特許 5972696 ＣＯ２回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5972696

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】ＣＯ２回収システム

(51)【国際特許分類】

   C01B 31/20 20060101AFI20160804BHJP

   B01D 53/62 20060101ALI20160804BHJP

   B01D 53/14 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   C01B31/20 BZAB

   B01D53/62

   B01D53/14 220

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-161238(P2012-161238)

(22)【出願日】2012年7月20日

(65)【公開番号】特開2014-19621(P2014-19621A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】清木 義夫

(72)【発明者】

【氏名】堀添 浩司

(72)【発明者】

【氏名】行本 敦弘

(72)【発明者】

【氏名】平山 晴章

(72)【発明者】

【氏名】湯島 昌記

【審査官】 森坂 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１３６４２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６３−１５１３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５００２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３３４３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｂ ３１／００ − ３１／３６

Ｂ０１Ｄ ５３／１４

Ｂ０１Ｄ ５３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣＯ₂を含有するガスとＣＯ₂吸収液とを接触させてＣＯ₂を除去する吸収塔と、
ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液の一部を、供給されるスチームを用いたリボイラにより間接加熱し、発生させた水蒸気によりＣＯ₂を放出して再生する常圧の再生塔と、
ＣＯ₂を吸収した前記ＣＯ₂吸収液を前記再生塔へ送液する第１の送液ラインと、
前記再生塔でＣＯ₂が除去されたリーン溶液を前記吸収塔へ返送し、前記吸収塔で再利用する第２の送液ラインと、
前記再生塔の塔頂部から、低圧ＣＯ₂ガスを含む放出ガスを放出するＣＯ₂ガス送出ラインと、
放出された前記放出ガス中のＣＯ₂を圧縮する低圧圧縮器及び高圧圧縮器を有する圧縮装置とを有するＣＯ₂回収システムであって、
前記リッチ溶液が高圧の加圧リッチ溶液であり、
該加圧リッチ溶液を第１のフラッシュドラムにより気液分離し、
前記第１のフラッシュドラムで分離された液体成分のリッチ溶液を前記再生塔に導入すると共に、
前記第１のフラッシュドラムで分離された気体成分の高圧ＣＯ₂ガスを所定圧縮圧力の前記高圧圧縮器へ導入することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【請求項2】

請求項１において、
前記圧縮装置が、前記低圧圧縮器と前記高圧圧縮器との間に中圧圧縮器を有し、
前記第１のフラッシュドラムで分離したリッチ吸収液をさらに気液分離する第２のフラッシュドラムを有し、
前記第１及び第２のフラッシュドラムの前流側に第１及び第２の減圧弁を各々有すると共に、
前記第２のフラッシュドラムで分離された気体成分の中圧ＣＯ₂ガスを所定圧縮圧力の前記中圧圧縮器へ導入することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【請求項3】

請求項２において、
前記吸収塔と第１のフラッシュドラムとの間に、前記加圧リッチ溶液を加熱する熱交換器を有することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【請求項4】

請求項２において、
前記吸収塔と第１のフラッシュドラムとの間に、前記加圧リッチ溶液中の不活性ガスを分離する不活性ガス分離器と、分離された不活性ガスを前記吸収塔へ導入する不活性ガス導入ラインとを有することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【請求項5】

請求項１において、
前記吸収塔へ導入されるガスが、常圧ガスである場合、常圧吸収塔を用いると共に、
前記常圧吸収塔からのリッチ溶液を昇圧する昇圧ポンプを有し、
昇圧されたリッチ溶液を前記第１のフラッシュドラムで気液分離することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【請求項6】

請求項１において、
前記吸収塔へ導入されるガスが、高圧ガスである場合、加圧吸収塔を用いると共に、
加圧吸収塔からの加圧リッチ溶液を前記第１のフラッシュドラムで気液分離することを特徴とするＣＯ₂回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス中の二酸化炭素を吸収すると共に、二酸化炭素圧縮動力の軽減を図るＣＯ₂回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

地球の温暖化現象の原因の一つとして、ＣＯ₂による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ₂の発生源としては、化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活動分野に及び、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。これに伴い、大量の化石燃料を使用する火力発電所などの動力発生設備を対象に、ボイラの排ガスをアミン化合物水溶液などのアミン系吸収液と接触させ、排ガス中のＣＯ₂を除去し回収する方法が精力的に研究されている。

