工程プラント等が挙げられる。
【００５０】
配管１４は、当該硫化水素ガス製造プラント１０から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに接続される。配管１４により回収される廃硫化水素ガスは、上述したように、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにおいて固着した硫黄の熔融回収処理に際して排出される硫化水素ガスである。なお、この廃硫化水素ガスも、７８０ｋＰａＧ程度の高圧ガスとなっている。
【００５１】
例えば、配管１４は、図１に示すように、後述するブローダウン設備１５の排出口２５と硫化水素ガスを使用する処理プラントＡとを接続する。配管１４は、硫黄の熔融回収処理を行うために冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生しブローダウン設備１５へ放出された廃硫化水素ガスを、ブローダウン設備１５の排出口２５を介して回収する。回収された廃硫化水素ガスは、配管１４を通って、配管１４の一端が接続された硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに供給される。
【００５２】
また、配管１４には、その内部に、硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに対して供給される廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０と、廃硫化水素ガスの流量を測定する流量計２１とが設けられている。さらに、配管１４には、処理プラントＡへの回収した廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２が設けられている。このように、配管１４では、少なくとも圧力計２０とコントロールバルブ２２が設けられていることにより、圧力計２０にて測定される廃硫化水素ガスの圧力に応じてコントロールバルブ２２を制御することで、適切に廃硫化水素ガスを処理プラントＡに供給することが可能になっている。詳しくは後述する。
【００５３】
また、配管１４には、少なくとも１つのＯＮ／ＯＦＦバルブ２３が設けられており、緊急時の硫化水素ガス製造プラント１０と硫化水素ガスを使用するプラントとの間における廃硫化水素ガスのアイソレーションを可能にしている。
【００５４】
なお、配管１４を介して廃硫化水素ガスを供給する処理プラントＡとしては、特に限定されるものではなく、硫化水素ガスを使用する処理プラントであればよい。例えば、上述したニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法に用いられる硫化工程プラントや脱亜鉛工程プラント等が挙げられる。処理プラントＡは、その硫化水素ガスの使用圧力が当該プラント１０の反応設備１１における運転圧力条件（７８０〜８００ｋＰａＧ）よりも低いものであることが、移送ポンプ等を設けなくても圧力差によりスムーズに廃硫化水素ガスを供給できるという点で好ましい。
【００５５】
ブローダウン設備１５は、硫黄除去設備１３にて硫化水素ガスから除去された硫黄を回収する。また、ブローダウン設備１５は、冷却設備１２Ａ，１２Ｂ内に固着していた硫黄を回収する。そして、ブローダウン設備１５は、それら回収した硫黄を供給ポンプ２４を用いて例えば硫黄処理プラント等に供給する。または、回収した硫黄を、再び反応設備１１に対して供給する硫黄源として循環利用させてもよい。
【００５６】
また、ブローダウン設備１５には、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生し当該ブローダウン設備１５に放出されてきた廃硫化水素ガスを系外に排出するための排出口２５が設けられている。ブローダウン設備１５は、図１に示すように、その排出口２５に配管１４が結合され、配管１４によって硫化水素ガスを使用する処理プラントＡと接続されており、排出口２５から排出される廃硫化水素ガスが配管１４を介して回収されて処理プラントＡに供給されるようになっている。
【００５７】
硫黄冷却設備１６は、反応設備１１における熱バランスを調整するために硫黄を約４７０℃から約１５０℃まで冷却する。また、硫黄冷却設備１６は、冷却した硫黄を例えばブローダウン設備１５に供給し、冷却設備１２Ａ，１２Ｂや硫黄除去設備１３から回収した硫黄と共に硫黄処理プラント等に供給する。また、硫黄冷却設備１６は、冷却した硫黄を循環ポンプ２６を用いて再び反応設備１１に供給する硫黄源として循環利用させてもよい。
【００５８】
