(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒を用いて未処理のシンガスから酸性ガスを除去する高圧吸収器を備える、シンガスの処理システムが、始動、シャットダウン、及び、設備故障時のいずれかの期間である過渡作動期間中に生成される硫黄排出物を低減する方法であって、
過渡作動状態を識別する段階と、
過渡作動状態であると認識した場合に、前記未処理のシンガスの流路を調整して、前記未処理のシンガスの少なくとも一部を前記高圧吸収器よりも低圧で動作する低圧吸収器に配送する段階と、
低圧吸収器が溶媒を用いて前記未処理のシンガスから硫黄化合物の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器の塔頂ガスを生成する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記未処理のシンガスの流路を調整する段階が、
過渡作動状態が１以上の硫黄除去ユニット、排ガスユニット及び１以上の高圧圧縮機のうちの１つの設備故障に起因する場合には、１以上のブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送する段階を含み、
過渡作動状態が１以上のブロアの故障に起因する場合には、１以上の非故障ブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送する段階を含み、
過渡作動状態が低圧圧縮機の故障に起因する場合には、１以上のブロア及び１以上の非故障低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送する段階を含み、
過渡作動状態がシステム運転停止に起因する場合には、低圧吸収器に前記未処理のシンガスを配送する段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記未処理のシンガスから硫黄化合物を除去する段階が更に、前記未処理のシンガスを排出物リーン溶媒と混合する段階と、得られる排出物リッチ溶媒を酸性ガスストリッパーにおいて再生する段階とを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
低圧吸収器の塔頂ガスを１以上の高圧圧縮機または１以上のフレアの１つに配送する段階を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記未処理のシンガスを硫黄除去ユニットに配送する段階と、前記未処理のシンガスを熱酸化器に配送する段階とを更に含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
故障した構成部品が高圧圧縮機であり、更に、低圧吸収器の塔頂ガスを１以上のフレアに配送する段階を含む、請求項２記載の方法。
【請求項７】
溶媒を用いて前記未処理のシンガスから酸性ガスを除去する高圧吸収器を備える、シンガスの処理システムが、始動、シャットダウン、及び、設備故障時のいずれかの期間である過渡作動期間中に生成される硫黄化合物を除去する方法であって、
前記未処理のシンガスの第１の部分を前記未処理のシンガスの第２の部分から隔離する段階と、
前記未処理のシンガスの第１の部分を低圧吸収器に配送する段階と、
低圧吸収器が溶媒を用いて前記未処理のシンガスから硫黄化合物の少なくとも一部を除去し前記未処理のシンガスの第１の部分から硫黄化合物の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器塔頂ガスを生成する段階と、
前記未処理のシンガスの第２の部分を高圧吸収器に供給する段階と
を含む方法。
【請求項８】
前記未処理のシンガスの第１の部分を低圧吸収器に配送する段階が更に、過渡作動状態を識別する段階と、前記未処理のシンガスの第１の部分の流路を調整する段階とを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記未処理のシンガスの流路を調整する段階が、
過渡作動状態が１以上の硫黄除去ユニット、排ガスユニット及び１以上の高圧圧縮機のうちの１つの故障に起因する場合には、１以上のブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスの第１の部分を配送する段階を含み、
過渡作動状態が１以上のブロアの故障に起因する場合には、１以上の非故障ブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送する段階を含み、
過渡作動状態が低圧圧縮機の故障に起因する場合には、１以上のブロア及び１以上の非故障低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送する段階を含み、
過渡作動状態がシステム運転停止に起因する場合には、低圧吸収器に前記未処理のシンガスを配送する段階を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記未処理のシンガスの第１の部分から硫黄化合物を除去する段階が、前記未処理のシンガスを排出物リーン溶媒と混合する段階と、得られる排出物リッチ溶媒を酸性ガスストリッパーにおいて再生する段階とを含む、請求項７乃至請求項９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
低圧吸収器塔頂ガスを１以上の高圧圧縮機及び１以上のフレアの１つに配送する段階を含む、請求項７乃至請求項１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記未処理のシンガスの第２の部分を再循環する段階が、前記未処理のシンガスの第２の部分を硫黄除去ユニットに配送する段階と、前記未処理のシンガスの第２の部分を熱酸化器に配送する段階とを含む、請求項７乃至請求項１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
故障した構成部品が高圧圧縮機であり、更に、低圧吸収器の塔頂ガスを１以上のフレアに配送する段階を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
溶媒を用いて未処理のシンガスから酸性ガスを除去する高圧吸収器を備える、シンガスの処理システムであって、当該処理システムが、
１以上の硫黄除去ユニットと、
１以上の硫黄除去ユニットの下流側で流体連通する排ガスユニットと、
排ガスユニットの下流側で流体連通する１以上のブロアと、
１以上のブロアの下流側で流体連通する１以上の低圧圧縮機と、
１以上の低圧圧縮機の下流側で流体連通し、溶媒を用いて前記未処理のシンガスから硫黄化合物の少なくとも一部を除去しする低圧吸収器と、
