(57)【要約】  ＣＯ２損失が抑制された脱水圧縮システム（１０）及びこれを備えるＣＯ２回収システムを提供する。本発明の脱水圧縮システム（１０）は、複数の圧縮機（５０）と脱水装置（６０）とを備える。脱水装置（６０）は、ＣＯ２に含まれるＨ２Ｏを脱水剤に吸収させて除去する吸収塔（６２）と、吸収塔（６２）から排出された脱水剤からＣＯ２を回収する回収部（７４）と、回収部（７４）から放出されたＣＯ２を吸収塔（６２）の上流側に搬送する第１循環路（Ｌ３１）とを備える。
2015129628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ２Ｏを含むＣＯ２を圧縮する複数の圧縮機と、
前記ＣＯ２から前記Ｈ２Ｏを分離する脱水装置とを備え、
前記脱水装置が、
前記ＣＯ２と脱水剤とを接触させて、前記脱水剤に前記Ｈ２Ｏを吸収させて前記ＣＯ２から前記Ｈ２Ｏを除去する吸収塔と、
前記Ｈ２Ｏが除去された前記ＣＯ２が流通するドライＣＯ２搬送路と、
前記吸収塔から排出された前記脱水剤から前記ＣＯ２を回収する第１回収部と、
前記第１回収部から排出された前記ＣＯ２を前記吸収塔の上流側の流路に搬送する第１循環路とを備える脱水圧縮システム。
【請求項２】
前記脱水装置が、前記複数の圧縮機の上流側に設置される請求項１に記載の脱水圧縮システム。
【請求項３】
前記脱水装置が、前記複数の圧縮機のうち前記ＣＯ２の流れに対して隣り合う圧縮機の間または前記複数の圧縮機の下流側に設置され、
前記第１循環路が、前記吸収塔の上流側に位置する前記圧縮機の上流側の流路に接続する請求項１に記載の脱水圧縮システム。
【請求項４】
前記第１循環路が中途位置で分岐し、前記第１循環路が、前記吸収塔の上流側に位置する前記圧縮機の上流側の流路、及び、前記圧縮機と前記吸収塔との間の流路に接続する請求項３に記載の脱水圧縮システム。
【請求項５】
前記第１循環路の中途位置に、前記第１循環路を流通する前記ＣＯ２の圧力を調整する第１圧力調整部を備える請求項１に記載の脱水圧縮システム。
【請求項６】
前記第１回収部から排出された前記脱水剤から前記ＣＯ２を回収する第２回収部を備え、
前記第２回収部と前記第１循環路とが第２循環路で接続されて、前記第２回収部から排出された前記ＣＯ２が前記吸収塔の上流側に搬送される請求項１に記載の脱水圧縮システム。
【請求項７】
前記第１循環路の中途位置に第２圧力調整部が設置され、前記第２循環路が前記第２圧力調整部に接続され、前記第２圧力調整部が前記第２回収部から排出された前記ＣＯ２の圧力を調整して、前記第１回収部から排出された前記ＣＯ２と混合する請求項6に記載の脱水圧縮システム。
【請求項８】
前記圧縮機の上流側にスクラバが設置され、前記第１循環路を流通する前記ＣＯ２が、前記スクラバの上流側に搬送される請求項３に記載の脱水圧縮システム。
【請求項９】
前記圧縮機の上流側にスクラバが設置され、前記第１循環路を流通する前記ＣＯ２が、前記スクラバの上流側に搬送される請求項４に記載の脱水圧縮システム。
【請求項１０】
ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を除去するＣＯ２吸収塔と、
前記ＣＯ２吸収塔で前記ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液から前記ＣＯ２を放出させる吸収液再生塔と、
前記吸収液再生塔で放出された前記ＣＯ２を圧縮するとともに、前記ＣＯ２に含まれる前記Ｈ２Ｏを除去する請求項１に記載の脱水圧縮システムを備えるＣＯ２回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスから回収されたＣＯ２を脱水・圧縮する脱水圧縮システム、及び、当該脱水圧縮システムを備えるＣＯ２回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出される排ガスからＣＯ２を回収して脱水・圧縮する脱水・圧縮システム（例えば特許文献１）により脱水・圧縮されたＣＯ２の有効利用として、石油増進回収法（ＥＯＲ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｏｉｌ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）を用いて油田中に圧入するか、帯水層へ貯留し、温暖化対策を図ることが計画されている。【０００３】
