Способ эксплуатации электростанции igcc с интегрированным устройством для отделения co2

Классификация по МПК: C01B

Патентная информация
Заявка на изобретение №: 
2012117799
Дата публикации: 
Воскресенье, Ноябрь 10, 2013

1. Способ эксплуатации электростанции IGCC с интегрированным устройством для отделения CO2, в котором:

- из ископаемых видов топлива производят синтез-газ с содержанием СО и Н2,

- по меньшей мере, один частичный поток синтез-газа преобразуют на стадии конверсии СО посредством водяного пара в Н2 и CO2,

- образовавшийся технологический газ с содержанием Н2 и CO2 разделяют адсорбцией с переменным давлением (PSA) на технически чистый водород и фракцию с высоким содержанием CO2, содержащую также горючие газы, как СО и Н 2,

- образующийся водород сжигают в, по меньшей мере, одной газовой турбине, предназначенной для генерации тока,

- отработавший газ газовой турбины используют в котле-утилизаторе для выработки водяного пара, расширяющегося в паровой турбине, также предназначенной для генерации тока,

- фракцию с высоким содержанием CO2, образовавшуюся при адсорбции с переменным давлением, сжигают в отдельном котле с использованием технически чистого кислорода, а отходящее тепло дымового газа, состоящего из CO2 и продуктов сгорания, используют путем теплообмена,

- водяной пар отделяют от дымового газа, образующегося при сжигании фракции с высоким содержанием CO2, а остаточный поток, состоящий по существу из CO2, направляют на захоронение или утилизацию,

отличающийся тем, что при сжигании фракции с высоким содержанием CO2, образующейся при адсорбции с переменным давлением, образуется дымовой газ с температурой свыше 1000°С, используемый для перегрева пара, произведенного в расположенном за газовой турбиной котле-утилизаторе, и/или для производства пара с большим давлением для паротурбинного процесса, и что за счет отходящего тепла газовой турбины и отходящего тепла дымового газа, образующегося при сжигании фракции с высоким содержанием CO2, производится перегретый пар с давлением свыше 120 бар и температурой более 520°С для паротурбинного процесса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар с давлением свыше 200 бар производят для паротурбинного процесса.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для паротурбинного процесса применяют паровую турбину, содержащую, по меньшей мере, одну часть высокого давления и одну часть низкого давления, и с помощью дымового газа, образующегося при сжигании фракции с высоким содержанием CO2, проводят промежуточный перегрев расширяющегося пара, поступающего из части высокого давления, до температуры свыше 520°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве синтез-газа из ископаемых видов топлива CO2 используют для транспортировки топлива и/или в целях промывки или образования атмосферы инертного газа для получения синтез-газа без содержания азота.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дымовой газ, образующийся при сжигании фракции с высоким содержанием CO2, используют после перегрева пара, произведенного в расположенном за газовой турбиной котле-утилизаторе, или после выработки пара с большим давлением для паротурбинного процесса для подогрева фракции с высоким содержанием CO2 перед ее сжиганием и/или для подогрева подведенного технически чистого кислорода.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру горения при сжигании фракции с высоким содержанием CO2 регулируют через содержание горючих газов в этой фракции.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть потока синтез-газа пропускают по байпасу мимо секции для конверсии СО и управлением подаваемым по байпасу количеством потока регулируют температуру горения при сжигании фракции с высоким содержанием CO2 .

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для снижения температуры дымового газа частичный поток отходящего газа отводят обратно из фракции с высоким содержанием CO 2 в котел для сжигания фракции с высоким содержанием CO 2.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру дымового газа, образующегося при сжигании фракции с высоким содержанием СО2, повышают подачей синтез-газа или горючего газа из других источников.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед конверсией СО проводят обессеривание синтез-газа.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после конверсии СО проводят обессеривание синтез-газа.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащиеся в синтез-газе сернистые компоненты поступают в результате снижения давления во фракцию с высоким содержанием СО2, образующуюся при адсорбции с переменным давлением, причем фракцию с высоким содержанием CO2 обессеривают перед сжиганием с использованием технически чистого кислорода.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащиеся в синтез-газе сернистые компоненты поступают в результате снижения давления во фракцию с высоким содержанием CO2, образующуюся при адсорбции с переменным давлением, и при сжигании фракции с высоким содержанием СО 2, преобразуются в SOx, причем компоненты SO x отделяют от дымового газа с содержанием CO2 путем обессеривания дымового газа.