低圧吸収器の下流側で流体連通し、リーン溶媒流を形成し、酸性ガスを排出する酸性ガスストリッパーと、
１以上の低圧圧縮機の下流側で流体連通する１以上の高圧圧縮機と、
を備えており、
１以上の硫黄除去ユニットが、酸性ガスストリッパーからの酸性ガスから硫黄化合物を除去し、未処理排ガスを生成し、
当該処理システムが、システム運転停止シーケンス中に、前記未処理のシンガスを低圧吸収器に配送することにより高圧吸収器を迂回するよう構成され、
当該処理システムが更に、
前記未処理排ガスの少なくとも一部と酸性ガスストリッパーから排出される酸性ガスを組み合わせる段階と、
組み合わせたガスを低圧吸収器に配送する段階と、
組み合わせたガスから硫黄化合物の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器塔頂ガスを生成する段階と、
によって前記未処理のシンガスを処理するよう構成される処理システム。
【請求項１５】
処理システムが更に、シンガスの処理システムが、始動、シャットダウン、及び、設備故障時のいずれかの期間である過渡作動状態を識別する段階と、前記未処理のシンガスの流路を調整する段階とに基づいて、前記未処理のシンガスを低圧吸収器に配送するよう構成されている、請求項１４記載の処理システム。
【請求項１６】
処理システムが更に、
過渡作動状態が、１以上の硫黄除去ユニット、排ガスユニット及び１以上の高圧圧縮機のうちの１つの故障に起因する場合には、１以上のブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送すること、
過渡作動状態が、１以上のブロアの故障に起因する場合には、１以上の非故障ブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送すること、
過渡作動状態が、１以上のブロア及び１以上の非故障低圧圧縮機のうちの１つに前記未処理のシンガスを配送すること、
に基づいて前記未処理のシンガスの流路を調整するよう構成される、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１７】
処理システムが更に、排ガスユニットを故障構成部品として識別する段階と、１以上のブロア及び１以上の低圧圧縮機のうちの１つに酸性ガスを含む前記未処理排ガスの一部を配送する段階とに基づいて前記未処理のシンガスの流路を調整するよう構成される、請求項１６記載の処理システム。
【請求項１８】
処理システムが更に、酸性ガスを含む前記未処理排ガスを硫黄除去ユニットに配送する段階と、硫黄除去された前記未処理排ガスを熱酸化器に配送する段階とに基づいて前記未処理排ガスの第２の部分を処理するよう構成される、請求項１４記載の処理システム。
【請求項１９】
１以上の高圧圧縮機が故障状態にあり、システムが更に、低圧吸収器の下流側で流体連通した１以上のフレアに低圧吸収器塔頂ガスを配送することによって、低圧吸収器塔頂ガスを処理するよう構成される、請求項１６記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、ガス化システムに関し、より詳細には、過渡プロセスガスを処理するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントで使用されているものなどの少なくとも一部の公知のガス化システムは、１以上の発電タービンシステムと統合され、これにより統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電システムを形成するガス化システムを含む。例えば、公知のガス化システムは、燃料、空気、酸素、蒸気及び／又はＣＯ２の混合気を合成ガスすなわち「シンガス」に転化する。シンガスは、ガスタービンエンジンの燃焼器に送られて、発電機に動力を供給し、発電機は電力網に電力を供給する。少なくとも一部の公知のガスタービンエンジンからの排出ガスは、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に供給され、蒸気タービンを駆動する蒸気を発生する。蒸気タービンにより発生した動力はまた発電機を駆動し、電力網に電力を提供する。
【０００３】
ＩＧＣＣシステムに関連する少なくとも一部の公知のガス化システムは最初に、一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）及び二酸化炭素（ＣＯ２）を含む「未処理の」シンガス燃料を生成する。硫化水素は酸性ガスと呼ばれることが多い。酸性ガスは、一般に、未処理のシンガス燃料から取り除かれ、タービンエンジン内で燃焼するための「清浄な」シンガス燃料を生成する。少なくとも一部の公知のガス除去は、酸性ガス除去サブシステムで実行され、Ｈ２Ｓの大半を除去するための１以上の主吸収器を通常含む。
【０００４】
少なくとも一部の公知のシステムは、全運転条件において現在の排出規制に適合できない可能性がある。例えば、高硫黄始動燃料は、大量の排出物を生成する場合がある。発生するこのような排出物の大半は、酸性ガス除去プロセス中に取り込むことができるが、このような排出物の少なくとも一部は、過渡運転期間中に大気に放出される可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様において、硫黄排出物を低減する方法が提供される。本方法は、未処理ガスの少なくとも一部を低圧吸収器に配送する段階と、未処理ガスから硫黄の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器の塔頂ガスを生成する段階と、低圧吸収器の塔頂ガスを更に処理する段階とを含む。
【０００６】
別の態様において、過渡プロセスガスから硫黄を除去する方法が提供される。本方法は、未処理ガスの第１の部分を未処理ガスの第２の部分から隔離する段階と、未処理ガスの第１の部分を低圧吸収器に配送する段階と、未処理ガスの第１の部分から硫黄の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器塔頂ガスを生成する段階と、低圧吸収器塔頂ガスを更に処理する段階と、未処理ガスの第２の部分を再循環する段階とを含む。
【０００７】
