BE1025793B1

BE1025793B1 - Verbrandingssysteem en proces voor het verbranden van een gas in een verbrandingssysteem

Info

Publication number: BE1025793B1
Application number: BE2017/5948A
Authority: BE
Inventors: Marcel Goemans; Jan Savelkouls; Ilbige Cigdem Arik
Original assignee: Europem Technologies Nv
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-07-17
Also published as: BE1025793A1

Abstract

Er is een verbrandingssysteem voorzien omvattende: een verbrandingseenheid ingericht voor het verbranden van een koolwaterstofgebaseerd gas; een eerste zuurstofaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van een zuurstofbron in de verbrandingseenheid; een gas sturend middel ingericht voor het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van een beschikbare gasstroom welke een koolwaterstofgebaseerd gas omvat in de verbrandingseenheid en voor het aanvoeren van een herwinbare substroom van het beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid, het gas sturend middel omvattend een selecteermiddel voor het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van het beschikbare gasstroom, waarbij de eerste gasherwinningseenheid een zeolietstructuur omvat ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid.

Description

Verbrandingssysteem en proces voor het verbranden van een gas in een verbrandingssysteem

Veld van de uitvinding

Het veld van de uitvinding heeft betrekking op een verbrandingssysteem en een proces voor het verbranden van een gas in een verbrandingssysteem.

Achtergrond van de uitvinding

Een verbrandingssysteem voor het verbranden van een brandbaar gas is algemeen bekend. Het verbrandingssysteem omvat een verbrandingseenheid ingericht voor het verbranden van een koolwaterstofgebaseerd gas en een eerste zuurstofaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van een zuurstofbron in de verbrandingseenheid. De verbrandingseenheid is ingericht voor het ontvangen van een beschikbare gasstroom welke een koolwaterstof gebaseerd gas omvat en voor het verbranden van het koolwaterstofgebaseerd gas.

In een voorbeeld kan de beschikbare gasstroom een uitlaatstroom of een dampemissiebron zijn, zoals een dampemissie gedurende het overladen van een brandstof van een voertuig, zoals een brandstof vrachtwagen, naar een opslagtank van de brandstof.

De beschikbare gasstroom dient te worden verbrand om dampemissies naar de atmosfeer te reduceren. Wanneer echter geen gasstroom aanwezig is dient de verbrandingseenheid in bedrijf te worden gehouden, dat wil zeggen op een stand-by niveau brandend, door het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof naar de verbrandingseenheid.

Een nadeel van het verbrandingssysteem is dat aan de ene kant de capaciteit van het verbrandingssysteem dient te worden geminimaliseerd om de consumptie van de ondersteuningsbrandstof te verminderen in een stand-by periode van de verbrandingseenheid, wanneer geen gasstroom beschikbaar is, terwijl aan de andere kant de capaciteit van het verbrandingssysteem dient te worden gemaximaliseerd om een grotere hoeveelheid van koolwaterstof gebaseerd gas te kunnen hanteren gedurende een piekladingsperiode van de beschikbare gasstroom.

Bovendien bestaat een wens om een verbrandingssysteem te voorzien welke ten minste één verschaft van lage investeringskosten, veelzijdig is naar verschillende beschikbare gasstromen, bijvoorbeeld welke verschillende hoeveelheden van een koolwaterstofgebaseerd gas kunnen bevatten en/of verschillende koolwaterstofcomponenten kunnen bevatten, laag is in operationele kosten en laag is in CO₂ emissies.

Samenvatting van de uitvinding

Uitvoeringsvormen van de uitvinding beogen het verschaffen van een verbrandingssysteem of een proces voor het verbranden van een beschikbare gasstroom, welke gemakkelijk aanpasbaar is voor

BE2017/5948 variërende belastingcondities van de gasstroom. Voorbeelduitvoeringsvormen beogen in het bijzonder het verschaffen van een verbrandingssysteem of een proces voor het verbranden van een beschikbare gasstroom, welke het verbruik van ondersteuningsbrandstof reduceert. In het bijzonder voorbeelduitvoeringsvormen beogen het verschaffen van een verbrandingssysteem of een proces voor het verbranden van een beschikbare gasstroom, welke veelzijdig is voor verschillende hoeveelheden van koolwaterstofcomponenten in de beschikbare gasstroom.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding is een verbrandingssysteem voorzien omvattende: een verbrandingseenheid ingericht voor het verbranden van een koolwaterstofgebaseerd gas; een eerste zuurstofaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van een zuurstofbron in de verbrandingseenheid; een gas sturend middel ingericht voor het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van een beschikbare gasstroom welke een koolwaterstofgebaseerd gas omvat in de verbrandingseenheid en voor het aanvoeren van een herwinbare substroom van het beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid, het gas sturend middel omvattend een selecteermiddel voor het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom, waarbij de eerste gasherwinningseenheid een zeolietstructuur omvat ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding is een proces voorzien voor het verbranden van een gas in een verbrandingssysteem, het proces omvattende de stappen:

i. het ontvangen van een beschikbare gasstroom in het verbrandingssysteem, het beschikbare gas omvattend een koolwaterstofgebaseerd gas;

ii. het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van het beschikbare gasstroom in een eerste verbrandingseenheid en het aanvoeren van een herwinbare substroom van het beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid, waarbij de sturingsstap omvat het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van het beschikbare gasstroom;

iii. het verbranden van de verbrandingssubstroom in de verbrandingseenheid;

iv. het adsorberen van de herwinbare substroom door een zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid.

Het gassturend middel heeft een selecteermiddel, zoals een bestuurbare klep, welke is ingericht voor het selecteren van de verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom en de herwinbare

BE2017/5948 substroom van de beschikbare gasstroom. Aanvullend is het gas sturend middel ingericht voor het aanvoeren van de geselecteerde verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom in de verbrandingseenheid en voor het aanvoeren van de geselecteerde herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid.