以上のように、硫化水素ガス製造プラント１０は、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生し当該プラント１０から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに接続される配管１４を備えている。この配管１４は、当該プラント１０から排出される廃硫化水素ガスをその処理プラントＡに供給することができるので、これまで単に排出されるだけでロスとなっていた廃硫化水素ガスを効率的に回収し、処理プラントＡにて有効に利用させることができる。また、従来のように、フレアー設備や除害設備等による処理を要しないため、苛性ソーダ等の回収溶媒の使用コストを無くすことができ、操業コストを大幅に削減できる。
【００５９】
また、その配管１４には、少なくとも、廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０と、処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２が適切に配置されているので、測定される圧力に応じて、回収した廃硫化水素ガスを効率的に処理プラントＡに供給することができる。また、図１に示すように、配管１４に、廃硫化水素ガスの流量を測定する流量計２１を設置することにより、廃硫化水素ガスの流量に応じても、効率的に処理プラントＡに供給することができる。
【００６０】
＜２−２．第２の実施形態＞
上述した図１に示す硫化水素ガス製造プラント１０においては、配管１４の一端を１つの処理プラントＡに接続させ、配管１４を介して廃硫化水素ガスをその１つの処理プラントＡに供給可能とした例について説明したが、これに限られるものではなく、複数の処理プラントに廃硫化水素ガスを供給可能なように配管１４を構成するようにしてもよい。
【００６１】
図２は、硫化水素ガスを使用する２つの処理プラント（処理プラントＡ、処理プラントＢ）に廃硫化水素ガスを供給可能なように構成した硫化水素ガス製造プラント１０’の構成図である。なお、この図２に示される硫化水素ガス製造プラント１０’において、図１に示した硫化水素ガス製造プラント１０と同一の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
硫化水素ガス製造プラント１０’は、反応設備１１と、冷却設備１２と、硫黄除去設備１３と、ブローダウン設備１５と、硫黄冷却設備１６とを備える。そして、冷却設備１２にて発生し当該硫化水素ガス製造プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管１４’を備えている。
【００６３】
硫化水素ガス製造プラント１０’では、配管１４’が、所定の分岐点３０で分岐された分岐配管となっており、分岐して形成された２つの配管１４Ａ，１４Ｂを、硫化水素ガスを使用する２つの処理プラント（処理プラントＡ、処理プラントＢ）にそれぞれ接続可能にしている。また、配管１４Ａ，１４Ｂの内部には、それぞれ、供給される廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０Ａ，２０Ｂと、廃硫化水素ガスの流量を測定する流量計２１Ａ，２１Ｂとが、その分岐点３０よりも処理プラントＡ，Ｂ側に設けられている。さらに、配管１４Ａ，１４Ｂには、それぞれ、処理プラントＡ、処理プラントＢに供給する廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２Ａ，２２Ｂが設けられている。さらにまた、配管１４Ａ，１４Ｂには、それぞれ、少なくとも１つのＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ａ，２３Ｂが設けられており、緊急時の硫化水素ガス製造プラント１０’と硫化水素ガスを使用するプラントとの間における廃硫化水素ガスのアイソレーションを可能にしている。
【００６４】
このように、配管１４’には、分岐して形成された、それぞれの配管１４Ａ，１４Ｂに、少なくとも、各処理プラントＡ，Ｂに供給する廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０Ａ，２０Ｂや、廃硫化水素ガスの供給制御を行うコントロールバルブ２２Ａ，２２Ｂが設けられている。これにより、処理プラントＡ、処理プラントＢに対して異なる圧力の廃硫化水素ガスを供給することが可能となっている。つまり、硫化水素ガス製造プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを、硫化水素ガスの使用用途や使用条件が異なる複数の処理プラントに対して、適切に供給することが可能となっている。
【００６５】