圧縮ＣＯ２中に水分（Ｈ２Ｏ）が残存すると、パイプライン等の輸送過程で水分が凝縮する可能性がある。凝縮した水分はパイプラインや付帯機器・機械の腐食、及びハイドレート生成によるパイプライン閉塞などの原因となる。そこで、圧縮機前、圧縮機同士の間、又は圧縮機後に脱水塔を設け、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）やジエチレングリコール（ＤＥＧ）等の液体の脱水剤とＣＯ２とを接触させて脱水剤に水分を吸収させることによって、ＣＯ２から水分が除去される。特許文献１の脱水システムでは、水分を除去した後のＴＥＧ等が燃焼分解されて処理されている。【０００４】
別の脱水システムでは、脱水塔の後段で脱水剤と水分とを分離する分離手段を設置し、水分を吸収した脱水剤から水分を脱離することにより再生させて、脱水塔に再循環させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の脱水システムでは、脱水対象のプロセス流体から分離した水分は系外に排出されるのが一般的である。
ＣＯ２はＴＥＧやＤＥＧと言った液体の脱水剤との親和性がある。ＴＥＧやＤＥＧを用いた脱水方法では、ＣＯ２と脱水剤とを接触させた際に、一部のＣＯ２も脱水剤に吸収されてしまう。このため脱水過程で、ＣＯ２回収装置で回収されたＣＯ２の損失が発生していた。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ＣＯ２損失が抑制された脱水圧縮システム及びこれを備えるＣＯ２回収システム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】
本発明の第１の態様は、Ｈ２Ｏを含むＣＯ２を圧縮する複数の圧縮機と、前記ＣＯ２から前記Ｈ２Ｏを分離する脱水装置とを備え、前記脱水装置が、前記ＣＯ２と脱水剤とを接触させて、前記脱水剤に前記Ｈ２Ｏを吸収させて前記ＣＯ２から前記Ｈ２Ｏを除去する吸収塔と、前記Ｈ２Ｏが除去された前記ＣＯ２が流通するドライＣＯ２搬送路と、前記吸収塔から排出された前記脱水剤から前記ＣＯ２を回収する第１回収部と、前記第１回収部から排出された前記ＣＯ２を前記吸収塔の上流側の流路に搬送する第１循環路とを備える脱水圧縮システムである。【０００９】
第１の態様において、前記脱水装置が、前記複数の圧縮機の上流側に設置されても良い。【００１０】
第１の態様において、前記脱水装置が、前記複数の圧縮機のうち前記ＣＯ２の流れに対して隣り合う圧縮機の間または前記複数の圧縮機の下流側に設置され、前記第１循環路が、前記吸収塔の上流側に位置する前記圧縮機の上流側の流路に接続されても良い。
この場合、前記第１循環路が中途位置で分岐し、前記第１循環路が、前記吸収塔の上流側に位置する前記圧縮機の上流側の流路、及び、前記圧縮機と前記吸収塔との間の流路に接続しても良い。【００１１】
第１の態様において、前記第１循環路の中途位置に、前記第１循環路を流通する前記ＣＯ２の圧力を調整する第１圧力調整部を備えることが好ましい。【００１２】
本発明の第２の態様は、ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を除去するＣＯ２吸収塔と、前記ＣＯ２吸収塔で前記ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液から前記ＣＯ２を放出させる吸収液再生塔と、前記吸収液再生塔で放出された前記ＣＯ２を圧縮するとともに、前記ＣＯ２に含まれる前記Ｈ２Ｏを除去する第１の態様の脱水圧縮システムを備えるＣＯ２回収システムである。【００１３】
本発明は、脱水装置内で脱水剤に吸収されたＣＯ２が、脱水剤と分離された後、吸収塔の上流側の流路に循環される。このような構成とすることにより、脱水装置から系外に排出されるＣＯ２量を削減することが可能である。【００１４】
第１の態様において、前記第１回収部から排出された前記脱水剤から前記ＣＯ２を回収する第２回収部を備え、前記第２回収部と前記第１循環路とが第２循環路で接続されて、前記第２回収部から排出された前記ＣＯ２が前記吸収塔の上流側に搬送されることが好ましい。【００１５】