【0003】

従来、特許文献１では、吸収液との気液接触によりＣＯ₂が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して洗浄液を気液接触させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を複数段設け、この複数段の水洗部にて、順次、脱炭酸排ガスに同伴するアミンの回収処理を行うことが示されている。

【0004】

また、従来、特許文献２では、吸収液との気液接触によりＣＯ₂が吸収除去された脱炭酸排ガスを冷却する冷却部と、冷却部で凝縮した凝縮水と脱炭酸排ガスとを向流接触させる接触部を設けたものが示されている。さらに、特許文献２では、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を設けたものが示され、洗浄液は、ＣＯ₂が回収される前の排ガスを冷却する冷却塔で凝縮された凝縮水が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１２６４３９号公報

【特許文献2】特開平８−８０４２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、近年では、環境保全の見地から、処理ガス流量の多い火力発電所などの排ガスに対して、ＣＯ₂回収装置を設置する場合、除去される二酸化炭素量が多量であることから、例えば地中に埋設する場合におけるその圧縮に係る動力の軽減を図ることが、二酸化炭素回収プラントにおいて、切望されている。

【0007】

本発明は、前記問題に鑑み、ガス中の二酸化炭素を吸収すると共に、二酸化炭素圧縮動力の軽減を図るＣＯ₂回収システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＣＯ₂を含有するガスとＣＯ₂吸収液とを接触させてＣＯ₂を除去する吸収塔と、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液の一部を、供給されるスチームを用いたリボイラにより間接加熱し、発生させた水蒸気によりＣＯ₂を放出して再生する常圧の再生塔と、ＣＯ₂を吸収した前記ＣＯ₂吸収液を前記再生塔へ送液する第１の送液ラインと、前記再生塔でＣＯ₂が除去されたリーン溶液を前記吸収塔へ返送し、前記吸収塔で再利用する第２の送液ラインと、前記再生塔の塔頂部から、低圧ＣＯ₂ガスを含む放出ガスを放出するＣＯ₂ガス送出ラインと、放出された前記放出ガス中のＣＯ₂を圧縮する低圧圧縮器及び高圧圧縮器を有する圧縮装置とを有するＣＯ₂回収システムであって、前記リッチ溶液が高圧の加圧リッチ溶液であり、該加圧リッチ溶液を第１のフラッシュドラムにより気液分離し、前記第１のフラッシュドラムで分離された液体成分のリッチ溶液を前記再生塔に導入すると共に、前記第１のフラッシュドラムで分離された気体成分の高圧ＣＯ₂ガスを所定圧縮圧力の前記高圧圧縮器へ導入することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【0009】

第２の発明は、第１の発明において、前記圧縮装置が、前記低圧圧縮器と前記高圧圧縮器との間に中圧圧縮器を有し、前記第１のフラッシュドラムで分離したリッチ吸収液をさらに気液分離する第２のフラッシュドラムを有し、前記第１及び第２のフラッシュドラムの前流側に第１及び第２の減圧弁を各々有すると共に、前記第２のフラッシュドラムで分離された気体成分の中圧ＣＯ₂ガスを所定圧縮圧力の前記中圧圧縮器へ導入することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【0010】

第３の発明は、第２の発明において、前記吸収塔と第１のフラッシュドラムとの間に、前記加圧リッチ溶液を加熱する熱交換器を有することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【0011】

第４の発明は、第２の発明において、前記吸収塔と第１のフラッシュドラムとの間に、前記加圧リッチ溶液中の不活性ガスを分離する不活性ガス分離器と、分離された不活性ガスを前記吸収塔へ導入する不活性ガス導入ラインとを有することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【0012】

第５の発明は、第１において、前記吸収塔へ導入されるガスが、常圧ガスである場合、常圧吸収塔を用いると共に、前記常圧吸収塔からのリッチ溶液を昇圧する昇圧ポンプを有し、昇圧されたリッチ溶液を前記第１のフラッシュドラムで気液分離することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【0013】

