[發明專利]循環流化床氣化設備的氣化處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201080048163.7
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102666809A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 大原宏明;濱田行貴
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54;C10J3/00;C10K1/10;F23J15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孔青;高旭軼

技術領域

本發明涉及循環流化床氣化設備的氣化處理方法及裝置。

背景技術

作為由煤等固態燃料制造以氫為主的氣化氣體的方法，提出了循環流化床氣化設備。舉例的一個循環流化床氣化設備具有：用空氣燃燒未反應原料炭來加熱流化介質的燃燒爐；導入取自該燃燒爐的燃燒氣體，捕集該燃燒氣體中混在的流化介質以分離廢氣的旋風收集器；將旋風收集器捕集的流化介質經由下降管導入，同時導入煤、生物質等原料，進一步導入作為氣化劑的水蒸汽，形成流化床，由此將上述原料氣化生成氣化氣體的氣化爐；將氣化爐的流化介質和未氣化的未反應原料炭供給上述燃燒爐的供給流路。

由上述燃燒爐導入旋風收集器、分離了流化介質的廢氣與氨或尿素等還原劑同時導入具備脫硝催化劑的催化脫硝裝置，將廢氣中的氮氧化物(NOx)分解還原為無害的氮(N₂)和水蒸汽(H₂O)。除去上述廢氣中的氮氧化物(NOx)的方法有：通過上述催化脫硝裝置在350℃～400℃的溫度環境下供給作為還原劑的氨或尿素，在催化劑上將氮氧化物還原為氮的方式；向上述燃燒爐中700℃～1000℃左右的溫度環境噴霧氨或尿素，通過無催化劑氣相反應將氮氧化物還原為氮的方式。無論采用哪一種脫硝方法，都需要供給作為還原劑的氨或尿素。

另一方面，在上述氣化爐中生成的氣化氣體導入氣化氣體線路中具備的焦油重整爐進行焦油的重整等，之后供給用于除去氣化氣體中的氨的脫氨裝置。已知作為原料供給氣化爐的煤中含有數個wt％以上的氮，在生物質的情況下甚至含有更多的氮，因此，將這種原料氣化的氣化氣體中含有高濃度的氨，在下游的催化過程中引發催化劑中毒等問題，故通過上述脫氨裝置分離除去該氨。

上述脫氨裝置通過使上述氣化氣體在氨吸收塔中與例如由水構成的吸收液接觸而吸收除去氨，再向吸收了上述氨的吸收液中供給氨解吸塔中的蒸氣或空氣等解吸用氣體，由此將氨解吸而作為氨廢氣排出。而且，由于上述氨廢氣的氨濃度高，在下游的催化過程中引發催化劑中毒的問題，因此將其導入處理裝置中進行處理。即，在處理裝置中，用燃燒爐燃燒上述氨廢氣，為了進一步除去燃燒生成的氮氧化物，具備與上述催化脫硝裝置同樣的催化脫硝裝置，分解還原為無害的氮(N₂)和水蒸汽(H₂O)。

關于煉鐵業界對焦爐廢氣(COG)的氨處理，記載了將分離回收的氨燃燒處理或作為液體氨回收(非專利文獻1)。

還有如下脫硝處理方法：將由洗滌液中回收的氨分配注入再生氣體燃燒爐的氣體入口側和氣體出口側，再使上述氨在燃燒爐中與硫化合物一起燃燒而氧化分解，同時在燃燒爐的氣體出口側將注入了上述氨的廢氣保持高溫狀態，導入氨催化還原式脫硝裝置進行脫硝處理(專利文獻1)。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：《芳香族和焦油工業手冊》第3版，社團法人日本芳香族工業會，66-67頁

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-290668

發明內容

發明所要解決的課題

然而，在循環流化床氣化設備中，為了除去來自燃燒爐的廢氣中的氮氧化物，需要向催化脫硝裝置供給氨或尿素等還原劑進行處理，而且，為了除去來自上述氣化爐的氣化氣體中的氨，需要將來自脫氨裝置的氨廢氣導入處理裝置的燃燒爐中使其燃燒，并通過供給氨或尿素等還原劑將燃燒生成的氮氧化物在與上述同樣的催化脫硝裝置中還原，因此，存在需要大規模處理裝置來處理氨廢氣的問題。

雖然可以想到將來自脫氨裝置的氨廢氣供給燃燒爐使其燃燒，但由于在這種情況下廢氣中的氮氧化物濃度會大幅上升，因此存在對催化脫硝裝置的還原劑供給量大幅增加，進而需要使催化脫硝裝置大型化的問題。

本發明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供可以在循環流化床氣化設備中經濟地處理氮氧化物和氨的循環流化床氣化設備的氣化處理方法及裝置。

解決課題的手段

本發明是循環流化床氣化設備的氣化處理方法，

其具備循環流化床氣化設備，該設備具有：燃燒炭來加熱流化介質的燃燒爐；導入取自該燃燒爐的燃燒氣體，分離為流化介質和廢氣的旋風收集器；在導入旋風收集器捕集的流化介質的同時導入原料，再導入氣化劑形成流化床，由此將上述原料氣化生成氣化氣體的氣化爐；將氣化爐的流化介質和未氣化的未反應原料炭供給上述燃燒爐的供給流路，

在導出來自上述燃燒爐的廢氣的廢氣線路中，具有具備脫硝催化劑來還原廢氣中的氮氧化物的催化脫硝裝置，