別の態様において、過渡プロセスガスの処理システムは、１以上の硫黄除去ユニットと、１以上の硫黄除去ユニットから下流側で流体連通して結合される排ガスユニットと、排ガスユニットから下流側で流体連通して結合される１以上のブロアと、１以上のブロアから下流側で流体連通して結合される１以上の低圧圧縮機と、１以上の低圧圧縮機から下流側で流体連通して結合される低圧吸収器と、低圧吸収器から下流側で流体連通して結合される酸性ガスストリッパーと、１以上の低圧圧縮機から下流側で流体連通して結合される１以上の高圧圧縮機とを含む。処理システムは、システム運転停止シーケンス中に、未処理のシンガスを低圧吸収器に配送することにより主吸収器を迂回するよう構成される。処理システムが更に、未処理排ガスの少なくとも一部と酸性ガスの一部を組み合わせる段階と、組み合わせたガスを低圧吸収器に配送する段階と、組み合わせたガスから硫黄の少なくとも一部を除去し、低圧吸収器塔頂ガスを生成する段階と、低圧吸収器塔頂ガスを更に処理する段階と、によって過渡プロセスガスを処理するよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電システムの概略図。
【図２】図１に示すＩＧＣＣ発電システムで使用することができる例示的な過渡プロセスガス処理サブシステムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書で使用される用語「リーン」とは、実質的に排出物のない溶媒を説明するのに使用され、用語「リッチ」とは、排出物を含有する溶媒を説明するのに使用される。
【００１０】
図１は、発電プラントで使用されるものなどの例示的な統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電システム１００の概略図である。例示的な実施形態では、ＩＧＣＣシステムは、ガスタービンエンジン１１０を含む。タービン１１４は、第１のロータ１２０を介して第１の発電機１１８に回転可能に結合される。タービン１１４は、１以上の燃料源及び１以上の空気源（両方とも以下で詳細に説明する）と流体連通して結合され、燃料限及び空気源それぞれから燃料及び空気を受け取るよう構成される。タービン１１４は、回転エネルギーを発生し、ロータ１２０を介して発電機１１８に伝達され、該発電機１１８は、回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、限定ではないが、電力網（図示せず）を含む１以上の負荷に伝達される。
【００１１】
ＩＧＣＣシステム１００はまた、蒸気タービンエンジン１３０を含む。例示的な実施形態では、エンジン１３０は、第２のロータ１３６を介して第２の発電機１３４に回転可能に結合された蒸気タービン１３２を含む。
【００１２】
ＩＧＣＣシステム１００はまた、蒸気発生システム１４０を含む。例示的な実施形態では、システム１４０は、１以上の排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１４２を含み、ＨＲＳＧ１４２は、１以上の加熱ボイラー供給水導管１４６を介して１以上の熱伝達装置１４４と流体連通して結合される。ＨＲＳＧ１４２は、導管１４６を介して装置１４４からボイラー供給水（図示せず）を受け取り、ボイラー供給水を加熱して蒸気にするよう構成される。ＨＲＳＧ１４２はまた、排出ガス導管（図示せず）を介してタービン１１４から排出ガス（図示せず）を受け取り、ボイラー供給水を更に加熱して蒸気にする。ＨＲＳＧ１４２は、蒸気導管１５０を介してタービン１３２と流体連通して結合される。過剰なガス及び蒸気は、ＨＲＳＧ１４２からスタックガス導管１５２を介して大気に排出される。
【００１３】
蒸気導管１５０は、蒸気をＨＲＳＧ１４２からタービン１３２に送る。タービン１３２は、ＨＲＳＧ１４２から蒸気を受け取り、蒸気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換する。回転エネルギーは、ロータ１３６を介して発電機１３４に伝達され、ここで発電機１３４は、回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、限定ではないが、電力網を含む１以上の負荷に伝送する。
【００１４】
ＩＧＣＣシステム１００はまた、ガス化システム２００を含む。例示的な実施形態では、システム２００は、空気導管２０４を介して空気源と流体連通して結合された１以上の空気分離ユニット２０２を含む。例示的な実施形態では、このような空気源は、限定ではないが、専用の空気圧縮機及び／又は加圧空気貯蔵ユニット（何れも図示せず）を含む。空気分離ユニット２０２は、空気を酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）及び通気口（図示せず）を介して放出される他の成分に分離する。窒素は、ガスタービン１１４に送られて燃焼を促進させる。
【００１５】
システム２００は、分離ユニット２０２と流体連通して結合され且つ分離ユニット２０２から導管２１０を介して送られたＯ２を受け取るガス化反応器２０８を含む。システム２００はまた、石炭粉砕及びスラリーユニット２１１を含む。ユニット２１１は、石炭供給管２１２及び給水管２１３をそれぞれ介して石炭源及び水源（何れも図示せず）と流体連通して結合される。ユニット２１１は、石炭及び水を共に混合して石炭スラリー流（図示せず）を形成し、石炭スラリー導管２１４を介してガス化反応器２０８に送る。
【００１６】
ガス化反応器２０８は、導管２１４及び２１０をそれぞれ介して石炭スラリー流及び酸素流を受け取る。ガス化反応器２０８は、未処理の高温合成ガス（シンガス）流の生成を可能にする。更に、ガス化反応器２０８はまた、シンガス生成の副産物として高温スラグ流を生成する。スラグ流は、高温スラグ導管２１６を介してスラグ処理ユニット２１５に送られる。スラグ処理ユニット２１５は、スラグを急冷して小部分に細分化し、スラグ導管２１７を通って除去及び送ることができる流れを形成する。
【００１７】
ガス化反応器２０８は、高温シンガス導管２１８を介して熱伝達装置１４４と流体連通して結合される。熱伝達装置１４４は、未処理の高温シンガス流を受け取り、その熱の少なくとも一部を導管１４６を介してＨＲＳＧ１４２に伝達する。続いて、熱伝達装置１４４は、未処理の冷却シンガス流を生成し、これをシンガス導管２１９を介して洗浄機及び低温ガス冷却（ＬＴＧＣ）ユニット２２１に送る。ＬＴＧＣ２２１は、未処理のシンガス流内に混入した粒子状物質を除去し、フライアッシュ導管２２２を介して除去物質を取り除くことができるようにする。ＬＴＧＣ２２１はまた、未処理のシンガス流の冷却を可能にする。ガス化システム２００はまた、酸性ガス除去サブシステム３００を含み、これは、未処理シンガス導管２２０を介して未処理の冷却シンガス流を受け取るＬＴＧＣ２２１と流体連通して結合される。酸性ガス除去サブシステム３００は、以下で詳細に説明するように、未処理のシンガス流から酸性成分の少なくとも一部の除去を可能にする。例示的な実施形態では、このような酸性ガス成分は、限定ではないが、Ｈ２Ｓ及びＣＯ２を含む。酸性ガス除去サブシステム３００はまた、酸性ガス成分の少なくとも一部を、限定ではないがＨ２Ｓ及びＣＯ２などの他の成分に分離することを可能にする。更に、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２３を介して過渡ガス処理サブシステム４００と流体連通して結合される。過渡ガス処理サブシステム４００はまた、酸性ガス成分の少なくとも一部を受け取り、限定ではないがＨ２Ｓ及びＣＯ２などの他の成分に分離する。更に、過渡ガス処理サブシステム４００は、最終統合ガス流を酸性ガス除去サブシステム３００及び最終統合ガス流導管２２４を介してガス化反応器２０８に送る。最終統合ガス流は、以下で説明するように、以前の統合ガス流から生じる所定濃縮のＨ２Ｓ及びＣＯ２を含む。