Bijvoorbeeld, de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom kan worden gekozen zodanig dat een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom, welke een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid overschrijdt, wordt aangevoerd in de ten minste een eerste gasherwinningseenheid. Typisch omvat de beschikbare gasstroom een koolwaterstofgebaseerd gas. De zeoliet structuur is ingericht voor adsorberen van ten minste één koolwaterstofcomponent. Hierin wordt de verbrandingscapaciteit gedefinieerd als de maximale stroom koolwaters tof componenten welke in de verbrandingseenheid kan worden verbrand. Bijvoorbeeld, als een stroom van koolwaterstofcomponenten (bijvoorbeeld gegeven in kg/uur) de verbrandingscapaciteit overschrijdt, kan een onvolledige verbranding van de koolwaterstofcomponenten optreden in de verbrandingseenheid.

In uitvoeringsvormen kan het overmaatdeel worden bepaald gebaseerd op een hoeveelheid koolwaterstofcomponenten in de beschikbare gasstroom. Op deze wijze wordt de verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid gebruikt terwijl het verbrandingssysteem het overmaatdeel van de beschikbare gasstroom kan opslaan in de ten minste een eerste gasherwinningseenheid door het adsorberen van overmaathoeveelheden van koolwaterstofcomponenten. Daarom is er geen noodzaak om het overmaatdeel uit te stoten naar de omgeving, welke verschillende hoeveelheden van koolwaterstofcomponenten kan bevatten. Als zodanig kunnen het ontwerp en de verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid worden geminimaliseerd en tegelijkertijd kan het verbrandingssysteem beschikbare gasstromen hanteren welke verschillende hoeveelheden koolwaterstofgebaseerd gas bevatten.

Aanvullend wordt in een stand-by periode van de verbrandingseenheid, wanneer geen gasstroom beschikbaar is of wanneer de beschikbare gasstroom een beperkte hoeveelheid koolwaterstoffen bevat, een verbruik van een ondersteuningsbrandstof gereduceerd door het kleinere ontwerp van de verbrandingseenheid. Als gevolg daarvan is het verbrandingssysteem laag in operationele kosten en laag in CO₂ emissies.

In voorbeelduitvoeringsvormen omvat het verbrandingssysteem een regeneratiemiddel ingericht voor ten minste één van: het verwarmen van de zeoliets truc tuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur en/of het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het

BE2017/5948 loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen.

Bij voorkeur is het regeneratiemiddel ingericht voor het verwarmen van de zeolietstructuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen. Aanvullend of alternatief kan het regeneratiemiddel zijn ingericht voor het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen. De onderdruk in de zeoliet kan aanvullend een loslatingssnelheid van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur vergroten.

Bij voorkeur verschaft het regeneratiemiddel een verwarming van de zeolietstructuur naar de regeneratietemperatuur, daarbij ondersteunend een gemakkelijk bestuurbare en snelle wijze voor het regenereren van de zeolietstructuur en het loslaten van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur. Op deze manier kan een adsorptiecapaciteit van de zeolietstructuur gemakkelijk worden herwonnen en kan de herwonnen brandstofbron later worden hergebruikt voor verbrandingsdoeleinden, bijvoorbeeld als een ondersteuningsbrandstofbron worden gebruikt voor de verbrandingseenheid.

In voorbeelduitvoeringsvormen kan het loslaten van het geadsorbeerde deel van de zeolietstructuur volledig zijn en kan het loslaten van het geadsorbeerde deel van de zeolietstructuur gedeeltelijk zijn afhankelijk van regeneratiecondities, zoals temperatuur, gasstroom en tijd. Bij voorkeur wordt het geadsorbeerde deel in hoofdzaak volledig losgelaten van de zeolietstructuur in reactie op het regeneratieproces.

De zeolietstructuur is ingericht voor het loslaten van het geadsorbeerde deel bij de regeneratietemperatuur. De regeneratietemperatuur kan afhangen van de koolwaterstoffen welke zijn geadsorbeerd. Typisch is de regeneratietemperatuur boven kamertemperatuur. In voorbeelduitvoeringsvormen is de regeneratietemperatuur tussen 50°C en 500°C, bij voorkeur tussen 100°C en 400°C, meer bij voorkeur tussen 120°C en 250°C.

In het algemeen kan een hogere regeneratietemperatuur resulteren in een snelle regeneratie van de zeolietstructuur. In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de regeneratietemperatuur ongeveer 50°C gekozen boven het hoogste kookpunt van de koolwaterstoffen welke dienen te worden geadsorbeerd.

De voorkeursuitvoeringsvormen zijn weergegeven in de afhankelijke conclusies.

BE2017/5948

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het systeem aanvullend een regeneratiemiddel ingericht voor ten minste één van: het verwarmen van de zeoliets truc tuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur en/of het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is het regeneratiemiddel ingericht voor het aanvoeren van de herwonnen brandstofbron van de eerste herwinningseenheid in een brandstof opslag ingericht voor het opslaan van de brandstofbron.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is de brandstofopslag verbonden met een brandstofondersteuningsaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van de brandstofbron in de verbrandingseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het regeneratiemiddel een regeneratiegasaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van een verwarmd regeneratiegas hebbende een temperatuur van de regeneratietemperatuur door de zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het regeneratiemiddel een warmtewisselaar welke is gekoppeld met de verbrandingseenheid, waarbij het regeneratiegasaanvoermiddel ingericht is voor het aanvoeren van het regeneratiegas door de warmtewisselaar en waarbij de warmtewisselaar ingericht is voor het verwarmen van het regeneratiegas door de verbrandingseenheid zodanig dat het verwarmd regeneratiegas het tenminste de regeneratietemperatuur bereikt.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is de regeneratietemperatuur tussen 50 °C en 500 °C, bij voorkeur tussen 100 °C en 400 °C, meer bij voorkeur tussen 120 °C en 250 °C. In het algemeen kan een hogere regeneratietemperatuur resulteren in een snelle regeneratie van de zeolietstructuur.

In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de regeneratietemperatuur ongeveer 50°C gekozen boven het hoogste kookpunt van de koolwaterstoffen welke dienen te worden geadsorbeerd.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de zeolietstructuur ingericht voor het adsorberen van ten minste één koolwaterstofbestanddeel. Een zeolietstructuur kan ten minste één zeolietbestanddeel omvatten voor het adsorberen van ten minste een koolwaterstofbestanddeel. Zeolietbestanddelen voor het adsorberen van ten minste één koolwaterstofbestanddeel zijn algemeen bekend voor een vakman, zoals alumino silicaatmineralen en synthetische zeolietbestanddelen.