第６の発明は、第１の発明において、前記吸収塔へ導入されるガスが、高圧ガスである場合、加圧吸収塔を用いると共に、加圧吸収塔からの加圧リッチ溶液を前記第１のフラッシュドラムで気液分離することを特徴とするＣＯ₂回収システムにある。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、フラッシュドラムを設置しているので、このフラッシュ操作により圧力を開放し、加圧リッチ溶液に吸収されているＣＯ₂の一部を遊離させて圧力の高いＣＯ₂ガスとして放出し、この放出された圧力の高いＣＯ₂ガスは、再生塔のガス流れ後流側に設置されるＣＯ₂を圧縮するＣＯ₂圧縮装置の圧縮器へ導入する。これにより、従来のような再生塔から排出されるＣＯ₂ガスを圧縮する際の圧縮動力の大幅な節約となり、また圧縮設備の規模の軽減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施例１に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図2】図２は、実施例１に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図3】図３は、実施例１に係る他のＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図4】図４は、実施例２に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図5】図５は、実施例２に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図6】図６は、実施例３に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図7】図７は、実施例３に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図8】図８は、実施例４に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【図9】図９は、実施例５に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【実施例1】

【0017】

本発明による実施例１に係るＣＯ₂回収システムについて、図面を参照して説明する。
図１及び２は、実施例１に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。図１に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ａは、ＣＯ₂を含有する常圧の排ガス（「ガス（常圧）」という）１１とＣＯ₂吸収液１２とを接触させてＣＯ₂を除去する常圧の吸収塔１３と、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液１４を再生する常圧の再生塔１５と、常圧の再生塔１５でＣＯ₂が除去されたリーン溶液１７を吸収塔１３で再利用すると共に、常圧の再生塔１５で放出された放出ガス中のＣＯ₂を複数の所定圧力で徐々に圧縮する高圧圧縮器１６Ｈ、低圧圧縮器１６Ｌを有するＣＯ₂圧縮装置１６とを有するＣＯ₂回収システム１０Ａであって、前記リッチ溶液１４が昇圧ポンプ３２により高圧とされた加圧リッチ溶液１４Ａであり、加圧リッチ溶液１４Ａをフラッシュ操作により炭酸ガス（ＣＯ₂）を分離する第１フラッシュドラム２１Ａを設け、第１フラッシュドラム２１Ａで分離された液体成分のリッチ溶液１４Ｂを再生塔１５に導入すると共に、第１フラッシュドラム２１Ａで分離された気体成分の高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈを所定圧力の高圧圧縮器１６Ｈへ導入するものである。

【0018】

例えばボイラ等から排出される二酸化炭素（ＣＯ₂）を含有するガス（常圧）１１は、吸収塔１３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）１２と対向流接触し、ガス１１中のＣＯ₂はＣＯ₂吸収液１２に吸収され、ガス１１からＣＯ₂を除去する。そして、ＣＯ₂を吸収したＣＯ₂吸収液であるリッチ溶液１４は、再生塔１５においてＣＯ₂を放出し、再生塔１５下部に至る頃には、大部分のＣＯ₂が除去され、リーン溶液１７として再生される。この再生されたリーン溶液１７は、ＣＯ₂吸収液１２として再び吸収塔１３に送給され、再利用されるものである。

【0019】

ここで、図１中、符号Ｌ₁はリッチ溶液を吸収塔１３から再生塔１５側へ送液する第１の送液ライン、Ｌ₂はリーン溶液１７を再生塔１５から吸収塔１３側へ送液する第２の送液ライン、Ｌ₃は高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈを第１フラッシュドラム２１Ａから第１気液分離器２３Ａ側へ送液するガス送出ライン、Ｌ₄は第１気液分離器２３Ａから回収した吸収液１４ａを第１フラッシュドラム２１Ａへ戻す戻し液ライン、Ｌ₅は第１気液分離器２３Ａからの高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈを高圧圧縮器１６Ｈへ送出するガス送出ライン、Ｌ₆は再生塔１５の頂部からの低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌを低圧圧縮器１６Ｌへ送出するガス送出ライン、３１はＣＯ₂が除去された浄化ガス、３２は第１の送液ラインＬ₁に介装されたリッチ溶液１４の昇圧ポンプ、３３は加圧リッチ溶液１４Ａとリーン溶液１７とを熱交換する熱交換器、３６は再生塔上部の水蒸気凝縮水３４を冷却水３５で冷却する冷却器デンサ、３７はリーン溶液１７の一部１６ａを再熱するリボイラ、３８はリボイラ３７へ供給する飽和水蒸気、３９は水蒸気凝縮水、４１Ａ、４１Ｂは第１の送液ラインＬ₁に介装される減圧弁、４２は再生塔１５から吸収塔１３へリーン溶液１７を送液する送液ポンプ、４３はリーン溶液１７を冷却する冷却手段を各々図示する。