【００１８】
酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２４を介してガス化反応器２０８と流体連通して結合される。導管２２４は、最終統合ガス流をガス化反応器２０８の所定部分に送る。酸性ガス除去サブシステム３００及び過渡ガス処理装置４００によるこのようなＣＯ２及びＨ２Ｓの分離及び除去により、清浄なシンガス流が生成され、清浄シンガス導管２２８を介してガスタービン１１４に送られる。通常運転中、空気分離ユニット２０２は、導管２０４を介して空気を受け取る。空気は、Ｏ２、Ｎ２及び通気口を介して放出される他の成分に分離される。窒素は、導管２０６を介してタービン１１４に送られ、酸素は、導管２１０を介してガス化反応器２０８に送られる。また、動作中、石炭粉砕及びスラリーユニット２１１は、導管２１２及び２１３をそれぞれ介して石炭及び水を受け取り、得られる石炭スラリー流は、導管２１４を介してガス化反応器２０８に送られる。
【００１９】
ガス化反応器２０８は、導管２１０を介して酸素と、導管２１４を介して石炭と、導管２２４を介して酸性ガス除去サブシステム３００からの最終統合ガス流とを受け取る。反応器２０８は、未処理の高温シンガス流を生成し、導管２１８を介して装置１４４に送る。反応器２０８内で形成されたあらゆるスラグ副生成物は、スラグ処理ユニット２１５並びに導管２１６及び２１７を介して除去される。装置１４４は、未処理のシンガス流を冷却して未処理の冷却シンガス流を生成し、導管２１９を介して石炭粉砕及びスラリーユニット２１１に送る。石炭粉砕及びスラリーユニット２１１内では、粒子状物質が導管２２２を介してシンガスから除去され、シンガスは更に冷却される。未処理の冷却シンガス流は、酸性ガス除去サブシステム３００に送られ、ここで酸性ガス成分が実質的に除去されて清浄なシンガス流を形成し、導管２２８を介してこれをガスタービン１１４に送ることができる。
【００２０】
更に、正常運転中、タービン１１４は、導管２０６及び２２８をそれぞれ介して窒素と清浄なシンガスとを受け取る。タービン１１４は、シンガス燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを生成し、これを送ってタービン１１４の回転を誘起する。熱伝達装置１４４を介した高温シンガスから除去される熱の少なくとも一部は、導管１４６を介してＨＲＳＧ１４２に送られ、この熱によって蒸気を形成することができるようになる。蒸気は、導管１５０を介して蒸気タービン１３２に送られ、これにより蒸気タービン１３２の回転が引き起こされる。タービン１３２は、第２のロータ１３６を介して第２の発電機１３４を回転させる。
【００２１】
図２は、プラント１００（図１に示す）などのＩＧＣＣ発電システムと共に用いることができる例示的な酸性ガス除去サブシステム３００及び過渡ガス処理サブシステム４００の概略図である。酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２０を介して未処理流を受け取る。また、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２８を介して清浄なシンガス流を送る。加えて、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２４を介して統合ガス流をガス化反応器２０８（図１に示す）などのガス化反応器に送る。導管２２０は、１以上の高圧吸収器３０２に流体連通して結合される。例示的な実施形態では、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管２２０と流体連通して結合された２つの高圧吸収器３０２を含む。或いは、酸性ガス除去サブシステム３００は、本明細書で説明されるようにサブシステム３００の動作を可能にする、あらゆる数の高圧吸収器３０２を含むことができる。
【００２２】
例示的な実施形態では、主吸収器３０２は、溶媒を用いて未処理のシフトされたシンガス流からの酸性ガスを除去することができる。未処理のシンガス流は、酸性ガスリーンの溶媒（図示せず）の少なくとも一部に接触し、未処理のシンガス流から選択された酸性ガス成分の少なくとも一部が除去されて、清浄なシンガス流が生成される。除去された酸性ガス成分は、溶媒内に保留され、第１の酸性ガスリッチな又は単にリッチな溶媒流が形成されるようにする。例示的な実施形態では、このような酸性ガス成分は、限定ではないが、Ｈ２Ｓ及びＣＯ２を含む。或いは、本明細書で説明されるようなＩＧＣＣシステム１００の作動を可能にするあらゆる成分が除去される。
【００２３】
例示的な実施形態では、高圧吸収器３０２は、第１のリッチ溶媒流導管３０６を介してフラッシュドラム３０８と流体連通して結合される。或いは、高圧吸収器３０２は、本明細書で説明されるような酸性ガス除去サブシステム３００の作動を可能にするあらゆる数のフラッシュドラム３０８と流体連通して結合することができる。
【００２４】
フラッシュドラム３０８は、第２のリッチ溶媒流を形成し、これは、上述のフラッシュ機構によって除去されなかった少なくとも一部の残留Ｈ２Ｓ及びＣＯ２ガス成分を含む。従って、例示的な実施形態では、フラッシュドラム３０８はまた、第２のリッチ溶媒導管３１０を介して１以上の酸性ガスストリッパー３１２と流体連通して結合され、第２のリッチ溶媒導管３１０は、第２のリッチ溶媒流を酸性ガスストリッパー３１２に送る。或いは、複数のフラッシュドラム３０８は、互いに連続又は並列構成で流体連通して結合することができ、ここで複数のフラッシュドラム３０８は、本明細書で説明される酸性ガス除去サブシステム３００の作動を可能にするあらゆる数の導管を介して酸性ガスストリッパー３１２と流体連通して結合される。
【００２５】
