RU2120466C1 - Power-and-catalyst cogeneration plant - Google Patents

Power-and-catalyst cogeneration plant Download PDF

Info

Publication number
RU2120466C1
RU2120466C1 RU96120582A RU96120582A RU2120466C1 RU 2120466 C1 RU2120466 C1 RU 2120466C1 RU 96120582 A RU96120582 A RU 96120582A RU 96120582 A RU96120582 A RU 96120582A RU 2120466 C1 RU2120466 C1 RU 2120466C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
pressure
turbine
starting
medium
Prior art date
Application number
RU96120582A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96120582A (en
Inventor
А.Г. Маришин
Г.Н. Маришин
Е.А. Гриценко
Г.М. Горелов
В.А. Чистяков
В.Е. Резник
В.Г. Чикалов
С.В. Михайлов
Original Assignee
Научно-производственная корпорация "Сапфир"
Акционерное общество открытого типа "Самарский научно-технический комплекс им.Н.Д.Кузнецова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственная корпорация "Сапфир", Акционерное общество открытого типа "Самарский научно-технический комплекс им.Н.Д.Кузнецова" filed Critical Научно-производственная корпорация "Сапфир"
Priority to RU96120582A priority Critical patent/RU2120466C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2120466C1 publication Critical patent/RU2120466C1/en
Publication of RU96120582A publication Critical patent/RU96120582A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: cogeneration of electricity and commercial aromatic hydrocarbons from comprehensive fraction of light hydrocarbons, gas condensates, etc. SUBSTANCE: plant is built around gas- turbine drive, electric generator with starting gas turbine, and combustion chamber of gas- turbine driven generator. Exhaust-gas path of gas turbine accommodates intermediate-pressure combustion chamber, intermediate heaters for product and starting material mixture of catalyst path, and recovery boiler. Reformer catalyst circuit connected to gas-turbine drive incorporates a number of series-connected reactors with fixed catalyst. Primary starting- material heater is installed at outlet of mixture gas products from last reactor, and fine temperature controls of reactors are placed downstream of intermediate heaters. Three high-, intermediate, and low-pressure product separators and two catalyst-reaction gaseous fraction accumulators can be interconnected and connected to starting-turbine path. Plant is designed for multiple off-line starting and cogeneration of industrial electricity and commercial catalysts. EFFECT: improved efficiency of starting material, complete use of gaseous fraction obtained, improved separation of liquid catalyst from gases. 6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к автономным комплексным устройствам каталитического риформинга углеводородного сырья на базе газотурбинного привода при одновременной выработке и промышленной электроэнергии и получении ароматических углеводородов, неэтилированных высокооктановых бензинов и т.п. The invention relates to stand-alone integrated devices for the catalytic reforming of hydrocarbon feedstocks based on a gas turbine drive while generating industrial electricity and producing aromatic hydrocarbons, unleaded high-octane gasolines, etc.

Известные промышленные установки, работающие по технологической схеме каталитического риформинга на базе газотурбинных приводов (см. книгу Э.А. Манушина и др. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок. - М.: Машиностроение, 1977, с. 347, рис. 138 и патент Великобритании N 2075125, МПК N F 02 C 3/04, 1981). Такие установки имеют газотурбинный привод, один или несколько каталитических реакторов, конденсатор и сепаратор продукта и только для запуска газотурбинного привода паровую пусковую турбину или пусковой бензиновый двигатель. Конечный товарный продукт таких установок - только жидкий катализат и синтезированный газ. Famous industrial plants operating according to the technological scheme of catalytic reforming based on gas turbine drives (see the book by E. A. Manushin and others. Theory and design of gas turbine and combined installations. - M .: Mashinostroyenie, 1977, p. 347, Fig. 138 and UK patent N 2075125, IPC NF 02 C 3/04, 1981). Such installations have a gas turbine drive, one or more catalytic reactors, a condenser and a product separator, and only for starting the gas turbine drive a steam starting turbine or starting gasoline engine. The final marketable product of such plants is only liquid catalysis and synthesized gas.