このように複数段の回収部を設けることにより脱水剤からのＣＯ２回収率を上昇させることができる。この結果、脱水装置でのＣＯ２損失を大幅に低減することができ、最終的に回収するＣＯ２（ドライＣＯ２）量を増大することが可能である。【００１６】
この場合、前記第１循環路の中途位置に第２圧力調整部が設置され、前記第２循環路が前記第２圧力調整部に接続され、前記第２圧力調整部が前記第２回収部から排出された前記ＣＯ２の圧力を調整して、前記第１回収部から排出された前記ＣＯ２と混合することが好ましい。【００１７】
ＣＯ２を回収する第１回収部及び第２回収部内の圧力は低い。第２回収部は第１回収部の下流側に位置するため、第２回収部から排出されるガス圧力は、第１回収部から排出されるガス圧力よりも低くなる。ガス圧力差が大きい場合には、第２回収部から排出されるガスを第１回収部から排出されるガスに押し込むことができない。そこで、本発明の脱水圧縮システムでは第２圧力調整部を設置して、ガス圧力レベルを合わせている。この時、圧力が高い方に圧力レベルを合わせれば、第２圧力調整部の作動に必要な動力を削減することができる。【００１８】
第１の態様において、前記圧縮機の上流側にスクラバが設置され、前記第１循環路を流通する前記ＣＯ２が、前記スクラバの上流側に搬送されることが好ましい。【００１９】
第１回収部や第２回収部から排出されるＣＯ２等にはミスト状の脱水剤が含まれる可能性がある。このミスト状の脱水剤が圧縮機に流入すると圧縮機能の動作に影響することが懸念される。脱水装置から循環されるＣＯ２等をスクラバを経由してから圧縮機に供給すれば、スクラバでプロセス流体中からミスト状の脱水剤を除去することができるので、脱水圧縮システムを長時間安定して運転できるとの観点から有利である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に依れば、脱水装置で脱水剤を再生する際に放出されるＣＯ２を含む流体を脱水装置の上流側に循環させるため、脱水圧縮システムでのＣＯ２損失を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＣＯ２回収装置の概略図である。
【図２】第１実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。
【図３】第２実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。
【図４】第３実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る脱水圧縮システム及びＣＯ２回収システムの実施形態を、図面を参照して説明する。
図１はＣＯ２回収システムに設置されるＣＯ２回収装置の概略図である。
ＣＯ２回収装置１２は、冷却塔１４、ＣＯ２吸収塔２２、及び、吸収液再生塔３０を備えている。
【００２３】
例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ２を含有する排ガスが、図示されないブロワによって冷却塔１４へと供給されている。冷却塔１４へと供給された排ガスは、冷却水によって冷却される。排ガスを冷却するのに用いられた冷却水は、ポンプ１６により、冷却器１８を通り再び冷却塔１４へと供給されて塔内で噴射されている。
【００２４】
冷却されたＣＯ２を含有する排ガスは、排ガスライン２０を介してＣＯ２吸収塔２２の下部から供給される。ＣＯ２吸収塔２２において、例えば、アルカノールアミンをベースとするＣＯ２吸収液（アミン溶液）が、充填材２３を通過する間に排ガスと対向流接触される。これにより排ガス中のＣＯ２は、ＣＯ２吸収液に吸収され、産業設備から排出された排ガスからＣＯ２が除去される。ＣＯ２吸収塔２２の塔頂部２２ａからは、ＣＯ２が除去された浄化ガスが排出される。
【００２５】
浄化ガスには水蒸気等が含まれるが、ミストエリミネータ２４をＣＯ２吸収塔２２の上部に設けて、水蒸気等を凝縮して浄化ガスから分離除去している。