酸性ガスストリッパー３１２は、導管３１０により送られるリッチ溶媒流を受け取る。酸性ガスストリッパー３１２は、リッチ溶媒内のあらゆる酸性ガス成分の濃縮を排除又は低減することによって受け取ったリッチ溶媒をリーン溶媒に再生し、これにより実質的にＣＯ２及びＨ２Ｓのないリーン溶媒流を形成する。酸性ガスストリッパー３１２は、導管３１６を介してリボイラー３１４と流体連通して結合され、リーン溶媒流がリボイラー３１４に送られる。リボイラー３１４は、リーン溶媒を加熱し、酸性ガスストリッパー３１２と流体連通して結合される。加熱された溶媒の一部は、導管３１８を介して酸性ガスストリッパー３１２に送られ、ストリッパー性能を改善できるように、酸性ガスストリッパー３１２内での蒸気沸騰を可能にする。
【００２６】
リボイラー３１４はまた、ポンプ３２０並びに導管３２２及び３２４を介して１以上の熱伝達装置３０４と流体連通して結合される。ポンプ３２０並びに導管３２２及び３２４は、高温リーン溶媒流を熱伝達装置３０４に通して送る。熱伝達装置３０４は、高温リーン溶媒流から第１のリッチ溶媒流への熱伝達を可能にする。熱伝達装置３０４は、導管３６４を介して高圧吸収器３０２と流体連通して結合される。導管３６４は、熱伝達装置３０４から暖かいリーン溶媒流を送り、暖かい溶媒流内の熱の少なくとも一部を除去して、低温のリーン溶媒流を形成することを可能にする。酸性ガスストリッパー３１２は、上述のように溶媒の再生の機能として第１のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流を生成する。酸性ガスストリッパー３１２は、導管３２８を介して相分離器３２６と流体連通して結合される。第１のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流は溶媒を含有する。相分離器３２６は、第１のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流からの溶媒の除去を容易にし、次いで、導管３３０を介して溶媒を酸性ガスストリッパー３１２に戻す。より具体的には、相分離器３２６は、第２のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流を形成する。
【００２７】
酸性ガス除去サブシステム３００はまた、複数の化学的転移ユニット又は硫黄除去ユニット（ＳＲＵ）３３２を含み、これらは、各ＳＲＵ３３２に対して１以上の導管３３４及び１以上の入口ブロックバルブ３３６を介して相分離器３２６と流体連通して結合される。各ＳＲＵ３３２は、第２のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流を受け取り、二酸化硫黄（ＳＯ２）及び元素硫黄（Ｓ）を形成する。具体的には、第２のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流内のＨ２Ｓの一部は、Ｏ２と反応してＳＯ２を形成する。ＳＯ２はまた、残留Ｈ２Ｓと反応し、元素Ｓ及びＨ２Ｏを形成する。ＳＲＵ３３２内の転化されていないＣＯ２、ＳＯ２及びＮ２は、ＳＲＵ排ガス流を形成する。形成されたあらゆる硫黄（Ｓ）は、導管３３８を介して各ＳＲＵ３３２から除去される。
【００２８】
例示的な実施形態では、ＳＲＵ３３２は、導管３３８を介してＳＲＵ排ガス流を受け取る、１以上の化学的転移ユニット又は排ガスユニット（ＴＧＵ）３４０と流体連通して結合される。ＴＧＵ３４０はまた、水素（Ｈ２）を用いて非転化ＳＯ２を水素化することによりＨ２Ｓを形成する。第２のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流及びＳＲＵ排ガス流内の二酸化炭素は、実質的に化学変化しない。従って、ＴＧＵ３４０は、第２の統合ガス流を形成する。この流れにおいて、ＣＯ２とＨ２Ｓの比は、第２のＣＯ２／Ｈ２Ｓ酸性ガス流におけるＣＯ２とＨ２Ｓの比よりも実質的に大きい。
【００２９】
酸性ガス除去サブシステム３００はまた、導管３４２を介して流体連通して結合された１以上のブロア３４８、１以上の遮断バルブ３４４及び１以上の導管３４６を含む。更に、例示的な実施形態では、酸性ガス除去サブシステム３００は、１以上の導管３５０及び１以上の遮断バルブ３５２を介してブロア３４８と流体連通して結合された１以上の低圧（ＬＰ）圧縮機３５４を含む。更に、酸性ガス除去サブシステム３００は、導管３５６及び３６０並びにバルブ３５８を介してＬＰ圧縮機３５４と流体連通して結合された１以上の高圧（ＨＰ）圧縮機３６２を含む。ＨＰ圧縮機３６２はまた、導管２２４と流体連通して結合される。
【００３０】
例示的な実施形態では、バルブ３３６、３４４、３５２及び３５８は、遠隔的且つ自動的に作動され、制御システム（図示）とデータ通信して結合される。或いは、バルブ３３６、３４４、３５２及び３５８は、本明細書で説明されるような酸性ガス除去サブシステム３００の作動を可能にするようにして動作することができる。
【００３１】
過渡動作中、シンガス流から除去された酸性成分の少なくとも一部は、導管２２３を介して過渡ガス処理サブシステム４００に送られる。過渡ガス処理サブシステム４００内では、酸性成分は、除去及び分離されて、最終統合ガス流を酸性ガス除去サブシステム３００及び導管２２４を介して反応器２０８に送ることができるようにする。
【００３２】
例示的な実施形態では、過渡ガス処理サブシステム４００は、酸性ガス除去サブシステム３００と流体連通して結合される。過渡ガス処理サブシステム４００は、１以上の低圧（ＬＰ）吸収器４０２を含む。ＬＰ吸収器４０２は、ＬＰ吸収器４０２及び高圧（ＨＰ）吸収器３０２両方が、溶媒を用いて流体流から所定成分を分離及び除去する点で、ＨＰ吸収器３０２と類似している。しかしながら、ＬＰ吸収器４０２は、ＨＰ吸収器３０２よりも低圧で動作し、始動、シャットダウン、又は機器トリップ期間などの過渡作動期間中に生成されたガス中に保留されるＨ２ＳからＣＯ２を選択的に分離する点で、ＨＰ吸収器３０２とは異なる。
【００３３】
過渡ガス処理サブシステム４００はまた、導管３２４に流体連通して結合された高温リーン溶媒導管４２６を含む。導管４２６は、高温リーン溶媒をリボイラー３１４及びポンプ３２０からリーン溶媒貯蔵タンク４０４に送る。リーン溶媒貯蔵タンク４０４はまた、第１のポンプ４０６及び熱伝導装置４２８を介してＬＰ吸収器４０２に流体連通して結合される。
【００３４】
例示的な実施形態では、ＬＰ吸収器４０２はまた、第２のポンプ４１０、熱伝達装置４１２及び導管４３０を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４と流体連通して結合される。ポンプ４１０、熱伝達装置４１２及び導管４３０により、リッチ溶媒をリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送ることができるようになる。リッチ溶媒貯蔵タンク４１４は、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して酸性ガスストリッパー３１２と流体連通して結合される。