Необходимость наличия для запуска таких установок водяного пара или высококачественного бензина усложняет конструкцию, эксплуатацию и нарушает автономность использования этих установок в полевых условиях. Кроме того, для привода их агрегатов требуются посторонние источники электропитания. The need for the launch of such units of water vapor or high-quality gasoline complicates the design, operation and violates the autonomy of using these units in the field. In addition, extraneous power supplies are required to drive their units.

Указанные недостатки частично устранены в установке для ароматизации углеводородного сырья, выполненную на базе двухконтурного газотурбинного двигателя. These disadvantages are partially eliminated in the installation for aromatization of hydrocarbons, made on the basis of a dual-circuit gas turbine engine.

Известная установка (RU, патент 2062286 C1, 20.06.96, кл. C 10 G 36/04). Known installation (RU, patent 2062286 C1, 06/20/96, class C 10 G 36/04).

Известная установка имеет турбогазогенератор с камерной сгорания высокого давления, газовый тракт выхлопа рабочих турбин с расположенным в нем первичным подогревателем сырья, один каталитический реактор с один сепаратор, конденсатор продукта, установленный во втором воздушном контуре и линию отвода газообразной фракции, подключенную на питание топливом камеры сгорания турбогазогенератора. Кроме того, на коробке приводов установлен нагнетатель сырья и электрогенератор для выработки электроэнергии на нужды установки. Он же является и стартер-генератором для запуска установки при наличии электроаккумуляторов или постороннего источника электроэнергии. The known installation has a turbo-gas generator with a high-pressure chamber combustion, a gas exhaust path of working turbines with a primary feed heater located in it, one catalytic reactor with one separator, a product condenser installed in the second air circuit and a gaseous fraction exhaust line connected to the fuel of the combustion chamber turbogas generator. In addition, a raw material supercharger and an electric generator are installed on the drive box to generate electricity for the needs of the installation. He is also a starter-generator for starting the installation in the presence of electric batteries or an external source of electricity.

В установке не используется тепло высоконагретого продукта, выходящего из реактора. Практически оно уходит в атмосферу вместе с воздухом второго контура вентилятора. Наличие двух потоков воздуха на турбогенераторе и вентилятор усложняет конструкцию. При длительной работе и соответствующем закоксовывании катализатора возможна разбалансировка по необходимому количеству подаваемого на турбогазогенератор газообразной фракции и расчетной величиной жидкого конденсата. В этом случае потребуется или сброс излишнего количества газообразного топлива, или снижение товарного жидкого конденсата. Установка не позволяет получить промышленную электроэнергию, но если бы ее электрогенератор, гипотетически, был бы выполнен большой промышленной мощности, то возникли бы проблемы с запуском системы, с электропитанием от постороннего источника, т.е. проблемы по сохранению автономности установки. Единственный реактор установки не способен произвести полную конверсию различных углеводородов, например бутана и пропана, в ароматические углеводороды при его одной заданной рабочей температуре. И единственный сепаратор установки не гарантирует устранение ухода части жидкого конденсата с газами на сжигание в камеру сгорания. Кроме того, отработавшие газы на входе в выхлопную шахту имеют высокую температуру и их еще достаточно высокое теплосодержание не используется, а относительно сложная система подключения различных сборных единиц установки не позволяет обеспечить необходимую точность температуры подводимого к реактору сырья, близкую и оптимальной. Избыточно сложна и система привода нагнетателя сырья через коробку приводов. The installation does not use the heat of a highly heated product exiting the reactor. In practice, it goes into the atmosphere with the air of the second fan circuit. The presence of two air flows on the turbogenerator and the fan complicates the design. With prolonged operation and appropriate coking of the catalyst, imbalance in the required amount of the gaseous fraction supplied to the turbo-gas generator and the calculated value of the liquid condensate is possible. In this case, either the discharge of an excessive amount of gaseous fuel or the reduction of marketable liquid condensate will be required. The installation does not allow to obtain industrial electric power, but if its electric generator, hypothetically, had a large industrial capacity, then there would be problems with starting the system, with power from an external source, i.e. problems in maintaining the autonomy of the installation. The plant’s only reactor is not capable of completely converting various hydrocarbons, such as butane and propane, to aromatic hydrocarbons at one given operating temperature. And the only separator of the installation does not guarantee the elimination of the departure of part of the liquid condensate with gases for combustion into the combustion chamber. In addition, the exhaust gases at the inlet of the exhaust shaft are high and their heat content is still quite high, and the relatively complex system of connecting various assembly units of the plant does not allow the necessary accuracy of the temperature of the raw materials supplied to the reactor to be close and optimal. The drive system for the raw material supercharger through the drive box is overly complex.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании установки, производящей дешевую промышленную электроэнергию и ароматические углеводороды с повышенной эффективностью использования подводимого сырья при меньшем его потреблении при полной автономности установки. The problem to which the invention is directed, is to create a plant that produces cheap industrial electric energy and aromatic hydrocarbons with increased efficiency in the use of supplied raw materials with less consumption with complete autonomy of the installation.