【0020】

常圧のガス１１が吸収塔１３に導入され、ガス中に含まれるＣＯ₂をＣＯ₂吸収液１２で吸収させてリッチ溶液１４として、吸収塔底部から排出される。その後昇圧ポンプ３２で昇圧された加圧リッチ溶液１４Ａは、減圧弁４１Ａにより所定圧力に調節され、第１フラッシュドラム２１Ａに導入される。
ここで、昇圧ポンプ３２で昇圧する圧力は、ＣＯ₂圧縮装置１６の高圧圧縮器１６Ｈの圧縮圧力よりも高い圧力とする必要がある。例えば高圧圧縮器１６Ｈの圧縮圧力が６３０ｋＰａＧの場合には、８００ｋＰａＧ程度（圧縮器の所定圧縮圧力よりも５０〜２００ｋＰａＧ程度高い圧力）まで昇圧している。
そして、第１フラッシュドラム２１Ａの前流に設置した減圧弁４１Ａを調節して、部分再生リッチ溶液１４Ｂの温度が１０２℃、６５５ｋＰａＧ程度となるようにしている。

【0021】

第１フラッシュドラム２１Ａでは、加圧リッチ溶液１４Ａが所定の圧力においてフラッシュされ、加圧リッチ溶液１４Ａ中の二酸化炭素（ＣＯ₂）の一部を遊離させ、加圧リッチ溶液１４Ａを部分再生吸収液としている。
そして第１フラッシュドラム２１Ａ内で高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈとリッチ吸収液１４Ｂとに分離させている。

【0022】

気液分離された所望圧力（例えば６３０ｋＰａＧ）の高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、ガス送出ラインＬ₃を介して第１気液分離器２３Ａに送られ、ここでフラッシュした際のガスに同伴される吸収液１４ａを分離し、ガス送出ラインＬ₅を介して高圧圧縮器１６Ｈへ送られる。分離された吸収液１４ａは、第１フラッシュドラム２１Ａ側に戻される。

【0023】

減圧弁４１Ａ、４１Ｂは、それぞれ所定圧力まで減圧する減圧弁であり、第１の送液ラインＬ₁に介装され、第１フラッシュドラム２１Ａ及び再生塔１５の前流側に設置して、リッチ溶液１４Ａ，１４Ｂが所定圧力となるように調節している。

【0024】

図２は、本実施例の一例のフラッシュしたガスの温度及び圧力を例示するＣＯ₂回収システムの概略図である。
加圧リッチ溶液１４Ａを減圧弁４１Ａにより所定圧力（６５５ｋＰａ、１０２℃）とし、第１フラッシュドラム２１Ａに導入し、ＣＯ₂の一部を遊離させ、部分再生リッチ溶液１４Ｂとし、この部分再生リッチ溶液１４Ｂは再生塔１５側に送られる。
第１フラッシュドラム２１Ａで遊離された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、ガス圧力が６３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₅を介して高圧圧縮器１６Ｈへ、全ＣＯ₂量の１７％が送出される。
再生塔１５の塔頂部から放出される低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌは、ガス圧力が５０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₆を介して低圧圧縮器１６Ｌへ残りの８３％が送出される。

【0025】

再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、その温度が１２０℃、圧力８０ｋＰａＧであり、吸収液を構成するアミン溶液の劣化温度以下であるので、吸収液の劣化がない。

【0026】

これに対し、従来のような高圧リッチ溶液を直接高圧再生塔内へ導入した場合、高圧再生塔内でＣＯ₂を放出して再生されたリーン溶液は、底部から１５０℃程度又はそれ以上の温度及び３８０ｋＰａＧの圧力で排出されるので、リーン溶液１７が高温状態となり、吸収液の組成であるアミン溶液が劣化していた。