また、ＣＯ２吸収塔２２には、ＣＯ２吸収塔２２外に付設される冷却器２６と、凝縮水の一部を冷却器２６との間で循環させるポンプ２８とが設けられている。冷却器２６で冷却されてＣＯ２吸収塔２２の上部へ供給される凝縮水等は、ミストエリミネータ２４を低温に維持するので、ミストエリミネータ２４を通過する浄化ガスは、より確実に冷却される。
【００２６】
ＣＯ２吸収塔２２でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液は、塔底部２２ｂに貯溜され、ＣＯ２吸収塔２２の塔底部２２ｂと吸収液再生塔３０の上部とを接続する送液ラインＬ1から吸収液再生塔３０へ、ポンプ３２によって供給され塔内で充填材３４へ向けて噴射される。また、ＣＯ２吸収塔２２と吸収液再生塔３０との間には、吸収液再生塔３０の塔底部３０ｂとＣＯ２吸収塔２２の上部とを接続する送液ラインＬ２が設けられている。そして、送液ラインＬ1と送液ラインＬ２との交差部分においてリッチ溶液（ＣＯ２が吸収されたＣＯ２吸収液）とリーン溶液（ＣＯ２が除去されたＣＯ２吸収液）とを熱交換する熱交換器３６が設けられている。熱交換器３６でリッチ溶液は加熱され、リーン溶液は冷却される。
【００２７】
ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液（リッチ溶液）は、吸収液再生塔３０において充填材３４を通過する間の対向流接触による吸熱反応によりＣＯ２が放出される。リッチ溶液は、吸収液再生塔３０の塔底部３０ｂに至る頃には、大部分のＣＯ２が除去され、リーン溶液として再生される。再生されたリーン溶液は、ＣＯ２吸収液としてポンプ３８によりリーン溶液冷却装置（不図示）を介して再びＣＯ２吸収塔２２へ供給され、再利用される。
吸収液再生塔３０でＣＯ２を放出して再生されたリーン溶液は、送液ラインＬ２を通じてポンプ３８によってＣＯ２吸収塔２２に還流される。リーン溶液は、還流される間に、熱交換器３６において、ＣＯ２吸収塔２２から吸収液再生塔３０へ供給される吸収液との間で熱交換して冷却され、更に、水冷式冷却器４０によって、ＣＯ２の吸収に適した温度まで冷却される。
【００２８】
Ｌ3は吸収液再生塔３０の塔頂部３０ａに接続されたＣＯ２排出ラインである。ＣＯ２排出ラインＬ3によって吸収液再生塔３０から排出されたＣＯ２は、冷却水を用いた冷却器４２を介して冷却されてスクラバ４３へと供給される。スクラバ４３へ供給されたＣＯ２は、水蒸気と分離される。分離後のＣＯ２は、脱水圧縮システム１０へと供給される。
スクラバ４３において分離された凝縮水は、ポンプ４４によって吸収液再生塔３０上部に還流される。還流された凝縮水は、凝縮部４６を冷却してＣＯ２吸収液等の放出を抑制する。
【００２９】
また、吸収液再生塔３０の塔底部３０ｂに貯留されたＣＯ２吸収液の一部は、循環路Ｌ４を通してリボイラ４８へ供給され、蒸気管４８ａを流れる高温蒸気との熱交換によって加熱された後に吸収液再生塔３０内へ還流される。この加熱によって、塔底部３０ｂのＣＯ２吸収液からＣＯ２が放出され、又、間接的に加熱される充填材３４上での気液接触間にもＣＯ２吸収液からＣＯ２が放出される。
【００３０】
［第１実施形態］
図２は、第１実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。
脱水圧縮システム１０は、ＣＯ２回収装置１２から供給されたプロセス流体を圧縮する複数の圧縮機５０を備えている。複数の圧縮機５０は、プロセス流体の流れに対して直列に接続されている。このプロセス流体はＨ２Ｏを含むＣＯ２である。
図２の脱水圧縮システム１０は、複数の圧縮機５０のうち隣り合う圧縮機の間に脱水装置６０が設置される場合である。以下では、脱水装置６０の上流側の圧縮機を「前段側の圧縮機」と称し、脱水装置６０の下流側の圧縮機を「後段側の圧縮機」と称して本実施形態を説明する。脱水圧縮システム１０では４つの圧縮機５０−１〜５０−４が設置され、圧縮機５０−２と圧縮機５０−３との間に脱水装置６０が接続される。圧縮機５０−１，５０−２が前段側の圧縮機を構成し、圧縮機５０−３，５０−４が後段側の圧縮機を構成する。
【００３１】
但し本実施形態では、圧縮機の数は４つに限定されない。
