報告書番号

W96004

タイトル（和文）

固定床脱硫システムの評価－実証プラントシステムとその運転特性予測－

タイトル（英文）

EVALUATION OF FIXED-BED DESULFURIZATION SYSTEM -DESIGN OF DEMONSTRATION PLANT SYSTEM AND ESTIMATE OF OPERATING STATE

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭ガス化複合発電の高効率化を進めるためには乾式脱硫技術の開発が必要とされる。本報告では，当所が開発を進めてきた固定床脱硫システムにおける今までの成果を基に，実証プラントシステムを構築した。さらにシミュレーション手法の高精度化を図り，実証プラント特性について検討した。（１）再生時に発生する二酸化硫黄を回収する加圧石灰石膏法を組み込み，塔底のみから再生ガスを注入して再生を行い，３塔を切り換えて連続して脱硫する固定床脱硫システムを構築した。（２）基礎研究成果より反応および反応速度を見直し，実験室規模から２０トン／日固定床パイロットプラントまでの運転特性を再現できるシミュレーションプログラムを開始した。（３）本シミュレーションを用い，運転特性を予測した結果，脱硫後のガス中硫黄分を１００ｐｐｍ以下に維持でき，実用化可能なシステムであることが明らかになった。（４）本システムの実用化を図るためには，脱硫時に吸収した硫黄分に対応した再生ガス量を設定できる再生ガス制御法の確立および石灰石膏法を用いた硫黄回収システムの最適化が重要な課題となる。

概要 （英文）

WE HAVE BEEN DEVELOPING A HOT-COAL GAS DESULFURIZATION SYSTEM TO OBTAIN HIGHER THERMAL EFFICIENCY FOR IGCC. WE STUDIED A DEMONSTRATION FIXED-BED DESULFURIZATION SYSTEM USING A LABORATORY2 TON/DAY BENCH-SCALE PLANT (COAL GAS:400 M3N/H) AND A 20 TON/DAY PILOT-SCALE PLANT (COAL GAS:4000 M3N/H). (1)WE DESIGNED A DEMONSTRATION FIXED-BED DESULFURIZATION SYSTEM WITH THREE SORBENT-PACKED REACTORS AND A NEW SULFUR RECOVERY UNIT. EACH REACTOR HAS THREE PROCESS MODES:REDUCTION, DESULFURIZATION, AND REGENERATION. THESE MODES ARE CHANGED EVERY 4 HOURS BY VALVE OPERATION. THE SULFUR RECOVERY UNIT RECOVERS RELEASED SO2AS GYPSUM UNDER PRESSURIZED CONDITIONS. (2)WE DEVELOPED A SIMULATION PROGRAM TO EXTRAPOLARE THE CHARACTERISTICS OF REDUCTION, DESULFURIZATION, AND REGENERATION FROM THE LABORATORY-SCALE UNIT TO THE 20 TON/DAY PILOT-SCALE PLANT. THE RESULT SHOWED THAT THIS SYSTEM CAN KEEP THE COAL-GAS SULFUR LEVEL TO LESS THAN 100 PPM. (3)TO REDUCE THE RESIDUAL SULFUR AFTER REGENERATION, THE REACTOR S INLET-GAS TEMPERATURE DURING REGENERATION SHOULD BE KEPT IN THE TEMPERATURE RANGE OF 623K TO 673K. FOR THIS PURPOSE, THE REGENERATION MUST BE CONTINUOUS USING A PRECISE REGENERATION GAS FLOW RATE. IT IS ALSO IMPORTANT TO ESTABLISH THE MOST SUITABLE SULFUR RECOVERY SYSTEM USING A LIME-GYPSUM METHOD.

報告者

キーワード