【００３５】
ＬＰ吸収器４０２はまた、１以上のＨＰ圧縮機バイパス導管４４４及び１以上のＨＰ圧縮機バイパス導管４４８を介して導管３５６と流体連通して結合される。加えて、ＬＰ吸収器４０２は、１以上の放出フレア導管４５０及び１以上の放出フレアバルブ４５２と流体連通して結合される。更に、ＬＰ吸収器４０２は、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２と流体連通して結合される。
【００３６】
過渡ガス処理サブシステム４００はまた、１以上のＳＲＵバイパス導管４４０及び１以上のＳＲＵバイパスバルブ４５４を含み、これらは、相分離器３２６をブロア３４２と流体連通して結合する。加えて、ＳＲＵ３３２は、１以上の導管４３４及び１以上のバルブ４５６と流体連通して結合され、ＳＲＵ３３２で処理するために未処理のＳＲＵ排ガスの再循環を可能にする。ＳＲＵ３３２はまた、導管４３８及びバルブ４２２を介して熱酸化器４２０と流体連通して結合される。加えて、ＳＲＵ３３２は、ＴＧＵバイパス導管４３６及びＴＧＵバイパスバルブ４５８を介してブロア３４８と流体連通して結合される。ＴＧＵバイパス導管４３６及びバルブ４５８は、ＴＧＵトリップ中にＳＲＵ排ガスをブロア３４８に送る。更に、過渡ガス処理サブシステム４００は、１以上のブロアバイパス導管４４２を含み、ＳＲＵ３３２及びＴＧＵ３４０がブロア３４８を迂回して、未処理ＳＲＵ排ガス及び／又は未処理ＴＧＵ排ガスを低圧圧縮機３５４に送ることができるようになる。
【００３７】
例示的な実施形態では、バルブ４２２、４２４、４４８、４５２、４５４、４５６及び４５８は、遠隔的且つ自動的に制御されるバルブであり、制御システム（図示せず）とデータ通信して結合される。或いは、バルブ４２２、４２４、４４８、４５２、４５４、４５６及び４５８は、本明細書で説明されるように過渡ガス処理サブシステム４００の作動を可能にするあらゆる方法で動作することができる。
【００３８】
非過渡動作中、酸性ガス除去サブシステム３００は、未処理のシンガス流から酸性成分の少なくとも一部を除去する役割を果たす。このような酸性ガス成分には、限定ではないが、Ｈ２Ｓ及びＣＯ２が含まれる。サブシステム３００は更に、酸性ガス成分の少なくとも一部を、限定ではないが、Ｈ２Ｓ及びＣＯ２を含む成分に分離可能にするよう構成される。しかしながら、上述の装置は、設備故障及び運転停止動作の影響を受けやすい場合がある。発電始動、発電停止、又はトリップとも呼ばれる設備故障時には、酸性ガス除去システム３００は、より多くの排出物を大気に放出する可能性がある。過渡ガス処理サブシステム４００は、フレア４１８又は熱酸化器４２０を介して大気に放出される全てのプロセス流に実質的に硫黄が無いようにすることができる。
【００３９】
例示的な実施形態では、１以上のＳＲＵ３３２のトリップ中、酸性ガスストリッパー３１２からの酸性ガスは、ＳＲＵバイパス導管４４０及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＳＲＵ３３２を迂回して、ブロア３４８に送られる。代替の実施形態では、酸性ガスストリッパー３１２からの酸性ガスは、ブロアバイパス導管４４２及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＳＲＵ３３２を迂回し、低圧圧縮機３５４に送られる。
【００４０】
例示的な実施形態では、未処理ガスは、導管３５０及びバルブ３５２を介してブロア３４８からＬＰ圧縮機３５４に送られる。代替の実施形態では、未処理ガスはバイパスブロア３４８を迂回し、ブロアバイパス導管４４２及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＬＰ圧縮機３５４に送られる。次いで、ＨＰバイパスバルブ４４８が閉鎖され、加圧された未処理の排ガス及び酸性ガスが、ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる。上述のＬＰ吸収器４０２は、流体流から所定の成分を分離及び除去するよう構成される。ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られた流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、二酸化硫黄、硫化水素及び硫化カルボニル成分からの硫黄の少なくとも一部が未処理ガスから除去され、リッチ溶媒が生成されるようになる。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。１つの実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。更に、別の代替の実施形態では、ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、ＨＰ圧縮機３６２を用いてガス化装置に再循環される。具体的には、塔頂ガスは、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２に送られる。更に代替の実施形態では、低圧吸収器４０２からの塔頂ガスは、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。
【００４１】
例示的な実施形態では、ＴＧＵ３４０のトリップ中、未処理のＳＲＵ排ガスは、ＴＧＵ排ガス導管４３６及びＴＧＵバイパスバルブ４５８を介してトリップＴＧＵ３４０を迂回する。１つの実施形態では、未処理のＳＲＵ排ガスは、１以上のバルブ３４４及び１以上の導管３４６を介してブロア３４８に送られ、酸性ガスストリッパー３１２からの酸性ガスの一部は、ＳＲＵバイパス導管４４０及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＳＲＵ３３２を迂回し、ブロア３４８に送られる。更に、酸性ガスストリッパー３１２からの酸性ガスの少なくとも一部は、ブロアバイパス導管４４２及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＳＲＵ３３２を迂回し、低圧圧縮機３５４に送られる。例示的な実施形態では、酸性ガスの約５０％がＳＲＵ３３２を迂回する。代替の実施形態では、ＳＲＵ３３２を迂回する酸性ガスの割合は変わる場合がある。残留酸性ガスは、１以上の導管４３４及び１以上のバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に送られ、元素硫黄への転化を促進する。
【００４２】