BE2017/5948

In een voorbeelduitvoeringsvorm heeft de ten minste één koolwaterstofbestanddeel een dampdruk van minder dan 1013 mbar bij een operationele temperatuur van de herwinbare substroom.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is de zeolietstructuur ingericht voor het adsorberen van tenminste één koolwaterstofbestanddeel, bij voorkeur ten minste één koolwaterstofbestanddeel gekozen uit de groep bestaande uit methaan, ethaan, propaan, butaan, pentaan, hexaan, heptaan, octaan, ethyleen en propyleen.

In een voorbeelduitvoeringsvorm zijn het gas sturend middel en het regeneratiemiddel ingericht zodanig dat het verwarmd regeneratiegas wordt aangevoerd door de eerste gasherwinningseenheid in een stroomrichting tegengesteld aan een stroomrichting van de herwinbare substroom.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het systeem aanvullend ten minste één meetmiddel ingericht voor het bemeten van ten minste één van: een debiet van de beschikbare gasstroom, een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom, een waarde representatief voor een calorische waarde van de beschikbare gasstroom, een temperatuur in de verbrandingseenheid; en een besturingsmiddel ingericht voor het besturen van ten minste één van: het gas sturend middel, de verbrandingseenheid, het eerste zuurstofaanvoermiddel, het optionele brandstofondersteuningsaanvoermiddel, en de tenminste een eerste gasherwinningseenheid, gebaseerd op data gemeten door het ten minste één meetmiddel.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is het besturingsmiddel ingericht voor het besturen van het selecteermiddel zodanig dat de verbrandingstroom gelijk is aan of lager dan een brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is het besturingsmiddel ingericht voor het bepalen van een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom gebaseerd op de brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid en op data gemeten door het ten minste één meetmiddel; en waarbij het besturingsmiddel is ingericht voor het besturen van het selecteermiddel zodanig dat de herwinbare substroom gelijk is aan of hoger dan het overmaatdeel.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het selecteermiddel ten minste één bestuurbare klep omvat.

BE2017/5948

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het systeem aanvullend een tweede gasherwinningseenheid ingericht langs een herwinningslijn parallel aan de eerste gasherwinningseenheid, de tweede gasherwinningseenheid omvattend een zeolietstructuur ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid; waarbij het gas sturend middel een herwinningsselecteermiddel omvat ingericht voor het aanvoeren van een eerste deel van de herwinbare substroom naar de eerste gasherwinningseenheid en voor het aanvoeren van een tweede deel van de herwinbare substroom naar de tweede gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het systeem aanvullend ten minste één herwinningsmeetmiddel ingericht voor het bemeten van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid, en een resterende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid; optioneel met in begrip van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid, en een resterende capaciteit van de tweede gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is het besturingsmiddel ingericht voor het besturen van ten minste één van: het selecteermiddel, het herwinningsselecteermiddel, de eerste gasherwinningseenheid, de tweede gasherwinningseenheid en het regeneratiemiddel, gebaseerd op data gemeten door het ten minste één herwinningsmeetmiddel.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is elke gasherwinningseenheid verbonden aan een stroomafwaarts einde van de corresponderende gasherwinningseenheid met de verbrandingseenheid voor het lossen van een niet-geadsorbeerd deel van de herwinbare substroom naar de verbrandingseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend een regeneratiestap omvattend tenminste één stap van:

V. het verwarmen van de zeolietstructuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen; en

BE2017/5948 vi. het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend de stap:

vii. het aanvoeren van de herwonnen brandstofbron van de eerste herwinningseenheid naar een brandstof opslag ingericht voor het opslaan van de brandstofbron.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend de stap:

viii. het aanvoeren van de brandstofbron van de brandstofopslag in de eerste verbrandingseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de regeneratiestap (v) het aanvoeren van een verwarmd regeneratiegas hebbende een temperatuur van de regeneratietemperatuur door de eerste gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm is de regeneratietemperatuur tussen 50 °C en 500 °C, bij voorkeur tussen 100 °C en 400 °C, meer bij voorkeur tussen 120 °C en 250 °C.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het gasverbrandingssysteem een warmtewisselaar gekoppeld aan de verbrandingseenheid, en de aanvoerstap van het verwarmd regeneratiegas omvat het aanvoeren van een regeneratiegas door de warmtewisselaar gedurende het verwarmen van het regeneratiegas in de warmtewisselaar door de verbrandingseenheid zodanig dat het verwarmd regeneratiegas tenminste de regeneratietemperatuur bereikt.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend een meetstap (ix) van het meten van tenminste één van: een debiet van de beschikbare gasstroom, een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom, een waarde representatief voor een calorische waarde van de beschikbare gasstroom, een temperatuur in de verbrandingseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de sturingsstap (ii) het besturen van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom gebaseerd op data gemeten in de meetstap (ix).

BE2017/5948

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de sturingsstap (ii) het besturen van de verbrandingssubstroom om lager te zijn dan of gelijk aan een brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid (100).

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de sturingsstap (ii) het vaststellen van een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom gebaseerd op de brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid en op data gemeten door het ten minste één meetmiddel; en het besturen van de herwinbare substroom zodanig dat de herwinbare substroom gelijk is aan of hoger dan het overmaatdeel.

In een voorbeelduitvoeringsvorm wordt de brandstofbronaanvoerstap (viii) bestuurd gebaseerd op data gemeten in de meetstap (ix).

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het gasverbrandingssysteem aanvullend een tweede gasherwinningseenheid, de tweede gasherwinningseenheid omvattend een zeolietstructuur ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid; en waarbij de sturingsstap (ii) aanvullend een herwinningsselectiestap (x) omvat van het aanvoeren van een eerste deel van de herwinbare substroom naar de eerste gasherwinningseenheid en een tweede deel van de herwinbare substroom naar de tweede gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend een regeneratiestap (xi) omvattend tenminste één stap van: het verwarmen van de zeolietstructuur van de tweede gasherwinningseenheid en/of het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, optioneel inclusief het aanvoeren van de brandstofbron van de tweede gasherwinningseenheid naar de brandstof opslag.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend een herwinningsmeetstap (xii) voor het bemeten van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid, en een resterende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid; optioneel inclusief ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de

BE2017/5948 tweede gasherwinningseenheid, en een resterende capaciteit van de tweede gasherwinningseenheid

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de herwinningsselectiestap (x) het selecteren van het eerste deel en het tweede deel van de herwinbare substroom gebaseerd op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).