具体的に、廃硫化水素ガスを供給する処理プラントＡ、処理プラントＢとしては、例えば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の脱亜鉛工程における脱亜鉛工程プラント、及び、硫化工程における硫化工程プラントが挙げられる。この湿式製錬方法における脱亜鉛工程と硫化工程とでは、硫化水素ガスの吹き込む圧力条件等を変えることによって、金属硫化物を生成を調整している。すなわち、先ず、脱亜鉛工程にて、ニッケル酸化鉱石を浸出し中和して得られた溶液に対して比較的低圧の硫化水素ガスを吹き込むことによって亜鉛を亜鉛硫化物として優先的に回収する。そして、硫化工程にて、得られた亜鉛除去後の溶液に比較的高圧の硫化水素ガスを吹き込むことによってニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を生成させて回収する。
【００６６】
このように、脱亜鉛工程プラントと硫化工程プラントとでは、用いられる硫化水素ガスの圧力条件等が異なる。より具体的には、脱亜鉛工程プラントでは、硫化水素ガス製造プラント１０’の反応設備１１における運転圧力条件の１／１００以下に相当する２ｋＰａＧの圧力条件で運転され、硫化工程プラントでは、その反応設備１１における運転圧力条件の１／２以下に相当する２８０ｋＰａＧの圧力条件で運転される。
【００６７】
上述したように、硫化水素ガス製造プラント１０’によれば、配管１４Ａ，１４Ｂのそれぞれに、圧力計２０Ａ，２０Ｂやコントロールバルブ２２Ａ，２２Ｂが適切に配置されているので、廃硫化水素ガスを供給する複数の処理プラントＡ，Ｂ間において使用する硫化水素ガスの圧力条件が大きく異なる場合であっても、その供給を適切に制御でき、それら処理プラントＡ，Ｂにおいて有効に利用させることができる。具体的な廃硫化水素ガスの供給制御については、後述する。
【００６８】
以上のように、硫化水素ガス製造プラント１０’においても、当該プラント１０’と硫化水素ガスを使用する処理プラントＡ，Ｂとが配管１４’により接続され、またその配管１４’が所定の分岐点で分岐した分岐配管（１４Ａ，１４Ｂ）となっている。これにより、当該プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを効率的に回収することができ、また配管１４’により接続された複数の処理プラントＡ，Ｂに対して回収した廃硫化水素ガスを有効に供給することができる。
【００６９】
また、配管１４’においても、分岐して形成されたそれぞれの配管１４Ａ，１４Ｂに、廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０Ａ，２０Ｂと、その供給を制御するコントロールバルブ２２Ａ，２２Ｂが適切に配置されているので、廃硫化水素ガスを効率的に供給することができ、またその複数の処理プラントＡ，Ｂに対して異なる圧力の廃硫化水素ガスを供給することができる。これにより、それぞれの処理プラントＡ，Ｂに対して、硫化水素ガスの使用条件に合致した圧力の廃硫化水素ガスを適切に供給することができる。
【００７０】
［３．廃硫化水素ガスの回収利用方法］
次に、上述した硫化水素ガス製造プラント１０，１０’おいて発生する廃硫化水素ガスの回収利用方法について説明する。
【００７１】
＜３−１．第１の実施形態＞
先ず、硫化水素ガス製造プラント１０における廃硫化水素ガスの回収利用方法について説明する。上述したように、硫化水素ガス製造プラント１０は、当該プラント１０から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントＡに接続される配管１４が備えられている。そして、硫化水素ガス製造プラント１０における廃硫化水素ガスの回収利用方法では、その配管１４を介して、排出された廃硫化水素ガスを回収し、その廃硫化水素ガスを処理プラントＡに供給する。
【００７２】
上述のように、硫化水素ガス製造プラント１０における反応設備１１では、約４７０℃の高温かつ約８００ｋＰａＧの高圧の条件で運転されており、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生する廃硫化水素ガスも、約７８０ｋＰａＧという高圧のガスとなっている。一方で、回収した廃硫化水素ガスの供給先である処理プラントＡでの硫化水素ガスの使用圧力条件は、発生した廃硫化水素ガスの圧力よりも低い。したがって、配管１４を備えることにより、その圧力差により、当該プラント１０から排出される廃硫化水素ガスが効率的に回収され、配管１４を接続させた処理プラントＡに移送することが可能となる。
【００７３】
ここで、廃硫化水素ガスを供給する処理プラントによって、圧力や流量等の硫化水素ガスの使用条件が異なる場合が多い。そのため、配管１４を介して廃硫化水素ガスを処理プラントＡに供給するに際しては、以下の廃硫化水素ガスの供給制御を行って適切に供給することがより好ましい。
【００７４】