Поставленная задача решается тем, что в установке для ароматизации углеводородного сырья, снабженной газотурбинным приводом электрогенератора, с камерой сгорания высокого и среднего давлений, нагнетателем сырья, рядом реакторов, первичным подогревателем сырья, конденсатором продукта и системой сепарации с отводом газообразной фракции на сжигание в камерах сгорания, первичный подогреватель сырья установлен на линии отвода газопродуктовой смеси из реакторов, а дополнительные промежуточные подогреватели установлены в тракте выхлопа турбин за камерой сгорания среднего давления, а между промежуточными подогревателями и реакторами установлены водяные терморегуляторы температур продукта. При этом система сепарации продукта включает три последовательно установленных сепаратора - высокого, среднего и низкого давления с дроссилирующими кранами давления между ними, а на линиях отвода газообразных фракций из сепараторов высокого и среднего давлений установлены аккумуляторы газовых фракций высокого и среднего давлений. Кроме того, линия отвода газообразной фракции из аккумулятора среднего давления имеет возможность подключения через кран к рабочему тракту пусковой газовой турбины турбогазогенератора и линии подвода или отвода газообразных фракций аккумуляторов имеют возможность подключения друг к другу через перепускной клапан. И затем нагнетатель сырья подключен соосно к турбогазогенератору с приводом от него. The problem is solved in that in the installation for aromatization of hydrocarbon raw materials, equipped with a gas turbine drive of an electric generator, with a high and medium pressure combustion chamber, a raw material supercharger, a number of reactors, a primary feed preheater, a product condenser and a separation system with the removal of the gaseous fraction for combustion in combustion chambers , the primary raw material heater is installed on the line for withdrawing the gas product mixture from the reactors, and additional intermediate heaters are installed in the exhaust path Urbina for medium-pressure combustion chamber, and between the intermediate preheaters and reactors set water temperature thermostats product. At the same time, the product separation system includes three sequentially installed separators - high, medium and low pressure with throttling pressure valves between them, and accumulators of gas fractions of high and medium pressure are installed on the lines for removing gaseous fractions from high and medium pressure separators. In addition, the line for removing the gaseous fraction from the medium-pressure accumulator has the ability to connect through the valve to the working path of the starting gas turbine of the turbo-gas generator and the lines for supplying or removing gaseous fractions of the batteries can be connected to each other through the bypass valve. And then the raw material supercharger is connected coaxially to the turbo-gas generator driven by it.

Предложенная установка обеспечивает безотходное производство товарных ароматических углеводородов и промышленного электричества с наибольшей эффективностью использования подводимого сырья и вырабатываемого тепла при минимальной температуре выброса в атмосферу отработавших газов, гарантированной сепарации жидкого катализата и автономность запуска как самого турбогазогенератора, так и каталитического контура установки с любой частотой повторных запусков. The proposed installation provides waste-free production of marketable aromatic hydrocarbons and industrial electricity with the most efficient use of supplied raw materials and generated heat with a minimum temperature of exhaust gas emission into the atmosphere, guaranteed separation of liquid catalysis and autonomy of starting both the turbo-gas generator and the catalytic circuit of the unit with any frequency of repeated starts .

На приведенном чертеже изображена схематически комбинированная энергетическая установка. The drawing shows a schematically combined power plant.