In een voorbeelduitvoeringsvorm wordt de regeneratiestap (v, vi) van de eerste gasherwinningseenheid gestart in reactie op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).

In een voorbeelduitvoeringsvorm wordt de regeneratiestap (xi) van de tweede gasherwinningseenheid gestart in reactie op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de regeneratiestap (v) het aanvoeren van het verwarmd regeneratiegas door de eerste gasherwinningseenheid in een stroomrichting tegengesteld aan de stroomrichting van de herwinbare substroom door de eerste gasherwinningseenheid.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de aanvoerstap (vii) het koelen van de herwonnen brandstofbron naar een condenseertemperatuurbereik zodanig dat de brandstofbron vloeibaar is gemaakt.

In een voorbeelduitvoeringsvorm omvat het proces aanvullend een opslagstap (xiii) van het opslaan van de vloeibaar gemaakte brandstofbron in de brandstofopslag.

Korte aanduiding van de figuren

De begeleidende figuren worden gebruikt voor het illustreren van huidige niet-beperkende voorkeursuitvoeringsvormen van apparaten volgens de huidige uitvinding. De hierboven beschreven en andere voordelen van de kenmerken en doelstellingen van de uitvinding zullen duidelijk worden en de uitvinding kan beter worden begrepen uit de volgende gedetailleerde beschrijving wanneer deze gelezen wordt in samenhang met de bij gevoegde figuren waarin:

FIG. 1A-1D illustreren schematisch een verbrandingssysteem van een voorbeelduitvoeringsvorm hebbende een eerste gasherwinningseenheid en illustreren verscheidene voorbeelduitvoeringsvormen van een proces van de huidige uitvinding;

BE2017/5948

FIG. 2 illustreert schematisch het verbrandingssysteem van een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, welke een eerste gasherwinningseenheid en een tweede gasherwinningseenheid heeft;

Gedetailleerde beschrijving van de geïllustreerde uitvoeringsvormen

De figuren zijn slechts schematisch en zijn niet-beperkend. In de figuren kan de grootte van sommige elementen worden overdreven en niet op schaal worden getekend voor illustratieve doeleinden. Referentietekens in de conclusies zullen niet worden beschouwd als beperkend voor de beschermingsomvang. In de figuren duiden dezelfde referentietekens naar dezelfde of overeenkomstige elementen.

FIG. 1A-1D illustreren schematisch het verbrandingssysteem van een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding hebbende een eerste gasherwinningseenheid. Het verbrandingssysteem omvat een beschikbare gasstroom 20 welke een koolwaterstof gebaseerd gas omvat, een verbrandingseenheid 100 ingericht voor het verbranden van een koolwaterstof gebaseerd gas, een eerste zuurstofaanvoermiddel 110 ingericht voor het aanvoeren van een zuurstofbron 112 in de verbrandingseenheid, een gassturend middel 50, 102, 104 ingericht voor het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom 20 in de verbrandingseenheid 100 en voor het aanvoeren van een herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid 210, een meetmiddel 500, en een besturingsmiddel 700. In het bijzonder omvat het gas sturend middel een selecteermiddel 50, zoals een bestuurbare klep 52, voor het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom 20. Het gas sturend middel omvat aanvullend een eerste pijp 102 voor het geleiden van de verbrandingssubstroom naar de verbrandingseenheid 100 en een tweede pijp 104 voor het geleiden van de herwinbare substroom naar de eerste gasherwinningseenheid 210.

De gasherwinningseenheid 210 omvat zeolietstructuur 212 welke is ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom. In het bijzonder is de zeolietstructuur 212 ingericht voor het adsorberen van ten minste een koolwaterstofbestanddeel. In een bijzonder voorbeeld heeft de tenminste een koolwaterstofbestanddeel een dampdruk van minder dan 1013 mbar bij een operationele temperatuur van de herwinbare substroom. Bij voorkeur wordt het ten minste één koolwaterstof bestanddeel gekozen uit de groep bestaande uit methaan, ethaan, propaan, butaan, pentaan, hexaan, heptaan, octaan, ethyleen en propyleen. Het geabsorbeerde deel verschaft een brandstofbron voor het verbranden in de verbrandingseenheid.

Het besturingsmiddel 700 wordt verbonden met het meetmiddel 500 en is ingericht voor het ontvangen van data gemeten door het meetmiddel 500. Het besturingsmiddel 700 is ingericht voor

BE2017/5948 het besturen van het selecteermiddel 50, de verbrandingseenheid en het eerste zuurstofaanvoermiddel 110, gebaseerd op data gemeten door het ten minste één meetmiddel. In het bijzonder is het besturingsmiddel ingericht voor het besturen van de bestuurbare klep 52 voor het besturen van een aanvoer van de verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom 20 in de verbrandingseenheid 100 en voor het besturen van het aan voeren van de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in de eerste gasherwinningseenheid 210.

Fig. IA illustreert een voorbeelduitvoeringsvorm van een proces voor het verbranden van gas in het verbrandingssysteem. Fig. 1B illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een proces voor het verbranden van gas in het verbrandingssysteem. Fig. 1C illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een regeneratieproces in het verbrandingssysteem. Fig. 1D illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een stand-by proces voor het verbranden van gas in het verbrandingssysteem.

Het proces getoond in fig. IA omvat de stap S10 van het op vangen van de beschikbare gasstroom 20 in het verbrandingssysteem. De beschikbare gasstroom 20 kan verschillende hoeveelheden koolwaterstofbestanddelen bevatten. De beschikbare gasstroom 20 kan worden verschaft bij elk geschikt temperatuurbereik. Typisch kan de temperatuur van de beschikbare gasstroom 20 omgevingstemperatuur zijn. De beschikbare gasstroom 20 kan zijn beladen met koolwaterstoffen en kan beluchtingsgas, zuurgas, waterstofsulfidebevattendgas en dergelijke, omvatten.