具体的に、図３に、硫化水素ガス製造プラント１０において、配管１４を介して廃硫化水素ガスを回収し、回収した廃硫化水素ガスを処理プラントＡに供給する際の供給制御のフローを示す。
【００７５】
先ず、ステップＳ１１にて、配管１４を介して硫化水素ガス製造プラント１０から排出された廃硫化水素ガスが回収する。具体的に、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生しブローダウン設備１５の排出口２５から排出された廃硫化水素ガスを配管１４を介して回収する。
【００７６】
次に、ステップＳ１２にて、配管１４に設けられたコントロールバルブ２２を開放する。
【００７７】
続いて、ステップＳ１３では、ステップＳ１２におけるコントロールバルブ２２及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３の開放により、配管１４を介して、処理プラントＡへの回収した廃硫化水素ガスの供給が開始される。
【００７８】
次に、ステップＳ１４にて、配管１４内に設けられた圧力計２０を監視し、配管１４を流れて処理プラントＡに供給されている廃硫化水素ガスの圧力を測定する。
【００７９】
そして、ステップＳ１５にて、圧力計２０にて測定される圧力が低下して、測定される圧力に変化が殆ど無くなってきたか否かを判断する。すなわち、測定される圧力が低下して、供給する処理プラントＡにおける圧力と同等となり、もはやその処理プラントＡには廃硫化水素ガスが流入されない状態になったか否かを判断する。ステップＳ１５にて、変化が殆ど無いと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、次にステップＳ１６に進む。一方で、変化がまだあると判断された場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳ１３に戻り、処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給を継続する。
【００８０】
ステップＳ１６では、供給する廃硫化水素ガスの圧力変化が殆ど無い状態、すなわち廃硫化水素ガスが処理プラントＡにこれ以上流入されない状態となったため、コントロールバルブ２２及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３を閉鎖する。これにより、廃硫化水素ガスが硫化水素ガス製造プラント１０に逆流することを防止する。
【００８１】
そして、ステップＳ１７では、ステップＳ１６におけるコントロールバルブ２２及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３の閉鎖により、処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給が停止される。
【００８２】
硫化水素ガス製造プラント１０においては、回収した廃硫化水素ガスを処理プラントＡに供給するに際して、以上のような供給制御を行うことにより、より効率的にかつ処理プラントＡにおける使用条件に合致した廃硫化水素ガスを適切に供給することができる。
【００８３】
＜３−２．第２の実施形態＞
次に、上述した硫化水素ガス製造プラント１０’における廃硫化水素ガスの回収利用方法について説明する。硫化水素ガス製造プラント１０’は、当該プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを回収し、一端が硫化水素ガスを使用する処理プラントに接続される配管１４’が備えられている。その配管１４’は、所定の箇所で分岐した分岐配管となっており、分岐して配管１４Ａ，１４Ｂとなっている。そして、硫化水素ガス製造プラント１０’における廃硫化水素ガスの回収利用方法では、その配管１４’を介して、排出された廃硫化水素ガスを回収し、回収した廃硫化水素ガスを、配管１４Ａ，１４Ｂを介して処理プラントＡ、処理プラントＢに供給する。
【００８４】
硫化水素ガス製造プラント１０’における配管１４’を介して接続された複数の処理プラント（処理プラントＡ，処理プラントＢ）は、その硫化水素ガスの使用圧力条件がそれぞれ異なる場合が想定される。その場合、硫化水素ガス製造プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを短時間で回収するとともに、回収した廃硫化水素ガスを適切に効率的に供給して、処理プラントＡ，Ｂにて好ましい態様で有効利用されることが必要となる。なお、以下では、処理プラントＡ（例えば硫化工程プラント）は、相対的に高い圧力で硫化水素ガスが使用される処理プラントとし、処理プラントＢ（例えば脱亜鉛工程プラント）は、相対的に低い圧力で硫化水素ガスが使用される処理プラントとする。
【００８５】