Комбинированная энергетическая установка содержит газотурбинный привод 1 электрогенератора 2. Газотурбинный привод включает воздухозаборную шахту 3, турбогазогенератор 4 с компрессором воздуха 5, камерой сгорания высокого давления 6 и турбиной высокого давления 7 и соосный с турбогазогенератором с приводом от него нагнетатель сырья 8 и силовую турбину 9 с редуктором 10. К турбогенератору также подключена через свой привод 11 пусковая газовая турбина 12 с ее рабочим трактом. В газовом тракте выхлопа 13 рабочих турбин отработавших газов последовательно размещены камера сгорания 14 среднего давления, промежуточные подогреватели 15 рабочей смеси и котел утилизатор 16. Тракт выхлопа заканчивается выхлопной шахтой 17. К газотурбинному приводу 1 подключен каталитический контур, включающий ряд последовательно соединенных по рабочей линии 18 реакторов 19 со стационарным катализатором. Между каждым промежуточным подогревателем 15 рабочей смеси и реактором 19 установлен водяной или воздушный терморегулятор 20 рабочей смеси. После последнего реактора 19 на линии отвода газопродуктовой смеси 21 установлен первичный подогреватель сырья 22, подключенный на входе сырья по линии 23 к нагнетателю сырья 8, а на выходе по линии 18 к первому промежуточному подогревателю 15. Кроме того, на линии 21 отвода смеси ниже по потоку за подогревателем 22 установлен водяной или воздушный конденсатор продукта 24 и система сепарации 25 жидкой фракции продукта от газообразной. Данная система снабжена линиями отвода газообразной фракции продукта 26 и 27, подключенными соответственно к камерам сгорания высокого 6 и среднего 14 давлений, причем перед камерами установлены краны-дозаторы 28 и 29. Система сепарации состоит из трех последовательно расположенных на разной высоте сепараторов - высокого 30, среднего 31 и низкого 32 давлений. Между сепараторами по линии отвода жидких фракций 33 установлены дроссилирующие краны 34, а на линиях отвода газообразных фракций высокого 26 и среднего 27 давлений врезаны, как минимум по одному, аккумуляторы соответственно высокого 35 и среднего 36 давлений. Перед аккумуляторами установлены обратные клапаны 37 и 38, а линии 26 и 27 на входе или выходе в аккумуляторы 35 и 36 имеют возможность подключения друг к другу через перепускной регулирующий клапан 39. Линия отвода газообразной фракции 27 после аккумулятора среднего давления 36 имеют возможность подключения через линию 40 и кран 41 к рабочему тракту пусковой турбины 12. Сепаратор низкого давления содержит отвод по линии 42 жидкого продукта в накопительную емкость 43 товарного парка и отвод 44 остаточных газов в атмосферу или коллектор. Нагнетатель сырья 8 подключен к источнику сырья через клапан 45 по линии 46. The combined power plant comprises a gas turbine drive 1 of an electric generator 2. A gas turbine drive includes an air intake shaft 3, a gas turbine generator 4 with an air compressor 5, a high pressure combustion chamber 6 and a high pressure turbine 7, and a raw material blower 8 and a turbine 9 coaxial with a gas turbine generator and a drive from it a reducer 10. A starting gas turbine 12 with its working path is also connected to the turbogenerator through its drive 11. In the gas path of the exhaust 13 working turbines of the exhaust gases, a medium-pressure combustion chamber 14, intermediate heaters 15 of the working mixture and a waste heat boiler 16 are sequentially arranged. The exhaust path ends with the exhaust shaft 17. A catalytic circuit is connected to the gas turbine drive 1, including a series of serially connected along the working line 18 reactors 19 with a stationary catalyst. Between each intermediate heater 15 of the working mixture and the reactor 19 is installed a water or air temperature controller 20 of the working mixture. After the last reactor 19, a primary raw material heater 22 is installed on the discharge line of the gas product mixture 21, connected at the raw material inlet via line 23 to the raw material supercharger 8, and at the output through line 18 to the first intermediate heater 15. In addition, on the mixture withdrawal line 21 a water or air condenser of the product 24 and a separation system 25 of the liquid fraction of the product from the gaseous are installed behind the heater 22. This system is equipped with lines for the removal of the gaseous fraction of the product 26 and 27 connected respectively to the combustion chambers of high 6 and medium 14 pressures, and metering valves 28 and 29 are installed in front of the chambers. The separation system consists of three separators in series at different heights - high 30, medium 31 and low 32 pressures. Between the separators, throttling valves 34 are installed along the drain line of the liquid fractions 33, and at least one accumulator, respectively, of a high 35 and an average 36 pressures, is cut into the exhaust lines of the gaseous fractions of high 26 and average 27 pressures. The check valves 37 and 38 are installed in front of the accumulators, and the lines 26 and 27 at the inlet or outlet of the accumulators 35 and 36 have the ability to connect to each other via the bypass control valve 39. The gaseous fraction exhaust line 27 after the medium pressure accumulator 36 can be connected via a line 40 and a valve 41 to the working path of the starting turbine 12. The low-pressure separator comprises a branch line 42 of the liquid product to the storage tank 43 of the fleet and a branch 44 of residual gases to the atmosphere or collector. A raw material supercharger 8 is connected to a raw material source through a valve 45 via line 46.