Het proces omvat aanvullende stap SI 1 van het bemeten door het meetmiddel 500 van ten minste één van een debiet van de beschikbare gasstroom 20, een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom 20, een waarde representatief voor een calorische waarde van de beschikbare gasstroom 20. In deze uitvoeringsvorm bepaalt het besturingsmiddel 700 uit de data gemeten door het meetmiddel 500, dat de beschikbare gasstroom een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen bevat, welke een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100 niet overstijgt.

Het proces omvat aanvullend stap S12 van het besturen van de bestuurbare klep 52 voor het volledig aanvoeren van de beschikbare gasstroom 20 in stap S20 als de verbrandingsgassubstroom naar de verbrandingseenheid 100. In deze uitvoeringsvorm is de verbrandingsgassubstroom gelijk aan de beschikbare gasstroom en is geen herwinbare substroom voorzien.

Aanvullend wordt het eerste zuurstofaanvoermiddel bestuurd door het besturingsmiddel 700 in een stap S22 voor het aan voeren van een zuurstofbron 112 in de verbrandingseenheid. De aan voer stap S22 omvat het besturen van een hoeveelheid van de zuurstofbron 112 gebaseerd op data gemeten

BE2017/5948 door het meetmiddel 500 zodanig dat de stoichiometrische verhouding van de brandbare stoffen tot de zuurstof in de verbrandingseenheid 100 gelijk is aan een gewenste verhouding voor het verbranden van de koolwaterstofbestanddelen van de verbrandingsgassubstroom.

Het proces omvat aanvullend stap S30 van het verbranden van de verbrandingsgassubstroom in de verbrandingseenheid 100. Gedurende de verbrandingsstap wordt als gevolg van het exotherme oxidatieproces een hogetemperatuursverbrandingsproductgas P gevormd in de verbrandingseenheid 100.

Fig. 1B illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een proces voor het verbranden van een gas in het verbrandingssysteem. Het proces van fig. 1B omvat de ontvangststap S10, de meetstap Sll zoals beschreven in relatie tot fig. IA. In deze voorbeelduitvoeringsvorm, overstijgt de hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom 20 een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100. In het bijzonder, bepaalt de besturingseenheid 700 gebaseerd op de data gemeten door het meetmiddel 500, dat de beschikbare gasstroom 20 een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen omvat, welke een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100 met een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom 20 overstijgt.

Het proces omvat stap S12b van het besturen van de bestuurbare klep 52 voor het gedeeltelijk aanvoeren van de beschikbare gasstroom 20 als een verbrandingssubstroom naar de verbrandingseenheid 100, zoals getoond in stap S20, en het gedeeltelijk aanvoeren van de beschikbare gasstroom 20 als een herwinbare substroom in de eerste gasherwinningseenheid 210, zoals getoond in stap S40. In het bijzonder, is de herwinbare substroom zodanig dat het ten miste gelijk is aan of hoger is dan het overmaatdeel van de beschikbare gasstroom 20.

Aanvullend in stap S20 wordt het eerste zuurstofaanvoermiddel 110 bestuurd door het besturingsmiddel 700 voor het aan voeren van een zuurstofbron 112 in de verbrandingseenheid. De aanvoerstap S22 omvat het besturen van een hoeveelheid van de zuurstofbron 112 gebaseerd op de verbrandingssubstroom S20.

Het proces omvat aanvullend stap S50 van het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom 20 door de zeolietstructuur 212 in de eerste gasherwinningseenheid 210. In het bijzonder omvat het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom ten minste één koolwaterstofbestanddeel. Afhankelijk van de zeolietstructuur 212 kan de zeolietstructuur 212 meer dan één koolwaterstofbestanddeel op geschikte wijze adsorberen, zoals methaan, ethaan, propaan, butaan, ethyleen en propyleen. Het geadsorbeerde deel verschaft een brandstofbron voor het verbranden in de brandstofeenheid. De adsorptiestap S50 wordt

BE2017/5948 uitgevoerd bij een geschikte lagere temperatuur, zoals bij omgevingstemperatuur, zodanig dat de ten minste één koolwaterstofbestanddeel wordt geadsorbeerd door de zeolietstructuur 212.

Het proces omvat aanvullend stap S60 van het lossen van een niet-geadsorbeerd deel van de herwinbare substroom naar de verbrandingseenheid 100. In deze uitvoeringsvorm is de eerste gasherwinningseenheid 210 verbonden aan een stroomafwaarts einde van de corresponderende gasherwinningseenheid 210 via pijp 104b en verbrandingssubstroompijp 102 naar de verbrandingseenheid voor het lossen van een niet-geadsorbeerd deel van de herwinbare substroom naar de verbrandingseenheid 100. Op deze wijze worden alle brandbare stoffen van het nietgeadsorbeerde deel verbrand in de verbrandingseenheid 100.

In alternatieve uitvoeringsvormen kan, zelfs wanneer de beschikbare gasstroom niet een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100 overstijgt, het besturingsmiddel 700 bepalen dat de beschikbare gasstroom slechts gedeeltelijk aangevoerd wordt als de verbrandingssubstroom naar de verbrandingseenheid 100. In een voorbeeld stuurt het besturingsmiddel 700 de verbrandingssubstroom zodanig dat het ten minste gelijk is aan een minimumstroom, welke minimumstroom noodzakelijk is voor het in verbrandingstoestand houden van de verbrandingseenheid 100, en stuurt de herwinbare substroom zodanig dat het het overblijvende deel van de beschikbare gasstroom bevat.

Fig. 1C illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een regeneratieproces in het verbrandingssysteem. Het verbrandingssysteem omvat aanvullend een herwinningsmeetmiddel 800 welke stroomafwaarts is ingericht van de eerste gasherwinningseenheid 210 en is ingericht voor het bemeten van ten minste één van: een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid 210, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid 210, en een overblijvende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid 210. Het besturingsmiddel 700 ontvangt data gemeten door het herwinningsmeetmiddel 800. Het verbrandingssysteem omvat aanvullend een regeneratiemiddel 400. Het regeneratiemiddel 400 omvat een regeneratiegasaanvoermiddel 412 voor het aan voeren van een verwarmd regeneratiegas door de zeolietstructuur van de gasherwinningseenheid 210. Het regeneratiemiddel 400 omvat een warmtewisselaar 420 welke is gekoppeld aan de verbrandingseenheid 100. De warmtewisselaar 420 heeft ten minste één pijp ingericht voor het geleiden van een regeneratiegas langs ten minste één warmte-uitwisselingsoppervlak, zodanig dat het regeneratiegas kan worden verwarmd door een hogetemperatuursverbrandingsproductgas P van de verbrandingseenheid 100. Typisch heeft het

BE2017/5948 hogetemperatuursverbrandingsproductgas P een temperatuur van ten minste 700°C, bij voorkeur ten minste 800°C.