また、脱水装置６０の設置位置は図２に限定されない。例えば、脱水装置６０は圧縮機５０−１と圧縮機５０−２との間に設置されていても良い。また、脱水装置６０は、複数の圧縮機５０の上流側（すなわち圧縮機５０−１の上流側）に設置されていても良く、複数の圧縮機５０の下流側（すなわち圧縮機５０−４の下流側）に設置されていても良い。
【００３２】
圧縮機５０−１〜５０−４は、それぞれガス下流側にクーラー５２−１〜５２−４を備える。クーラー５２−１〜５２−４は、圧縮機５０−１〜５０−４で圧縮されることにより加熱されたプロセス流体を冷却する。
【００３３】
最上流側の圧縮機５０−１は、上流側でスクラバ５４−１と接続する。スクラバ５４−１は、スクラバ４３からＣＯ２回収装置１２で回収されたＣＯ２に同伴したＨ２Ｏミストを除去する。また、クーラー５２−１，５２−２の下流側にスクラバ５４−２，５４−３が設置される。スクラバ５４−２，５４−３は、圧縮によりＨ２Ｏの飽和率が低下することで凝縮したＨ２Ｏを回収する。
【００３４】
本実施形態の脱水装置６０は、吸収塔６２、蒸留塔（Ｓｔｉｌｌ  ｃｏｌｕｍｎ）７２、フラッシュドラム（第１回収部）７４及びリボイラ８２を備える。
【００３５】
圧縮機５０−２で圧縮された後のＣＯ２（プロセス流体）は、ＣＯ２供給ラインＬ１１を経由して吸収塔６２の下部から吸収塔６２内に供給される。吸収塔６２の内部には充填材６４が収容され、充填材の上部から脱水剤が散布される。脱水剤は、ＣＯ２中のＨ２Ｏを吸収することができる液体であり、具体的にトリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）などである。散布された脱水剤が充填材６４を通過する間に、ＣＯ２と脱水剤とが対向流接触する。これによりＣＯ２中のＨ２Ｏが脱水剤に吸収される。また、ＣＯ２の一部（０．２〜５％程度）が脱水剤に吸収される。
【００３６】
吸収塔６２上部にミストエリミネータ６６が設置される。Ｈ２Ｏが除去された後のＣＯ２（ドライＣＯ２）は、ミストエリミネータ６６を通過し、ドライＣＯ２供給ライン（ドライＣＯ２搬送路）Ｌ１２に排出される。
吸収塔６２から排出されたドライＣＯ２は、ドライＣＯ２供給ラインＬ１２に設けられたクーラー６８を介して冷却された後、ドライＣＯ２供給ラインＬ１２を通じて後段側の圧縮機５０−３，５０−４に供給されて圧縮される。後段側の圧縮機５０−３，５０−４で圧縮された後のＣＯ２は、例えば石油増進回収法（ＥＯＲ）に利用される。
【００３７】
Ｈ２Ｏ及びＣＯ２を吸収した脱水剤は、充填材６４下側で脱水剤搬送ラインＬ２１を通じて吸収塔６２から排出される。脱水剤搬送ラインＬ２１は、吸収塔６２からリフラックスコンデンサ７０内部を通過し、フラッシュドラム７４に接続する。
【００３８】
リフラックスコンデンサ７０は、脱水剤搬送ラインＬ２１を収容する。後述するようにリフラックスコンデンサ７０内には約１００〜２００℃の高温のＣＯ２及びＨ２Ｏを含んだガスが流通している。脱水剤搬送ラインＬ２１を通過する脱水剤はこの高温のＣＯ２及びＨ２Ｏを含んだガスと間接的に熱交換することにより昇温される。リフラックスコンデンサ７０で熱交換された後の脱水剤は、脱水剤搬送ラインＬ２１を介してフラッシュドラム７４の上部に搬送される。
【００３９】
フラッシュドラム７４に供給された脱水剤がフラッシュドラム７４内でフラッシュ（ｆｌａｓｈ、蒸発）される。この時、吸収されていた大部分（８０％〜９０％）のＣＯ２及びごく一部のＨ２Ｏが脱水剤から脱離される。これにより、脱水剤からＣＯ２が回収される。脱水剤はフラッシュドラム７４の底部に貯留される。脱水剤には、微量（１０％〜２０％）のＣＯ２及びＨ２Ｏが吸収されたまま残存する。
【００４０】
フラッシュドラム７４内で回収されたＣＯ２及びＨ２Ｏは放出流体搬送ラインＬ３１（第１循環路）を通じてフラッシュドラム７４から排出され、吸収塔６２の上流側の流路に供給される。図２の例では、放出流体搬送ラインＬ３１は圧縮機５０−１のガス上流側のプロセス流体流通路Ｌ４１に接続される。脱水装置６０で回収されたＣＯ２は、ＣＯ２回収装置１２で回収されたＣＯ２とともに圧縮機５０−１，５０−２で圧縮され、脱水装置６０に再度搬送される。
【００４１】
処理条件や圧縮機の仕様により圧力レベルが合致すれば、放出流体搬送ラインＬ３１は２段目以降の圧縮機の上流側に接続されても良い。すなわち、図２の例では圧縮機５０−１の下流側であって圧縮機５０−２の上流側に接続されても良い。