Процесс запуска ранее работавшей и остановленной установки осуществляют следующим образом. Вначале производят раскрутку ротора турбогазогенератора путем открытия клапана 41. При этом сжатые газы из аккумулятора 36 среднего давления попадают по линии 40 на пусковую газовую турбину 12, которая через привод 11 раскручивает ротор турбогазогенератора 4. При достижении определенных частот вращения турбогазогенератора после закрытия крана 41 открывают краны-дозаторы 28 и 29, клапан 45 подачи сырья и запускают камеры сгорания 6 и 14. После разогрева реакторов 19 установка выходит на рабочий режим. В случае первичного запуска установки требуется первоначальная зарядка аккумулятора от постороннего источника. При выработке давления в аккумуляторе 36 имеется возможность его подзарядки газом из аккумулятора высокого давления 35 при закрытых клапанах 28 и 29 путем перепуска газа через клапан 39 по линии 27 в аккумулятор 36. The process of starting a previously running and stopped installation is as follows. First, the turbo-gas generator rotor is untwisted by opening the valve 41. In this case, compressed gases from the medium-pressure accumulator 36 pass through line 40 to the starting gas turbine 12, which, through the drive 11, untwists the turbo-gas generator rotor 4. When the turbo-gas generator reaches certain rotation speeds after closing the valve 41, the valves are opened -dosers 28 and 29, the feed valve 45 and start the combustion chamber 6 and 14. After heating the reactors 19, the installation enters the operating mode. In the case of the initial start-up of the installation, initial charging of the battery from an external source is required. When generating pressure in the accumulator 36, it is possible to recharge it with gas from the high-pressure accumulator 35 with the valves 28 and 29 closed by transferring gas through the valve 39 along line 27 to the accumulator 36.