そこで、このような硫化水素ガスを使用する圧力条件が異なる複数の処理プラントに対して廃硫化水素ガスを供給するにあたっては、先ず、相対的に圧力条件の高い処理プラントＡに対して廃硫化水素ガスを供給する。そして、続いて、相対的に圧力条件の低い処理プラントＢに対して廃硫化水素ガスを供給する。
【００８６】
これにより、各処理プラントＡ，Ｂへの廃硫化水素ガスの移送が短時間で完了し、効果的に廃硫化水素ガスを供給することができる。すなわち、先ず処理プラントＡに対して廃硫化水素ガスを供給することにより、時間経過に伴って配管１４’内の廃硫化水素ガスの圧力は低下していき、処理プラントＢにおける圧力条件に近似させることができる。そして、処理プラントＡへの供給後に処理プラントＢへの供給を開始することにより、直ぐに処理プラントＢに対して適切な圧力の廃硫化水素ガスを供給することができ、圧力が低くなるまで長時間に亘って放置するといった措置を要しない。そのため、安全面においても効果的に供給できる。
【００８７】
なお、硫化水素ガス製造プラント１０’における冷却設備１２Ａ，１２Ｂでは、例えばジャケットに蒸気を通じて固着した硫黄を溶融する時間や溶融した硫黄を回収する時間、そして溶融し硫黄を回収した後に再び設備内を冷却してスタンバイ状態に移行するための時間等が必要となる。このことから、極力、廃硫化水素ガスを処理プラントに効率的に供給し、改めて短時間で廃硫化水素ガスを回収できるようにすることが望ましい。この点においても、上述したように、効率的に廃硫化水素ガスの供給が効率的に完了できることから、配管１４’を介した廃硫化水素ガスの回収も短時間で行うことが可能となり、操業効率を向上させることができる。
【００８８】
より具体的に、硫化水素ガス製造プラント１０’において、配管１４’（１４Ａ，１４Ｂ）を介して硫化水素ガスの使用圧力条件が異なる処理プラントＡ及び処理プラントＢと接続し、それら処理プラントＡ，Ｂに対して廃硫化水素ガスを供給する場合の供給制御について、図４に示すフローに基づいて説明する。
【００８９】
先ず、ステップＳ２１にて、配管１４’を介して硫化水素ガス製造プラント１０’から排出された廃硫化水素ガスを回収する。具体的に、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生しブローダウン設備１５の排出口２５から排出された廃硫化水素ガスを配管１４’を介して回収する。
【００９０】
次に、ステップＳ２２にて、配管１４Ａに設けられ処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２Ａ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ａを開放するとともに、配管１４Ｂに設けられ処理プラントＢへの廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２Ｂ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ｂを閉鎖する。続いて、ステップＳ２３では、ステップＳ２２におけるコントロールバルブ２２Ａ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ａの開放により、配管１４Ａを介して、処理プラントＡへの回収された廃硫化水素ガスの供給が開始される。
【００９１】
次に、ステップＳ２４にて、配管１４Ａ内に設けられた圧力計２０Ａを監視し、配管１４Ａを流れて処理プラントＡに供給されている廃硫化水素ガスの圧力を測定する。
【００９２】
そして、ステップＳ２５にて、圧力計２０Ａにて測定される圧力が低下して、測定される圧力に変化が略無くなってきたか否かを判断する。すなわち、測定される圧力が低下して、供給する処理プラントＡにおける圧力と同等となり、もはやその処理プラントＡには廃硫化水素ガスが流入されない状態になったか否かを判断する。ステップＳ２５にて、変化が殆ど無いと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、次にステップＳ２６に進む。一方で、変化がまだあると判断された場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳ２３に戻り、処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給を継続する。
【００９３】
ステップＳ２６では、供給する廃硫化水素ガスの圧力変化が殆ど無い状態、すなわち廃硫化水素ガスが処理プラントＡにこれ以上流入されない状態となったため、配管１４Ａに設けられたコントロールバルブ２２Ａ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ａを閉鎖し、そして、処理プラントＡへの廃硫化水素ガスの供給を停止する。
【００９４】