【００４２】
脱水装置６０が複数の圧縮機５０の下流側に設置されている脱水圧縮システムにおいても、同様に放出流体搬送ラインＬ３１を圧縮機５０の上流側の流路に設置しても良い。この場合、圧力レベルに応じて、フラッシュドラム７４内で放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏがプロセス流体流通路Ｌ４１に供給されても良いし、隣り合う圧縮機５０同士の間に供給されても良い。
【００４３】
本実施形態の変形例として、放出流体搬送ラインＬ３１はＣＯ２供給ラインＬ１１に接続される。この場合、フラッシュドラム７４内で放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏが、吸収塔６２に流入する直前のＣＯ２に供給される。この変形例において、放出流体搬送ラインＬ３１を流通するＣＯ２及びＨ２Ｏの圧力と、ＣＯ２供給ラインＬ１１を流通するＣＯ２の圧力との差が大きい場合には、放出流体搬送ラインＬ３１に圧力調整部（第１圧力調整部）として圧縮機が設置される。
本構成は、脱水装置６０が複数の圧縮機５０の下流側に設置されている場合、及び、脱水装置６０が複数の圧縮機５０の上流側に設置されている場合にも採用することができる。
【００４４】
脱水装置６０で回収されたＨ２Ｏは、スクラバ５４−１〜５４−３を通過することによりＣＯ２から除去される。残存するＨ２Ｏは上述のように脱水装置６０の吸収塔６２において更にＣＯ２から除去される。
【００４５】
放出流体搬送ラインＬ３１の接続位置は、スクラバ５４−１（あるいはスクラバ５４−２）の上流側であることが好ましい。フラッシュドラム７４から排出されるＣＯ２等にミスト状の脱水剤が含まれる可能性がある。このミスト状の脱水剤が圧縮機５０−１，５０−２に流入すると圧縮機能の動作に影響することが懸念される。このため、スクラバ５４−１またはスクラバ５４−２の上流側からフラッシュドラム７４で脱離されたＣＯ２等を供給すれば、スクラバ５４−１，５４−２でミスト状の脱水剤を除去することが可能である。
【００４６】
フラッシュドラム７４から排出されるＣＯ２及びＨ２Ｏの圧力が、プロセス流体流通路Ｌ４１を流通するＣＯ２の圧力よりも大幅に高い場合、放出流体搬送ラインＬ３１の中途位置に減圧弁７６（第１圧力調整部）を設置して、フラッシュドラム７４からプロセス流体流通路Ｌ４１に供給するＣＯ２及びＨ２Ｏの圧力レベルを調整することが好ましい。
【００４７】
脱水剤搬送ラインＬ２２は、フラッシュドラム７４とフィルタ７８とを接続する。脱水剤は、脱水剤搬送ラインＬ２２を介してフラッシュドラム７４の底部からフィルタ７８に搬送される。フィルタ７８で脱水剤に含まれる固形物（錆等）が除去される。
【００４８】
脱水剤搬送ラインＬ２３は、フィルタ７８と蒸留塔７２とを接続する。脱水剤は、フィルタ７８から排出され、脱水剤搬送ラインＬ２３を介して蒸留塔７２に搬送される。脱水剤搬送ラインＬ２３の途中に熱交換器８０が設置される。熱交換器８０において、フィルタ７８から排出された脱水剤と、後述するリボイラ８２から排出された脱水剤との間で熱交換が行われる。この熱交換により、脱水剤搬送ラインＬ２３を流通する脱水剤が約１５０℃まで加熱される。
【００４９】
蒸留塔７２は充填材８８を収容する。脱水剤搬送ラインＬ２３から供給された脱水剤は、蒸留塔７２で熱せられ、脱水剤に残存していたＣＯ２及びＨ２Ｏが脱水剤から放出されて、脱水剤と分離する。放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏは、リフラックスコンデンサ７０を通過して、リフラックスコンデンサ７０から排出される。放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏは、上述のようにリフラックスコンデンサ７０を通過する際に、脱水剤搬送ラインＬ２１を流通する脱水剤との熱交換に利用される。
【００５０】