На основном рабочем режиме углеводородное сырье, например, в виде широкой фракции легких углеводородов, сжиженного нефтяного газа или низкокачественных вторичных бензинов, прямогенных бензиновых фракций нефтей и т.п. подают на нагнетатель 8, откуда его, подвергнув сжатию, по линии 23 направляют в первичный подогреватель 22, где его первоначально подогревают за счет теплообмена с горячей газопродуктовой смесью, выходящей по линии 21 из последнего реактора. Затем сырье по линии 18 падают в первый промежуточный подогреватель 15 и после точной настройки температуры сырья в терморегуляторе 20 подводят в первый реактор 19. Из этого реактора после прохождения через катализатор продуктово-сырьевую смесь подают последовательно еще на три комбинации промежуточных подогревателей 15, терморегуляторов 20 и реакторов 19. Каждый реактор при этом настроен на работу при определенном диапазоне температур с задачей оптимальной конверсии соответствующего углеводорода сырья. Точную настройку температур на входе в каждый реактор в пределах нескольких градусов осуществляют с помощью последующих терморегуляторов 20. В случае несоблюдения заданных технологических интервалов температур возможен или увеличивающийся крекинг, или существенное снижение конверсии и в целом выход ароматических углеводородов. Из последнего реактора 19 газопродуктовую смесь по линии 21 подают на охлаждение в первичном подогревателе 22 и конденсацию паров продукта в конденсаторе 24 за счет пропускания через него воды или холодного воздуха. Из конденсатора газопродуктовую смесь направляют в сепаратор высокого давления 30, где происходит частичное отделение газообразной фракции от жидкой. Газообразную фракцию отводят по линии 26 через обратный клапан 37 в аккумулятор 35 высокого давления, а жидкий конденсат через дроссилирующий кран 34 в сепаратор среднего давления 31. В данном сепараторе отделяют при меньшем давлении возможные растворившиеся газы от жидкого катализатора и эти газы направляют через обратный клапан 38 в сепаратор среднего давления 36. И опять жидкий катализат через следующий дроссилирующий кран пропускают в сепаратор 32 низкого давления, равного примерно атмосферному. Из этого сепаратора возможный остаток газообразной фракции отводят по линии 44 или в коллектор, или в атмосферу, а жидкую фракцию продукта - в накопитель 43 товарного парка. Накопленную в аккумуляторе 35 высокого давления газовую фракцию по линии 26 через клапан-дозатор 28 направляют в качестве топлива в камеру сгорания 6 высокого давления с таким расходом, чтоб обеспечить номинальную мощность электрогенератора 2, имеющего привод от силовой турбины 9. Излишки газовой фракции перепускают через клапан 39 в аккумулятор среднего давления 36, откуда производят подачу топлива через клапан-дозатор 29 в камеру сгорания 14 среднего давления. Отработавшие газы газотурбинного привода после силовой турбины проходят по газовую тракту выхлопа 13 и после дожигания газовой фракции в камере сгорания среднего давления 14 этими газами производят подогрев продуктово-сырьевой смеси в промежуточных подогревателях 15 и подогрев воды или получение пара в котле-утилизаторе 16. В процессе работы уровень давления в аккумуляторе 35 поддерживают в соответствии с заданным рабочим давлением в камере сгорания высокого давления 6 используемого газотурбинного привода. Величина среднего давления в основном определяется характеристиками применяемой пусковой турбины. In the main operating mode, hydrocarbon feedstocks, for example, in the form of a wide fraction of light hydrocarbons, liquefied petroleum gas or low-quality secondary gasolines, straight gasoline fractions of oils, etc. served on a supercharger 8, from where it, after being compressed, is sent via line 23 to a primary heater 22, where it is initially heated by heat exchange with a hot gas mixture leaving line 21 from the last reactor. Then the feedstock through line 18 falls into the first intermediate heater 15 and, after fine-tuning the temperature of the feedstock in the temperature regulator 20, is supplied to the first reactor 19. From this reactor, after passing through the catalyst, the product-feed mixture is fed sequentially to three more combinations of intermediate heaters 15, temperature controllers 20 and reactors 19. Each reactor is configured to operate at a certain temperature range with the task of optimal conversion of the corresponding hydrocarbon feedstock. Fine adjustment of the temperatures at the inlet to each reactor within a few degrees is carried out using the following temperature controllers 20. In the case of non-compliance with the specified technological temperature ranges, either increasing cracking, or a significant decrease in the conversion and overall yield of aromatic hydrocarbons are possible. From the last reactor 19, the gas product mixture through line 21 is supplied for cooling in the primary heater 22 and condensation of product vapor in the condenser 24 by passing water or cold air through it. From the condenser, the gas-product mixture is sent to a high-pressure separator 30, where a partial separation of the gaseous fraction from the liquid takes place. The gaseous fraction is withdrawn through line 26 through a non-return valve 37 to a high-pressure accumulator 35, and liquid condensate through a throttling valve 34 to a medium-pressure separator 31. In this separator, possible dissolved gases from the liquid catalyst are separated and these gases are directed through a non-return valve 38 to the medium-pressure separator 36. And again, liquid catalysis through the next throttling valve is passed to a low-pressure separator 32 of about atmospheric pressure. From this separator, the possible remainder of the gaseous fraction is discharged via line 44 either to the collector or to the atmosphere, and the liquid fraction of the product is transferred to storage tank 43 of the fleet. The gas fraction accumulated in the high-pressure battery 35 through line 26 through the metering valve 28 is sent as fuel to the high-pressure combustion chamber 6 at such a rate as to ensure the rated power of the generator 2, which is driven by a power turbine 9. The excess gas fraction is passed through the valve 39 into the medium-pressure accumulator 36, from where fuel is supplied through the metering valve 29 to the medium-pressure combustion chamber 14. The exhaust gases of the gas-turbine drive after the power turbine pass through the exhaust gas path 13 and after burning the gas fraction in the medium-pressure combustion chamber 14 with these gases, the food-raw material mixture is heated in the intermediate heaters 15 and the water is heated or steam is obtained in the recovery boiler 16. In the process the pressure level in the accumulator 35 is maintained in accordance with a predetermined operating pressure in the high pressure combustion chamber 6 of the gas turbine drive used. The average pressure value is mainly determined by the characteristics of the starting turbine used.