そして、ステップＳ２７では、配管１４Ｂに設けられたコントロールバルブ２２Ｂ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ｂを開放して、配管１４Ｂを介した処理プラントＢへの廃硫化水素ガスの供給を開始する。
【００９５】
次に、ステップＳ２８にて、配管１４Ｂ内に設けられた圧力計２０Ｂを監視し、配管１４Ｂを流れて処理プラントＢに供給されている廃硫化水素ガスの圧力を測定する。
【００９６】
そして、ステップＳ２９にて、圧力計２０Ｂにて測定される圧力が低下して、測定される圧力に変化が略無くなってきたか否かを判断する。すなわち、測定される圧力が低下して、供給する処理プラントＢにおける圧力と同等となり、もはやその処理プラントＢには廃硫化水素ガスが流入されない状態になったか否かを判断する。ステップＳ２９にて、変化が殆ど無いと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、次にステップＳ３０に進む。一方で、変化がまだあると判断された場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳ２７に戻り、処理プラントＢへの廃硫化水素ガスの供給を継続する。
【００９７】
そして、ステップＳ３０では、供給する廃硫化水素ガスの圧力変化が殆ど無い状態、すなわち廃硫化水素ガスが処理プラントＢにこれ以上流入されない状態となったため、配管１４Ｂに設けられたコントロールバルブ２２Ｂ及びＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ｂを閉鎖し、そして、処理プラントＢへの廃硫化水素ガスの供給を停止する。
【００９８】
硫化水素ガス製造プラント１０’においては、回収した廃硫化水素ガスを処理プラントＡ，Ｂに供給するに際して、以上のような供給制御を行うことにより、各処理プラントにおいて使用する硫化水素ガスの圧力条件が異なる場合であっても、効率的にかつ各処理プラントにおける使用条件に合致した廃硫化水素ガスを適切に供給することができる。
【００９９】
なお、以上の説明では、使用する圧力条件の異なる複数の処理プラントに対する供給制御について説明したが、使用する硫化水素ガス量の異なる複数の処理プラントに対しても、適切な流量を効率的に供給することができる。
【０１００】
具体的に、例えば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の脱亜鉛工程における硫化処理と硫化工程における硫化処理との硫化水素ガスの使用量を比べると、脱亜鉛処理工程における使用量の方が遥かに少ない。そのため、その処理に要する時間も必然的に長くなる。
【０１０１】
このように、廃硫化水素ガスを供給する複数の処理プラントＡ，Ｂにおける硫化水素ガスの使用量についての条件が異なる場合であっても、上述した硫化水素ガス製造プラント１０’による廃硫化水素ガスの回収利用方法によれば、廃硫化水素ガスを効率的に回収し、そして供給することができる。具体的な方法として、配管１４Ａ，１４Ｂにそれぞれ設けられた流量計２１Ａ，２１Ｂにて測定される廃硫化水素ガスの流量に基づいて制御すればよい。これにより、各処理プラントにおける処理時間が延長してしまうといった不具合を生じさせることなく効率的な操業が可能になるとともに、発生した廃硫化水素ガスを無駄なく有効に活用することができる。
【０１０２】
［４．実施例］
以下に本発明についての実施例を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０３】
（実施例１）
実施例１として、図２に示す硫化水素ガス製造プラント１０’を用いて、硫化水素ガスを製造する通常の操業を行うとともに、当該プラント１０’から排出される廃硫化水素ガスを回収し、その回収した廃硫化水素ガスを、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法における硫化工程プラント（処理プラントＡ）及び脱亜鉛工程プラント（処理プラントＢ）に供給する操業を行った。
【０１０４】
硫化水素ガス製造プラント１０’における通常操業では、その冷却設備１２Ａ，１２Ｂにおいて、硫化水素ガスの冷却に伴って硫化水素ガスに含まれる一部の硫黄が底部に固着してしまうため、冷却設備１２Ａ，１２Ｂを交互に切り替えて使用するようにした。そして、一時停止させた方の冷却設備については、固着した硫黄を熔融して回収する処理を行った。この硫黄の熔融処理に際して放出させる硫化水素ガスを廃硫化水素ガスとした。
【０１０５】
具体的に、硫化水素ガス製造プラント１０’では、ブローダウン設備１５の排出口２５と、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プラントにおけるニッケル硫化処理プラント及び脱亜鉛硫化処理プラントとを接続させる配管１４’を設置した。配管１４’は、所定の箇所で分岐させることによって、硫化工程プラント及び脱亜鉛工程プラントに接続可能となるようにした。