蒸留塔７２内でＣＯ２及びＨ２Ｏを放出した脱水剤は、リボイラ８２に搬送されて加熱される。脱水剤搬送ラインＬ２４は、リボイラ８２と吸収塔６２とを接続する。加熱された脱水剤は、ポンプ８４の作動により脱水剤搬送ラインＬ２４を通じてリボイラ８２から排出される。脱水剤搬送ラインＬ２４の中途位置の熱交換器８０において、脱水剤搬送ラインＬ２３を流通する脱水剤と、脱水剤搬送ラインＬ２４を流通する脱水剤との間で熱交換が行われる。熱交換された後の脱水剤は、クーラー８６で冷却された後、吸収塔６２に循環される。
【００５１】
なお、リボイラ８２に搬送される脱水剤には微量のＣＯ２及びＨ２Ｏが含まれる。リボイラ８２で脱水剤が加熱されることにより、残留ＣＯ２及びＨ２Ｏが脱水剤から放出される。リボイラ８２と蒸留塔７２とは連通しており、リボイラ８２で放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏは蒸留塔７２を通過してリフラックスコンデンサ７０から排出される。
【００５２】
ＣＯ２回収システム全体でのＣＯ２回収量の観点では、リフラックスコンデンサ７０から排出されるＣＯ２は微量である。リフラックスコンデンサ７０から排出されたガスは、脱水装置６０の系外に放出される。
【００５３】
本実施形態では、脱水装置６０において脱水剤を再生させる際に生じるＣＯ２を吸収塔６２の上流側に搬送し、再度脱水を行うので、ＣＯ２の損失量が削減される。
【００５４】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。図３において、図２と同じ構成には同じ符号を付す。
以下では、複数の圧縮機５０のうち隣り合う圧縮機の間に脱水装置１６０が設置される場合を例に挙げて説明したが、脱水装置１６０は、複数の圧縮機５０の上流側または下流側に設置されていても良い。
【００５５】
第２実施形態の脱水圧縮システム１１０において、脱水装置１６０は更に、フラッシュポット１６２、クーラー１６４、エジェクタ（第２圧力調整部）１６６、及び、放出流体搬送ラインＬ３２，Ｌ３３（第２循環路）が設置される。それ以外の構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同様の工程でＣＯ２の脱水及び脱水剤の循環が行われる。
【００５６】
フラッシュポット１６２は、放出流体搬送ラインＬ３２を介してリフラックスコンデンサ７０と接続される。放出流体搬送ラインＬ３２の中途位置にクーラー１６４が設置される。
【００５７】
蒸留塔（第２回収部）７２内で放出されたＣＯ２及びＨ２Ｏは、放出流体搬送ラインＬ３２を通じてリフラックスコンデンサ７０から排出される。これにより、脱水剤からＣＯ２が回収される。クーラー１６４において、ＣＯ２及びＨ２Ｏは冷却水により冷却される。冷却されたＣＯ２及びＨ２Ｏは、放出流体搬送ラインＬ３２を通じてフラッシュポット１６２に搬送される。
【００５８】
フラッシュポット１６２では、Ｈ２Ｏの一部が凝縮してＣＯ２と分離される。凝縮水はフラッシュポット１６２の底部に貯留される。貯留された凝縮水はポンプ（不図示）によりフラッシュポット１６２から抜き取られ、排水として処理される。フラッシュポット１６２内で放出されたＣＯ２及び凝縮しなかったＨ２Ｏは、フラッシュポット１６２から排出される。
【００５９】
フラッシュポット１６２から排出されたＣＯ２はＨ２Ｏを伴って、放出流体搬送ラインＬ３３を通じてエジェクタ１６６に搬送される。
【００６０】
エジェクタ１６６は放出流体搬送ラインＬ３１の中途位置に設置される。エジェクタ１６６において、フラッシュドラム７４から排出されたガスとフラッシュポット１６２から排出されたガスとが混合される。
【００６１】
ここで、フラッシュドラム７４から排出されたガスの方が、フラッシュポット１６２から排出されたガスよりも圧力が高く、ガス量が多い。具体的に、フラッシュドラム７４から排出されるガスの圧力は、フラッシュポット１６２から排出されるガスの圧力の１８０〜２４０倍である。また、フラッシュドラム７４から排出されるガスの流量は、フラッシュポット１６２から排出されるガスの流量の４〜８倍である。エジェクタ１６６でガスが混合される際に、圧力が低いフラッシュポット１６２からのガスが、フラッシュドラム７４から排出されるガスと同程度の圧力まで昇圧される。
【００６２】
図３では、エジェクタ１６６から排出された混合ガスは、放出流体搬送ラインＬ３１を通じてプロセス流体流通路Ｌ４１に供給される。