На установке, в зависимости от пусковых характеристик турбогазогенератора и требований по технике безопасности, возможен монтаж нескольких параллельно подключенных аккумуляторов среднего и высокого давлений. Кроме того, при определенных условиях возможно выполнение каталитического контура без первого промежуточного подогревателя. At the installation, depending on the starting characteristics of the turbogas generator and safety requirements, it is possible to install several medium and high pressure accumulators in parallel. In addition, under certain conditions, it is possible to carry out a catalytic circuit without a first intermediate heater.

Предложенная установка позволяет получить одновременно промышленную электроэнергию и товарные ароматические углеводороды и т.п. при безотходном производстве с наибольшей эффективностью использования подводимого сырья и энергии отработавших газов в выхлопном тракте турбин при сохранении автономности повторных запусков установки в полевых условиях. The proposed installation allows you to simultaneously receive industrial electricity and marketable aromatic hydrocarbons, etc. in non-waste production with the highest efficiency in the use of supplied raw materials and exhaust gas energy in the turbine exhaust tract while maintaining the autonomy of the plant restarting in the field.

Claims (6)

1. Комбинированная энергетическая установка, содержащая газотурбинный привод электрогенератора с камерой сгорания высокого давления турбогазогенератора, пусковой турбиной, газовым трактом выхлопа рабочих турбин отработавших газов с камерой сгорания среднего давления, нагнетатель сырья и каталитический контур с рядом каталитических реакторов, первичным подогревателем сырья и промежуточными подогревателями рабочей смеси, конденсатором продукта и системой сепарации жидкой фракции продукта от газообразной, с линиями отвода газообразной фракции, подключенными к камерам сгорания высокого и среднего давлений, отличающаяся тем, что первичный подогреватель сырья установлен на линии отвода газопродуктовой смеси из реакторов, а промежуточные подогреватели установлены в тракте выхлопа турбин за камерой сгорания среднего давления. 1. A combined power plant comprising a gas turbine drive of an electric generator with a high-pressure combustion chamber of a turbo-gas generator, a starting turbine, a gas exhaust path of working turbines of exhaust gases with a medium-pressure combustion chamber, a raw material supercharger and a catalytic circuit with a number of catalytic reactors, a primary raw material preheater and intermediate working heaters mixture, a product condenser and a system for separating the liquid fraction of a product from a gaseous one, with gas extraction lines hydrochloric fraction connected to the combustion chambers and high-pressure medium, characterized in that the primary raw material preheater discharge line installed on gas-product mixtures from the reactors and heaters are installed in the intermediate path of the exhaust turbine combustion chamber average pressure. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между промежуточными подогревателями и реакторами установлены водяные терморегуляторы температур продукта. 2. Installation according to claim 1, characterized in that between the intermediate heaters and reactors are installed water temperature thermostats for product temperatures. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система сепарации продукта включает три последовательно установленных сепаратора - высокого, среднего и низкого давлений с дросселирующими кранами давления между ними, а на линиях отвода газообразных фракций из сепараторов высокого и среднего давлений установлены аккумуляторы газовых фракций высокого и среднего давлений. 3. The installation according to claim 1, characterized in that the product separation system includes three sequentially installed separators - high, medium and low pressures with pressure throttling valves between them, and gas fraction accumulators are installed on the lines for removing gaseous fractions from high and medium pressure separators high and medium pressure. 4. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что линия отвода газообразной фракции из аккумулятора среднего давления имеет возможность подключения через кран к рабочему тракту пусковой газовой турбины газотурбогенератора. 4. Installation according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that the line for withdrawing the gaseous fraction from the medium-pressure accumulator has the ability to connect through the tap to the working path of the starting gas turbine of the gas turbine generator. 5. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что линии подвода или отвода газообразных фракций аккумуляторов имеют возможность подключения друг к другу через перепускной клапан. 5. Installation according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that the supply or exhaust lines of the gaseous fractions of the batteries have the ability to connect to each other through the bypass valve. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нагнетатель сырья подключен соосно к турбогазогенератору с приводом от него. 6. Installation according to claim 1, characterized in that the raw material supercharger is connected coaxially to the turbo-gas generator driven by it.
RU96120582A 1996-10-11 1996-10-11 Power-and-catalyst cogeneration plant RU2120466C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96120582A RU2120466C1 (en) 1996-10-11 1996-10-11 Power-and-catalyst cogeneration plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96120582A RU2120466C1 (en) 1996-10-11 1996-10-11 Power-and-catalyst cogeneration plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2120466C1 true RU2120466C1 (en) 1998-10-20
RU96120582A RU96120582A (en) 1999-01-20