例示的な実施形態では、未処理ガスは、ブロア３４８から導管３５０及びバルブ３５２を介してＬＰ圧縮機３５４に送られる。代替の実施形態では、未処理ガスは、ブロアバイパス導管４５２及びＳＲＵバイパスバルブ４５４を介してＬＰ圧縮機３５４に直接送られる。次に、ＨＰバイパスバルブ４４８が閉鎖され、加圧された未処理の排ガス及び酸性ガスが、ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる。上述のようなＬＰ吸収器４０２は、流体流から所定成分を分離及び除去するよう構成される。ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、二酸化硫黄、硫化水素及び硫化カルボニル成分からの硫黄の少なくとも一部が未処理ガスから除去され、リッチ溶媒が生成されるようになる。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。１つの実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。更に、別の代替の実施形態では、ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、ＨＰ圧縮機３６２を用いてガス化装置に再循環される。具体的には、塔頂ガスは、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２に送られる。更に代替の実施形態では、低圧吸収器４０２からの塔頂ガスは、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。未処理のＳＲＵ排ガスは、導管４３４及びバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に部分的に戻されて再循環され、残留ガスは、導管４３８及びバルブ４２２を介して熱酸化器４２０に通気される。
【００４３】
例示的な実施形態では、１以上のブロア３４８のトリップ中、トリップブロア３４８に関連するバルブ３４４が閉鎖され、酸性ガスの一部をＳＲＵ３３２から残りの非トリップブロア３４８に送ることができるようになる。例示的な実施形態では、酸性ガスのほぼ５０％がトリップブロア３４８を迂回する。代替の実施形態では、トリップブロア３４８を迂回する酸性ガスの割合は変わる場合がある。残留酸性ガスは、１以上の導管４３４及び１以上のバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に送られ、元素硫黄への転化を促進する。代替の実施形態では、バルブ３４４が閉鎖され、ＳＲＵ３３２からの酸性ガスの一部が、ブロアバイパス導管４４２を介して低圧圧縮機３５４に送られる。
【００４４】
例示的な実施形態では、未処理ガスは、導管３５０及びバルブ３５２を介して非トリップブロア３４８からＬＰ圧縮機３５４に送られる。代替の実施形態では、未処理ガスはブロア３４８を迂回し、ブロアバイパス導管４４２及びバイパスバルブ４５４を介して低圧圧縮機３５４に送られる。次いで、ＨＰバイパスバルブ４４８が閉鎖され、加圧された排ガス及び酸性ガスが、ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる。上述のようなＬＰ吸収器４０２は流体流から所定の成分を分離及び除去する。ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られた流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、二酸化硫黄、硫化水素及び硫化カルボニル成分からの硫黄の少なくとも一部が未処理ガスから除去され、リッチ溶媒が生成されるようになる。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。例示的な実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。更に、例示的な実施形態では、ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、ＨＰ圧縮機３６２を用いてガス化装置に再循環される。具体的には、塔頂ガスは、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２に送られる。代替の実施形態では、低圧吸収器４０２からの塔頂ガスは、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。未処理のＳＲＵ排ガスは、導管４３４及びバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に部分的に戻されて再循環され、残留ガスは、導管４３８及びバルブ４２２を介して熱酸化器４２０に通気される。
【００４５】
例示的な実施形態では、１以上のＬＰ圧縮機３５４のトリップ中、トリップＬＰ圧縮機３５４に関連するバルブ３５２が閉鎖され、ブロア３４８からの酸性ガスの一部を残留非トリップＬＰ圧縮機３５４に送ることが可能になる。例示的な実施形態では、酸性ガスのほぼ５０％がトリップＬＰ圧縮機３５４を迂回する。代替の実施形態では、トリップＬＰ圧縮機３５４を迂回する酸性ガスの割合は変わる場合がある。残留酸性ガスは、１以上の導管４３４及び１以上のバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に送られ、元素硫黄への転化を促進する。代替の実施形態では、バルブ３４４が閉鎖され、ＳＲＵ３３２からの酸性ガスの一部が、ブロアバイパスバルブ４６０及びブロアバイパス導管４４２を介して低圧圧縮機３５４に送られる。
【００４６】
次いで、ＨＰバイパスバルブ４４８が閉鎖され、加圧された排ガス及び酸性ガスが、ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる。上述のようなＬＰ吸収器４０２は、流体流から所定の成分を分離及び除去する。ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られた流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、未処理のシンガス流が酸性ガスリーン溶媒の少なくとも一部と接触し、該溶媒が、未処理のシンガス流から選択された酸性ガス成分の少なくとも一部を除去し、清浄なシンガス流及びリッチ溶媒を生成する。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。例示的な実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。更に、例示的な実施形態では、ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、ＨＰ圧縮機３６２を用いてガス化装置に再循環される。具体的には、塔頂ガスは、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２に送られる。代替の実施形態では、低圧吸収器４０２からの塔頂ガスは、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。未処理のＳＲＵ排ガスは、導管４３４及びバルブ４５６を介してＳＲＵ３３２に部分的に戻されて再循環され、残留ガスは、導管４３８及びバルブ４２２を介して熱酸化器４２０に通気される。