【０１０６】
また、配管１４’において、その所定の分岐点において分岐して形成されたそれぞれの配管に、廃硫化水素ガスの圧力を測定する圧力計２０Ａ，２０Ｂと流量を測定する流量計２１Ａ，２１Ｂを設置した。また、それら圧力計２０Ａ，２０Ｂや流量計２１Ａ，２１Ｂよりも各処理プラント側に、廃硫化水素ガスの供給を制御するコントロールバルブ２２Ａ，２２Ｂを設置した。さらに、分岐点の直後の配管に、緊急時のアイソレーションを目的としたＯＮ／ＯＦＦバルブ２３Ａ，２３Ｂを設置した。
【０１０７】
以上の構成を有する硫化水素ガス製造プラント１０’において、廃硫化水素ガスの回収及び供給については、冷却設備１２Ａ，１２Ｂにて発生しブローダウン設備１５に放出されてそのブローダウン設備１５から排出される廃硫化水素ガスを配管１４’にて回収し、回収した廃硫化水素ガスを配管１４’を介して脱亜鉛工程プラント及び硫化工程プラントにそれぞれ供給するようにした。
【０１０８】
なお、硫化水素ガス製造プラント１０’の反応設備１１における運転圧力条件は、多少変動はあるものの、日平均値として７８０ｋＰａｇであった。一方で、硫化水素ガスの供給先であるニッケル硫化処理プラントにおける圧力条件は２８０ｋＰａｇであり、脱亜鉛硫化処理プラントにおける圧力条件は２ｋＰａｇであった。
【０１０９】
各処理プラントへの廃硫化水素ガスの供給制御については、先ず、配管１４’のコントロールバルブ２２Ａを開放するとともにコントロールバルブ２２Ｂを閉鎖して、ブローダウン設備１５から回収した廃硫化水素ガス（７８０ｋＰａｇ）をニッケル硫化処理プラントに供給した。そして、圧力計２０Ａにて測定される圧力が３５０ｋＰａＧ程度となるとその圧力の変化が略無くなる状態となったので、コントロールバルブ２２Ａを閉鎖した。また同時に、コントロールバルブ２２Ｂを開放するバルブの切り替えを行い、配管１４’内の残りの廃硫化水素ガスを脱亜鉛硫化処理プラントに供給した。脱亜鉛硫化処理プラントへの供給は、圧力計２０Ｂにて測定される圧力が５０ｋＰａＧ程度となるとその圧力の変化が略無くなったので、その時点で終了させた。このような操業を繰り返すことにより、６カ月のオペレーションを実施した。
【０１１０】
以上のオペレーションの結果、操業期間において、冷却設備１２Ａ，１２Ｂの互いの切り替えは合計１４８８回行われ、冷却設備１２Ａ，１２Ｂの硫黄の熔融回収処理により発生した廃硫化水素ガス合計１５ｔを配管１４を介して回収することができ、その廃硫化水素ガスを効果的にニッケル硫化処理プラント及び脱亜鉛硫化処理プラントに供給することができた。
【０１１１】
同時に、廃硫化水素ガス約１５ｔを回収し供給できたことにより、硫化水素ガス１５ｔを製造するのに相当する原料系の操業資材として、硫黄を約１４．１ｔ、水素（メタノール）を約０．９ｔ節約することができた。また、従来用いられていた廃硫化水素ガスを処理する処理系の資材として、硫化水素ガスを吸収して除害するための苛性ソーダが約１７．５ｔ不要になった。なお、従来のように廃硫化水素ガスをフレアー設備にて除害した後に大気に放出するという処理も不要になったので、環境に対する負荷も全く無かった。
【０１１２】
（比較例１）
比較例１では、従来の硫化水素ガス製造プラントを用いて操業を行った。
【０１１３】
その結果、冷却設備にて発生した廃硫化水素ガス約１５ｔは、回収されること無く、除害設備により廃棄処理が必要となった。そして、その除害設備による処理にあたり、廃硫化水素ガスを吸収して除害するための約１７．５ｔの苛性ソーダが必要となった。また、実施例１に比して、原料系の操業資材として、硫黄約１４．１ｔ、水素約０．９ｔが余分に必要となってしまった。なお、フレアー設備にて廃硫化水素ガスを処理する場合でも、発生する硫黄酸化物（ＳＯｘ）が大気に放出される可能性を有していた。
【符号の説明】
【０１１４】
１０，１０’  硫化水素ガス製造プラント、１１  反応設備、１２，１２Ａ，１２Ｂ  冷却設備、１３  硫黄除去設備、１４，１４’、１４Ａ，１４Ｂ  配管、１５  ブローダウン設備、１６  硫黄冷却設備、１７  リアクター、１８  クエンチタワー、１９  ヒーター、２０，２０Ａ，２０Ｂ  圧力計、２１，２１Ａ，２１Ｂ  流量計、２２，２２Ａ，２２Ｂ  コントロールバルブ、２３，２３Ａ，２３Ｂ  ＯＮ／ＯＦＦバルブ、２４  供給ポンプ、２５  排出口、２６  循環ポンプ、３０  分岐点
【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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