【0027】

このように、本実施例によれば、第１の送液ラインＬ₁に第１フラッシュドラム２１Ａを介装し、フラッシュ操作により圧力を開放し、加圧リッチ溶液１４Ａに吸収されているＣＯ₂の一部を遊離させて高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈとして放出し、この放出された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、再生塔１５のガス流れ後流側に設置されるＣＯ₂を圧縮するＣＯ₂圧縮装置１６の高圧圧縮器１６Ｈへ導入することとしている。
これにより、従来のような再生塔１５から排出されるＣＯ₂ガスを圧縮する際の圧縮動力の大幅な節約となり、また圧縮設備の規模の軽減を図ることができる。

【0028】

図３は、本実施例に係る他のＣＯ₂回収システムの概略図である。
図３に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ｂは、図１に示す実施例１の本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ａにおいて、さらに昇圧ポンプ３２と熱交換器３３との間に、イナートガス分離器５０を設置している。
不活性ガスが存在すると非凝縮ガスであるので、ＣＯ₂ガスの圧縮純度の向上を図ることができない。そこで、本実施例では、第１フラッシュドラム２１Ａの前流側において、加圧リッチ溶液１４Ａ中に存在（０．１ｗｔ％以下）するイナートガス（Ｎ₂、Ｈ₂等）５１を除去するようにしている。除去されたイナートガス５１は、イナートガス循環ラインＬ₂₀により、吸収塔１３に再度循環させている。イナートガス循環ラインＬ₂₀には、冷却器５２及び気液分離器５３が介装されている。

【0029】

このイナートガス分離器５０を設けて、イナートガス５１を除いているので、圧縮ＣＯ₂回収ガスの純度が向上する。

【0030】

本実施例では、フラッシュドラムを用いて、気液分離を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば蒸留塔、分離カラム等を用いて気液分離を行うようにしてもよい。

【実施例2】

【0031】

本発明による実施例２に係るＣＯ₂回収システムについて、図面を参照して説明する。
図４及び５は、実施例２に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。図４に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ｃは、図３に示すＣＯ₂回収システム１０Ｂにおいて、第１の送液ラインＬ₁に第１フラッシュドラム２１Ａ及び第２フラッシュドラム２１Ｂを介装している。
そして、第１フラッシュドラム２１Ａにおいて、フラッシュ操作により圧力を開放し、加圧リッチ溶液１４Ａに吸収されているＣＯ₂の一部を遊離させて高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈとして放出し、この放出された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、再生塔１５のガス流れ後流側に設置されるＣＯ₂を圧縮するＣＯ₂圧縮装置１６の高圧圧縮器１６Ｈへ導入することとしている。

【0032】

また、第２フラッシュドラム２１Ｂにおいて、フラッシュ操作により圧力を開放し、部分再生リッチ溶液１４Ｂに吸収されているＣＯ₂の一部を遊離させて中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍとして放出し、この放出された中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍは、再生塔１５のガス流れ後流側に設置されるＣＯ₂を圧縮するＣＯ₂圧縮装置１６の中圧圧縮器１６Ｍへ導入することとしている。

【0033】

図５は、本実施例の一例の温度及び圧力を例示するＣＯ₂回収システムの概略図である。
加圧リッチ溶液１４Ａを減圧弁４１Ａにより所定圧力（６５５ｋＰａ、１０２℃）とし、第１フラッシュドラム２１Ａに導入し、ＣＯ₂の一部を遊離させ、部分再生吸収液１４Ｂとし、この部分再生吸収液１４Ｂは再生塔１５側に送られる。
そして、第１フラッシュドラム２１Ａの前流に設置した減圧弁４１Ａを調節して、部分再生リッチ溶液１４Ｂの温度が１０２℃、６５５ｋＰａＧ程度となるようにしている。第１フラッシュドラム２１Ａで遊離された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、ガス圧力が６３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₅を介して高圧圧縮器１６Ｈへ、全ＣＯ₂量の１７％が送出される。
そして、第２フラッシュドラム２１Ｂの前流に設置した減圧弁４１Ｃを調節して、部分再生リッチ溶液１４Ｃの温度が９５℃、２５５ｋＰａＧ程度となるようにしている。
第２フラッシュドラム２１Ｂで遊離された中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍは、ガス圧力が２３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₉を介して中圧圧縮器１６Ｍへ、全ＣＯ₂量の１９％が送出される。
また、再生塔１５の塔頂部から放出される低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌは、ガス圧力が５０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₆を介して低圧圧縮器１６Ｌへ残りの６４％が送出される。