【００４７】
例示的な実施形態では、１以上のＨＰ圧縮機３６２のトリップ中、排ガスは、導管３５０及びバルブ３５２を介してブロア３４８からＬＰ圧縮機３５４に送られる。更に、例示的な実施形態では、フラッシュドラム３０８からのガスの少なくとも一部は、ＬＰ圧縮機３５４に送られる。次いで、ＨＰバイパスバルブ４４８が閉鎖され、加圧された未処理の排ガス及び酸性ガスが、ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる。上述のようなＬＰ吸収器４０２は、流体流から所定成分を分離及び除去するよう構成される。ＨＰバイパス導管４４４を介してＬＰ吸収器４０２に送られる流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、二酸化硫黄、硫化水素及び硫化カルボニル成分からの硫黄の少なくとも一部が未処理ガスから除去され、リッチ溶媒が生成されるようになる。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。例示的な実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。
【００４８】
例示的な実施形態では、全システムが運転停止中、主吸収器３０２は、処理できる未処理のシンガスの量が制限される場合がある。従って、運転停止シーケンス中、導管２２０を介して主吸収器３０２に送られる未処理のシンガスは、吸収器バイパス導管４６０及び吸収器バイパスバルブ４６２を介して主吸収器３０２を迂回する。上述のＬＰ吸収器４０２は、流体流からの所定の成分を分離及び除去するよう構成される。主吸収器バイパス導管４６０を介してＬＰ吸収器４０２に送られる流れは、第１のポンプ４０６及び第１の熱伝達装置４２８を介してリーン溶媒貯蔵タンク４０４からＬＰ吸収器４０２に送られるリーン溶媒で処理される。ＬＰ吸収器４０２内では、二酸化硫黄、硫化水素及び硫化カルボニル成分からの硫黄の少なくとも一部が未処理ガスから除去され、リッチ溶媒が生成されるようになる。例示的な実施形態では、ガス中の硫黄の量は、ほぼ１００万分の１（ｐｐｍ）レベルにまで低減される。代替の実施形態では、除去される硫黄の量は変わる場合がある。リッチ溶媒は、導管４３０、第２のポンプ４１０及び第２の熱伝達装置４１２を介してリッチ溶媒貯蔵タンク４１４に送られる。例示的な実施形態では、リッチ溶媒は次に、第３の熱伝達装置４１６及び導管４３２を介して再生のために酸性ガスストリッパー３１２に送られる。代替の実施形態では、リッチ溶媒は、１つの導管４３２だけを用いて酸性ガスストリッパー３１２に送られる。更に、例示的な実施形態では、ＬＰ吸収器４０２からの塔頂ガスは、大部分は二酸化炭素からなり、ＨＰ圧縮機３６２を用いてガス化装置に再循環される。具体的には、塔頂ガスは、１以上の導管４４６及び１以上のバルブ４２４を介してＨＰ圧縮機３６２に送られる。代替の実施形態では、低圧吸収器４０２からの塔頂ガスは、１以上の導管４５０及び１以上のバルブ４５２を介してフレア４１８に通気される。  過渡ガス処理サブシステム４００は、ガス化反応器２０８に送られるガス流中のＨ２Ｓの濃縮を実質的に軽減することにより、未処理の清浄なシンガス流中に、限定ではないが、Ｈ２Ｓなどの硫黄含有化学種の濃縮の軽減を可能にする。ＬＰ吸収器４０２は、過渡期間の間供用状態にあり、ＬＰ吸収器４０２が上述のようにＨ２Ｓを実質的に除去する。このようなＨ２Ｓ濃縮の軽減により、過渡期間中の排出物が低減され、これによりＩＧＣＣシステム１００の運転の柔軟性が向上できるようになる。
【００４９】
上述の方法及び装置は、発電プラントで使用されるものなどの統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）システムの過渡的なプロセスガス処理を最小限の硫黄排出物で可能にする。具体的には、過渡プロセス中に生成される排出物は、低圧吸収器を通して配送され、生成する排出物の数を低減するのを促進するため排出物はリーン溶媒と混合される。得られるリッチ溶媒は、酸性ガスストリッパーに配送されて、排出物を更に除去し、低圧吸収器からの塔頂ガスがガス化装置に再循環される。
【００５０】
本明細書で使用する場合に、前に数詞のない要素又はステップの表現は、そうではないことを明確に述べていない限り複数のそのような要素又はステップの存在を排除するものではないと理解されたい。更に、本発明の「１つの実施形態」という表現は、記載の特徴を同様に組み込んだ付加的な実施形態の存在を排除するものと解釈されることを意図するものではない。
【００５１】
本明細書で記載される装置及び方法は、統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電システムにおける過渡プロセスガス処理システムの関連で説明しているが、本装置及び方法は、過渡プロセスガス処理システム又はＩＧＣＣに限定されないことは理解される。同様に、例示のシステム構成部品は、本明細書における特定の実施形態に限定されず、本システムの構成部品は、本明細書で記載される他の構成部品とは独立して別個に利用することができる。
【００５２】
種々の特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、請求項の技術的思想及び範囲内にある変更で本発明を実施することができる点は、当業者であれば理解されるであろう。
【符号の説明】
【００５３】
１００  プラント
２２０、２２４、２２８  導管
３００  酸性ガス除去サブシステム
３０２  高圧吸収器
３０４  熱伝達装置
３０６  第１のリッチ溶媒流導管
３０８  フラッシュドラム
３１０  第２のリッチ溶媒導管
３１２  酸性ガスストリッパー
３１４  リボイラー
３２０  ポンプ
３２６  相分離器
３３２  硫黄除去ユニット（ＳＲＵ）
３３６  入口ブロックバルブ
４００  過渡ガス処理サブシステム
【図１】
0005703025.tif 000002
【図２】
0005703025.tif 000003