In een eerste stap van het proces S70 meet het herwinningsmeetmiddel 800 data welke aangeven dat het niet-geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom naar de verbrandingseenheid koolwaterstofbestanddelen bevat. In het bijzonder geven de data een indicatie dat de overblijvende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid 210 onvoldoende is geworden voor het adsorberen van de koolwaterstofbestanddelen.

Het proces omvat aanvullende stap S80 van het besturen van het regeneratiegasaanvoermiddel 412, zoals een stikstofgasdruksysteem en stikstofaanvoersysteem van een terminal of fabriek, door de warmtewisselaar 420, welke is gekoppeld aan de verbrandingseenheid 100. Het regeneratiegas kan elk geschikt gas zijn, zoals een stikstofgas welke op druk wordt gehouden in vaten, welke in hoofdzaak niet worden geadsorbeerd door de eerste gasherwinningseenheid 210.

Het proces omvat aanvullend stap S90 van het verwarmen van het regeneratiegas in de warmtewisselaar 420, dat wil zeggen door het gebruikmaken van de warmte van het hogetemperatuursverbrandingsproductgas P, naar een temperatuur van een regeneratietemperatuur T_G. De regeneratietemperatuur T_G is tussen 50°C en 500°C, bij voorkeur tussen 100°C en 400°C, meer bij voorkeur tussen 120°C en 250°C. In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de regeneratietemperatuur ongeveer 50°C gekozen boven het hoogste kookpunt van de koolwaterstoffen welke dienen te worden geadsorbeerd.

Het proces omvat aanvullende stap SI 00 van het aan voeren van het verwarmde regeneratiegas 410 van de warmtewisselaar 420 door de zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid 210. Als gevolg daarvan wordt de zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid 210 verwarmd naar de regeneratietemperatuur T_G. Stap SI00 omvat de stappen van het besturen van kleppen SI00a, SI00b voor het sturen van het verwarmde regeneratiegas 410 door de zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid 210 naar een brandstofopslag 300.

In reactie op de stap SI00 omvat het proces aanvullend stap SI 10 van het loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de zeolietstructuur 212 bij de regeneratietemperatuur T_G. Afhankelijk van de hoeveelheid geadsorbeerde koolwaterstofbestanddelen, het type koolwaterstofbestanddelen en/of het type zeolietstructuur 212, kan stap SI00 worden uitgevoerd gedurende een voldoende tijd bij de regeneratietemperatuur T_G voor het deels of volledig loslaten van de geadsorbeerde koolwaterstofbestanddelen. Het verwarmde regeneratiegas 410 omvat het

BE2017/5948 losgelaten deel van de koolwaterstofbestanddelen welke worden aangevoerd door de stroom van het verwarmde regeneratiegas 410 naar de brandstofopslag 300, waarbij de koolwaterstofbestanddelen als een brandstofbron worden herwonnen.

Optioneel omvat het proces aanvullend stap SI20 van het koelen van het regeneratiegas 410b, inclusief de koolwaterstofgasbestanddelen, in een koeleenheid, zoals een luchtkoeler, naar een condenseertemperatuurbereik, zoals omgevingstemperatuur, zodanig dat de koolwaterstofbestanddelen vloeibaar worden gemaakt. Aanvullend of alternatief kan het regeneratiegas 410b stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid 210 worden gekoeld naar een temperatuur lager dan de regeneratietemperatuur T_G als gevolg van thermische verliezen gedurende het transport van de eerste gasherwinningseenheid 210 naar de brandstofopslag 300. Het proces omvat aanvullend de stap SI30 van het opslaan van de, optioneel vloeibaar gemaakte, koolwaterstofbestanddelen in de brandstofopslag 300. In een voorbeeld, wanneer de koolwaterstofbestanden vloeibaar zijn gemaakt in de koelstap S120, kan de brandstofopslag 300 worden uitgevoerd als een knock-out vat ingericht voor het scheiden van de vloeibare koolwaterstofbestanddelen van de luchtstroom. De verzamelde koolwaterstofbestanddelen worden opgeslagen in de brandstofopslag 300 als een vloeibare brandstofbron.

Optioneel wordt gedurende het regeneratieproces volgens de stappen S70-S130 de bestuurbare klep 52 bestuurd S12c voor het volledig aanvoeren van beschikbare gasstroom 20 in de vorm van de verbrandingssubstroom S20 in de verbrandingseenheid 100. Aanvullend wordt de verbrandingsstap S30 inclusief de zuurstofaanvoerstap S22 uitgevoerd voor het verbranden van de verbrandingssubstroom in de verbrandingseenheid 100.

Alternatief of aanvullend kan het regeneratiemiddel 400 worden ingericht voor het verschaffen van een onderdruk in de zeoliet structuur voor het loslaten van ten minste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeoliet structuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen. De onderdruk in de zeoliet kan aanvullend een loslatingssnelheid van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeoliet structuur vergroten.

Fig. 1D illustreert een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een stand-by proces voor het verbranden van gas in het verbrandingssysteem. In het stand-by proces ontvangt het verbrandingssysteem in hoofdzaak geen gasstroom of bevat de gasstroom in hoofdzaak geen koolwaterstofbestanddelen.

In een eerste stap SI 1 van het stand-by proces meet het meetmiddel 500 ten minste één van een debiet van de beschikbare gasstroom 20, een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen in de

BE2017/5948 beschikbare gasstroom 20, een waarde representatief voor de calorische waarde van de beschikbare gasstroom 20. Het besturingsmiddel 700 bepaalt dat de gasstroom 20 niet aanwezig is of dat de beschikbare gasstroom 20 in hoofdzaak geen koolwaterstofbestanddelen bevat.

Het proces omvat aanvullend stap SI40 van het besturen van het ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 310 voor het aan voeren van de brandstofbron, dat wil zeggen de koolwaterstofbestanddelen, als een ondersteuningsbrandstof in de verbrandingseenheid 100.