Family

ID=20186581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96120582A RU2120466C1 (en) 1996-10-11 1996-10-11 Power-and-catalyst cogeneration plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2120466C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588313C1 (en) * 2015-07-13 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Energy conversion method
RU2639397C1 (en) * 2016-12-29 2017-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Mode of gas turbine plant operation on methane-contained steam-gas mixture and its actualization device
RU2648478C2 (en) * 2015-11-18 2018-03-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2708957C1 (en) * 2019-01-17 2019-12-12 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas-turbine unit of gas transfer unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588313C1 (en) * 2015-07-13 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Energy conversion method
RU2648478C2 (en) * 2015-11-18 2018-03-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2639397C1 (en) * 2016-12-29 2017-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Mode of gas turbine plant operation on methane-contained steam-gas mixture and its actualization device
RU2708957C1 (en) * 2019-01-17 2019-12-12 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas-turbine unit of gas transfer unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101160375B (en) Systems, methods, and compositions for production of synthetic hydrocarbon compounds
US6989135B2 (en) Hydrocarbon conversion system with enhanced combustor and method
RU2085754C1 (en) Method of and gas turbine plant for continuous conversion of energy
EA000504B1 (en) Hydrocarbon gas conversion system and process for producing a synthetic hydrocarbon liquid
US4338788A (en) Cogeneration process linking FCC regenerator and power plant turbine
CN103380198A (en) Method for utilizing thermal energy of product gases in a BtL plant
US20130067929A1 (en) Control system for gas turbine in material treatment unit
US9273607B2 (en) Generating power using an ion transport membrane
US20090320492A1 (en) Control system for gas turbine in material treatment unit
EP2715233A1 (en) High pressure fossil fuel oxy-combustion system with carbon dioxide capture for interface with an energy conversion system
WO2021116530A1 (en) Heat integration in a hydrocarbon processing facility
RU2120466C1 (en) Power-and-catalyst cogeneration plant
CN113250771A (en) Peak-regulating frequency-modulating system and method for thermal power plant coupling plasma pyrolysis device
US4392346A (en) Cogeneration process using augmented Brayton cycle
RU2428575C1 (en) Combination gas-turbine plant
US20140007586A1 (en) Generating power using an ion transport membrane
EP3844371A1 (en) System for generating energy in a working fluid from hydrogen and oxygen and method of operating this system
EP0113380A1 (en) Cogeneration process linking FCC regenerator and power plant turbine
RU2133347C1 (en) Method of generation of electric energy and aromatic hydrocarbons and device for realization of this method
US20230115774A1 (en) Method and apparatus for heating fluids in processes related to refining and petrochemical industries using rotary generated thermal energy
CN109958982A (en) A kind of steam unit and its application for coal producing light olefins
RU2136930C1 (en) Gas-turbine plant operating process
CN118076431A (en) Method and apparatus for heating fluids in processes related to the refining and petrochemical industry using heat energy generated by rotation
RU2062286C1 (en) Aggregate for hydrocarbon raw material aromatization
GB2075125A (en) Method of driving a rotary machine