変形例として、放出流体搬送ラインＬ３１がＣＯ２供給ラインＬ１１に接続されて、混合ガスが吸収塔６２の直前でＣＯ２に供給されても良い。
【００６３】
第１実施形態と同様に、エジェクタ１６６から排出されるＣＯ２及びＨ２Ｏの圧力が、プロセス流体流通路Ｌ４１を流通するＣＯ２の圧力よりも大幅に高い場合、放出流体搬送ラインＬ３１の中途位置に減圧弁７６を設置して、ＣＯ２及びＨ２Ｏの圧力レベルを調整することが好ましい。圧力レベルが合致すれば、放出流体搬送ラインＬ３１は１段目の圧縮機５０−１の下流側であって２段目以降の圧縮機のガス上流側に接続されても良い。
【００６４】
ミスト状の脱水剤を除去するとの観点から、エジェクタ１６６から排出された混合ガスは、スクラバ５４−１（またはスクラバ５４−２）のガス上流側であることが好ましい。
【００６５】
なお、第２圧力調整部として、エジェクタ１６６の代わりに圧縮機を用いても良い。
【００６６】
第２実施形態では、蒸留塔７２で放出されるＣＯ２も前段側の圧縮機５０−１，５０−２に循環されるので、脱水過程でのＣＯ２の損失がほとんど無い。この結果、圧縮ＣＯ２を高い収率で得ることができる。
【００６７】
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態に係る脱水圧縮システムの構成図である。図４において、図２及び図３と同じ構成には同じ符号を付す。
以下では、複数の圧縮機５０のうち隣り合う圧縮機の間に脱水装置２６０が設置される場合を例に挙げて説明したが、脱水装置２６０は、複数の圧縮機５０の下流側に設置されていても良い。
【００６８】
第３実施形態の脱水圧縮システム２１０は、放出流体搬送ラインＬ３１が中途位置で分岐し、それぞれプロセス流体流通路Ｌ４１とＣＯ２供給ラインＬ１１とに接続される構成である。ＣＯ２供給ラインＬ１１に接続する放出流体搬送ラインＬ３４には、第１圧力調整部として分岐路圧縮機２６２が設置される。それ以外の構成は第２実施形態と同じであり、第１実施形態及び第２実施形態と同様の工程でＣＯ２脱水及び脱水剤の循環が行われる。
【００６９】
エジェクタ１６６から排出されたＣＯ２及びＨ２Ｏのうち、一部は放出流体搬送ラインＬ３１を介して圧縮機５０−１の上流側のプロセス流体流通路Ｌ４１に供給される。残りは、放出流体搬送ラインＬ３４及びＣＯ２供給ラインＬ１１を通じて吸収塔６２に供給され、吸収塔６２でＣＯ２からの脱水が行われる。
【００７０】
ＣＯ２供給ラインＬ１１には、前段側の圧縮機５０−１，５０−２で圧縮されたプロセス流体が流通している。一方、放出流体搬送ラインＬ３１を流通するガス（ＣＯ２及びＨ２Ｏ）は、フラッシュドラム７４から排出されるため、ＣＯ２供給ラインＬ１１を流通するプロセス流体よりも圧力は低い。具体的に、放出流体供給ラインＬ３１を通過するガスは、ＣＯ２供給ラインＬ１１を流通するプロセス流体の０．１〜０．２倍程度の圧力である。このため、ガスを合流させるためには、分岐路圧縮機２６２において放出流体搬送ラインＬ３３を流通するガスを昇圧して圧力レベルを合わせる。
【００７１】
第３実施形態の構成とすることによっても、脱水装置２６０で脱水剤から放出されたＣＯ２の回収率を高めることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  脱水圧縮システム
２２  ＣＯ２吸収塔
３０  吸収液再生塔
５０（５０−１〜５０−４）  圧縮機
５２（５２−１〜５２−４）  クーラー
５４（５４−１〜５４−３）  スクラバ
６０，１６０，２６０  脱水装置
６２  吸収塔
６４，８８  充填材
６６  ミストエリミネータ
６８  クーラー
７０  リフラックスコンデンサ
７２  蒸留塔
７４  フラッシュドラム
７６  減圧弁
７８  フィルタ
８０  熱交換器
８２  リボイラ
８４  ポンプ
８６，１６４  クーラー
１６２  フラッシュポット
１６６  エジェクタ
２６２  分岐路圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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