Gedurende het stand-by proces wordt de brandstofbron verbrand in de verbrandingseenheid 100 S30. Op deze wijze worden de opgeslagen koolwaterstofbestanddelen hergebruikt als ondersteuningsbrandstof voor de verbrandingseenheid 100 en is geen aanvullende ondersteuningsbrandstof of slechts een beperkte hoeveelheid aanvullende ondersteuningsbrandstof nodig gedurende het stand-by proces van de verbrandingseenheid 100.

Omwille van de eenvoud wordt een aanvullende ondersteuningsbrandstofstroom niet getoond, maar kan optioneel worden verschaft in het verbrandingssysteem.

Fig. 2 illustreert schematisch het verbrandingssysteem van een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding welke een eerste gasherwinningseenheid en een tweede gasherwinningseenheid heeft.

Het verbrandingssysteem, welke wordt getoond in fig. 2, omvat de volgende componenten van de uitvoeringsvorm getoond in fig. 1A-1D: een beschikbare gasstroom 20, een verbrandingseenheid 100 ingericht voor het verbranden van een koolwaterstof gebaseerd gas, een eerste zuurstofaanvoermiddel 110, een gas sturend middel 50, 102, 104 ingericht voor het aan voeren van een verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom in de verbrandingseenheid 100 en voor het aanvoeren van herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid 210, een meetmiddel 500 en een besturingsmiddel 700. Het gas sturend middel omvat een selecteermiddel 50, welke is uitgevoerd als bestuurbare kleppen 52, 54, voor het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom 20.

Het verbrandingssysteem omvat aanvullend een eerste gasherwinningseenheid 210, een tweede gasherwinningseenheid 220, een herwinningsselecteermiddel 205a, 205b en een herwinningsmeetmiddel 800. De eerste gasherwinningseenheid 210 en de tweede gasherwinningseenheid 220 zijn parallel aan elkaar ingericht langs een individuele pijp 211, 221, respectievelijk.

BE2017/5948

Het herwinningsselecteermiddel 205a, 205b is ingericht voor het aanvoeren van een eerste deel van de herwinningssubstroom naar de eerste gasherwinningseenheid 210 en voor het aan voeren van een tweede deel van de herwinningssubstroom naar de tweede gasherwinningseenheid 220. In fig.

zijn de herwinningsselecteermiddellen 205a, 205b uitgevoerd als bestuurbare kleppen 205a, 205b. Het herwinningsselecteermiddel kan echter op verschillende manieren worden uitgevoerd voor het besturen van het eerste deel en het tweede deel van de herwinbare substroom.

Elk van de gasherwinningseenheden 210, 220 omvat een zeolietstructuur 212, 222, welke is ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom.

Het herwinningsmeetmiddel 800 is ingericht langs een gezamenlijke pijp 104b stroomafwaarts van de gasherwinningseenheden 210, 220. Het herwinningsmeetmiddel 800 meet ten minste één van: een hoeveelheid koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de respectievelijke gasherwinningseenheden, een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de respectievelijke gasherwinningseenheden, en een overblijvende capaciteit van de respectievelijke gasherwinningseenheden.

In een alternatief kan het verbrandingssysteem een herwinningsmeetmiddel 800 hebben individueel gekoppeld aan elke gasherwinningseenheid 210, 220.

Het besturingsmiddel 700 is gekoppeld aan het meetmiddel 500 en het herwinningsmeetmiddel 800 en ontvangt data van het meetmiddel 500 en het herwinningsmeetmiddel 800, respectievelijk. Het besturingsmiddel 700 bepaalt of een capaciteit van één van de gasherwinningseenheden 210, 220 volledig of bijna volledig is gebruikt gebaseerd op de gemeten data.

Wanneer de beschikbare gasstroom 20 niet een verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100 overschrijdt, kan het besturingsmiddel 700 de kleppen 52, 54 besturen, zodanig dat de verbrandingssubstroom gelijk is aan de beschikbare gasstroom en geen herwinbare substroom wordt verschaft, zoals is getoond in fig. IA.

Wanneer de beschikbare gasstroom 20 een verbrandingscapaciteit van de eerste verbrandingseenheid 100 overstijgt, kan het besturingsmiddel 700 de kleppen 52, 54 besturen zodanig dat de verbrandingssubstroom gelijk is aan of lager dan de verbrandingscapaciteit van de verbrandingseenheid 100 en de herwinbare substroom gelijk is aan of hoger dan het overmaatdeel van de beschikbare gasstroom 20, zoals getoond is in fig. 1B.

Het besturingsmiddel 700 bestuurt initieel de kleppen 205a en 205b van het herwinningsselecteermiddel zodanig dat het eerste deel van de herwinbare substroom volledig de herwinbare substroom bevat (dat wil zeggen het eerste deel is 1.0 x de herwinbare substroom en

BE2017/5948 het tweede deel is 0.0 x de herwinbare substroom). De herwinbare substroom wordt volledig aangevoerd naar de eerste gasherwinningseenheid 210. Wanneer het besturingsmiddel 700 bepaalt, gebaseerd op gemeten data, dat de capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid 210 volledig is gebruikt, bestuurt het besturingsmiddel 700 de kleppen 205a en 205b van het herwinningsselecteermiddel zodanig dat het tweede deel van de herwinbare substroom volledig de herwinbare substroom bevat (dat wil zeggen het eerste deel is 0.0 x de herwinbare substroom en het tweede deel is 1.0 x de herwinbare substroom). De herwinbare substroom wordt volledig aangevoerd naar de tweede gasherwinningseenheid 220.

Tegelijkertijd start het besturingsmiddel 700 het regeneratieproces van de eerste gasherwinningseenheid 210 op een wijze gelijksoortig aan het regeneratieproces van fig. 1C. In het bijzonder wordt de eerste gasherwinningseenheid 210 geregenereerd door het verwarmde regeneratiegas 410a, terwijl tegelijkertijd de tweede gasherwinningseenheid 220 de koolwaterstofbestanddelen adsorbeert van de herwinbare substroom. Op deze manier is te allen tijde een gasherwinningseenheid 220 beschikbaar voor het ontvangen van een herwinbare substroom en het adsorberen van koolwaterstofbestanddelen van een beschikbare gasstroom.