【0034】

再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、温度が１２０℃、圧力８０ｋＰａＧであり、吸収液を構成するアミン溶液の劣化温度以下であるので、吸収液の劣化がない。

【0035】

このように、本実施例では、第１フラッシュドラム２１Ａ及び第２フラッシュドラム２１Ｂを介装しているので、高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈと中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍとを抜出すことができ、実施例１の場合よりも再生塔１５から排出されるＣＯ₂ガスを圧縮する際の圧縮動力の大幅な節約となり、また圧縮設備の規模の軽減を図ることができる。

【実施例3】

【0036】

本発明による実施例３に係るＣＯ₂回収システムについて、図面を参照して説明する。
図６及び７は、実施例３に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。図６に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ｄは、図４に示すＣＯ₂回収システム１０Ｃにおいて、第１の送液ラインＬ₁に介装された熱交換器３３と減圧弁４１Ａとの間に、加圧リッチ溶液１４Ａを加熱する熱交換器６１を設けている。
そして、設置された熱交換器６１により加圧リッチ溶液１４Ａを、その耐熱温度である１２０℃近傍まで加熱している。
加圧リッチ溶液１４Ａを熱交換器６１により加熱することで、第１フラッシュドラム２１Ａに導入される加圧リッチ溶液１４Ａの温度が上昇し、第１フラッシュドラム２１Ａで遊離されるＣＯ₂ガス量が増大する。

【0037】

図７は、本実施例の一例の温度及び圧力を例示するＣＯ₂回収システムの概略図である。
加圧リッチ溶液１４Ａを熱交換器６１で加熱するので、減圧弁４１Ａにより所定圧力（６５５ｋＰａ、１２０℃）とし、第１フラッシュドラム２１Ａに導入し、ＣＯ₂の一部を遊離させ、部分再生吸収液１４Ｂとし、この部分再生吸収液１４Ｂは再生塔１５側に送られる。
第１フラッシュドラム２１Ａで遊離された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、ガス圧力が６３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₅を介して高圧圧縮器１６Ｈへ、全ＣＯ₂量の３７％が送出される。
第２フラッシュドラム２１Ｂで遊離された中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍは、ガス圧力が２３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₉を介して中圧圧縮器１６Ｍへ、全ＣＯ₂量の２８％が送出される。
また、再生塔１５の塔頂部から放出される低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌは、ガス圧力が５０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₆を介して低圧圧縮器１６Ｌへ残りの３５％が送出される。

【0038】

再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、温度が１２０℃、圧力８０ｋＰａＧであり、吸収液を構成するアミン溶液の劣化温度以下であるので、吸収液の劣化がない。

【0039】

このように、本実施例では、第１フラッシュドラム２１Ａ及び第２フラッシュドラム２１Ｂを２段連続して介装すると共に、第１フラッシュドラム２１Ａの前流側において、熱交換器６１により加圧リッチ溶液１４Ａを加熱するので、高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈと中圧ＣＯ₂ガス２２Ｍとを抜出すことができると共に高圧ガスのＣＯ₂ガス遊離量が増大するので、実施例２の場合よりも再生塔１５から排出されるＣＯ₂ガスを圧縮する際の圧縮動力の大幅な節約となり、また圧縮設備の規模の軽減を図ることができる。

【実施例4】

【0040】

本発明による実施例に係るＣＯ₂回収システムについて、図面を参照して説明する。
図８は、実施例４に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。図８に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ｅは、図３に示すＣＯ₂回収システム１０Ｂにおいて、再生塔１５から排出するガス送出ラインＬ₆に減圧弁４１Ｄを設け、再生塔１５の塔頂部から放出するガスを低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌとして送出するようにしている。
このように調整すると、再生塔内に圧力がかかったリッチ溶液が導入されるので、再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、１４０℃、２５０ｋＰａＧ程度となる。しかし、吸収液の種類によっては高温（１４０℃）程度を許容するものがあるので、このような耐高温性の吸収液を用いる場合には、本実施例の構成を適用することができる。

【0041】

加圧リッチ溶液１４Ａを減圧弁４１Ａにより所定圧力（６５５ｋＰａ、１０２℃）とし、第１フラッシュドラム２１Ａに導入し、ＣＯ₂の一部を遊離させ、部分再生吸収液１４Ｂとし、この部分再生吸収液１４Ｂは再生塔１５側に送られる。
第１フラッシュドラム２１Ａで遊離された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、ガス圧力が６３０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₅を介して高圧圧縮器１６Ｈへ、全ＣＯ₂量の３６％が送出される。
再生塔１５の塔頂部から放出される低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌは、ガス圧力が５０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₆を介して低圧圧縮器１６Ｌへ残りの６４％が送出される。

【0042】

再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、温度が１４０℃、圧力２５０ｋＰａＧであるが、吸収液を構成するアミン溶液の劣化温度が１５０℃近傍である場合には、吸収液の劣化が少ないものとなる。

【0043】

本実施例では、再生塔１５の底部から排出されるリーン溶液１７の温度が１４０℃、２５０ｋＰａＧであるので、吸収液において高温耐性があるものである場合に、許容されることとなる。

【実施例5】

【0044】

本発明による実施例５に係るＣＯ₂回収システムについて、図面を参照して説明する。
図９は、実施例５に係るＣＯ₂回収システムの概略図である。図９に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収システム１０Ｆは、吸収塔１３を加圧型とし、導入するガスを加圧ガスとしている。
このようなＣＯ₂を含む加圧ガスとしては、例えば肥料合成用の加圧ガス、高圧天然ガス等（ガス圧力：例えば３，０００ｋＰａＧ）を例示することができる。
なお、吸収塔１３からのリッチ溶液１４は、加圧状態であるので、実施例１のような昇圧ポンプが不要となり、送液ポンプ３２Ａを設置して、送液している。
また、再生塔１５で再生されたリーン溶液１７は、吸収塔１３へ送る際に昇圧する必要があるので、第２の送液ラインＬ₂に介装された昇圧ポンプ４２Ａにより昇圧されている。

【0045】

図９に示すＣＯ₂回収システム１０Ｆにおいて、第１フラッシュドラム２１Ａにより、フラッシュ操作により圧力を開放し、加圧リッチ溶液１４Ａに吸収されているＣＯ₂の一部を遊離させて高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈとして放出し、この放出された高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈは、再生塔１５のガス流れ後流側に設置されるＣＯ₂を圧縮するＣＯ₂圧縮装置１６の高圧圧縮器１６Ｈへ導入することとしている。
また、再生塔１５の塔頂部から放出される低圧ＣＯ₂ガス２２Ｌは、ガス圧力が５０ｋＰａＧ、４０℃でガス送出ラインＬ₆を介して低圧圧縮器１６Ｌへ残りのＣＯ₂が送出される。

【0046】

再生塔１５の底部からのリーン溶液１７は、温度が１２０℃であり、吸収液を構成するアミン溶液の劣化温度以下であるので、吸収液の劣化がない。

【0047】

このように、本実施例では、加圧ガスを用いる場合でも、第１フラッシュドラム２１Ａを介装しているので、高圧ＣＯ₂ガス２２Ｈを抜出すことができ、再生塔１５から排出されるＣＯ₂ガスを圧縮する際の圧縮動力の大幅な節約となり、また圧縮設備の規模の軽減を図ることができる。
なお、イナートガス５１を循環させるイナートガス循環ラインＬ₂₀には、気液分離器５３の後流側に圧縮器５４を介装して、高圧ガス１１と合流可能としている。

【符号の説明】

【0048】

１０Ａ〜１０Ｆ ＣＯ₂回収システム
１１ ガス
１２ ＣＯ₂吸収液
１３ 吸収塔
１４ リッチ溶液
１５ 再生塔
１６ ＣＯ₂圧縮装置
１６Ｈ 高圧圧縮器
１６Ｌ 低圧圧縮器
１６Ｍ 中圧圧縮器
１７ リーン溶液
２１Ａ 第１フラッシュドラム
２１Ｂ 第２フラッシュドラム
２２Ｈ 高圧ＣＯ₂ガス
２２Ｌ 低圧ＣＯ₂ガス
２２Ｍ 中圧ＣＯ₂ガス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】