Aanvullend kan het besturingsmiddel 700 op elk moment het regeneratieproces starten van de eerste gasherwinningseenheid 210, zelfs wanneer de capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid 210 nog niet volledig wordt gebruikt.

In een alternatief kan, wanneer geen herwinbare substroom wordt aangevoerd naar de gasherwinningseenheden 210, 220, het besturingsmiddel 700 het regeneratieproces van beide de eerste gasherwinningseenheid 210 en de tweede gasherwinningseenheid 220 tegelijkertijd uitvoeren gebruikmakend van hetzelfde verwarmde regeneratiegas 410, welke wordt verschaft door de warmtewisselaar 420 en het regeneratiegasaanvoermiddel 412.

Hoewel de principes van de uitvinding hierboven uiteengezet zijn in relatie tot specifieke uitvoeringsvormen, dient het te worden begrepen dat deze beschrijving slechts gemaakt is als voorbeeld en niet als een beperking van de beschermingsomvang, welke wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims

Conclusies

1. Een verbrandingssysteem omvattende:

een verbrandingseenheid (100) ingericht voor het verbranden van een koolwaterstofgebaseerd gas;

een eerste zuurstofaanvoermiddel (110) ingericht voor het aan voeren van een zuurstofbron in de verbrandingseenheid (100);

een gas sturend middel (50, 102, 104) ingericht voor het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van een beschikbare gasstroom welke een koolwaterstofgebaseerd gas omvat in de verbrandingseenheid (100) en voor het aan voeren van een herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid (210), het gas sturend middel omvattend een selecteermiddel (52, 54) voor het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom, waarbij de eerste gasherwinningseenheid (210) een zeolietstructuur (212) omvat ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid.
2. Het systeem volgens conclusie 1, aanvullend omvattend een regeneratiemiddel (400) ingericht voor ten minste één van: het verwarmen van de zeolietstructuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur en/of het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen.
3. Het systeem volgens conclusie 2, waarbij het regeneratiemiddel (400) is ingericht voor het aan voeren van de herwonnen brandstofbron van de eerste herwinningseenheid (210) in een brandstof opslag (300) ingericht voor het opslaan van de brandstofbron.
4. Het systeem volgens conclusie 3, waarbij de brandstofopslag (300) is verbonden met een brandstofondersteuningsaanvoermiddel (310) ingericht voor het aan voeren van de brandstofbron in de verbrandingseenheid (100).
5. Het systeem volgens één van de conclusies 2-4, waarbij het regeneratiemiddel (400) een regeneratiegasaanvoermiddel (412) omvat ingericht voor het aan voeren van een verwarmd

BE2017/5948 regeneratiegas met een temperatuur van de regeneratietemperatuur door de zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid (210).
6. Het systeem volgens conclusie 5, waarbij het regeneratiemiddel (400) een warmtewisselaar (420) omvat welke is gekoppeld aan de verbrandingseenheid (100), waarbij het regeneratiegasaanvoermiddel (412) is ingericht voor het aan voeren van het regeneratiegas door de warmtewisselaar (420) en waarbij de warmtewisselaar (420) is ingericht voor het verwarmen van het regeneratiegas door de verbrandingseenheid (100) zodanig dat het verwarmd regeneratiegas het ten minste de regeneratietemperatuur bereikt.
7. Het systeem volgens één van de conclusies 2-6, waarbij de regeneratietemperatuur is tussen 50 °C en 500 °C, bij voorkeur tussen 100 °C en 400 °C, meer bij voorkeur tussen 120 °C en 250 °C.
8. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de zeolietstructuur (212) is ingericht voor het adsorberen van ten minste één koolwaterstofbestanddeel, bij voorkeur ten minste één koolwaterstofbestanddeel gekozen uit de groep bestaande uit methaan, ethaan, propaan, butaan, pentaan, hexaan, heptaan, octaan, ethyleen en propyleen.
9. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies 4-7, waarbij het gas sturend middel (50) en het regeneratiemiddel (400) zijn ingericht zodanig dat het verwarmd regeneratiegas wordt aangevoerd door de eerste gasherwinningseenheid (210) in een stroomrichting tegengesteld aan een stroomrichting van de herwinbare substroom.
10. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattend ten minste één meetmiddel (500) ingericht voor het bemeten van ten minste één van: een debiet van de beschikbare gasstroom, een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom, een waarde representatief voor een calorische waarde van de beschikbare gasstroom, een temperatuur in de verbrandingseenheid; en een besturingsmiddel (700) ingericht voor het besturen van ten minste één van: het gas sturend middel (52, 54), de verbrandingseenheid, het eerste zuurstofaanvoermiddel, het optionele brandstofondersteuningsaanvoermiddel, en de tenminste een eerste gasherwinningseenheid, gebaseerd op data gemeten door het ten minste één meetmiddel.
11. Het systeem volgens de voorgaande conclusie, waarbij het besturingsmiddel (700) is ingericht voor het besturen van het selecteermiddel (52, 54) zodanig dat de

BE2017/5948 verbrandingsstroom gelijk is aan of lager dan een brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid (100).
12. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies 10 - 11, waarbij het besturingsmiddel (700) is ingericht voor het bepalen van een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom gebaseerd op de brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid (100) en op data gemeten door het ten minste één meetmiddel; en waarbij het besturingsmiddel (700) is ingericht voor het besturen van het selecteermiddel (52, 54) zodanig dat de herwinbare substroom gelijk is aan of hoger dan het overmaatdeel.
13. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het selecteermiddel (52, 54) ten minste één bestuurbare klep omvat.
14. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, aanvullend omvattend een tweede gasherwinningseenheid (220) ingericht langs een herwinningslijn (221) parallel aan de eerste gasherwinningseenheid (210), de tweede gasherwinningseenheid (220) omvattend een zeolietstructuur (222) ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid; waarbij het gas sturend middel (50) een herwinningsselecteermiddel (205a, 205b) omvat ingericht voor het aan voeren van een eerste deel van de herwinbare substroom naar de eerste gasherwinningseenheid (210) en voor het aanvoeren van een tweede deel van de herwinbare substroom naar de tweede gasherwinningseenheid (220).
15. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, aanvullend omvattend ten minste één herwinningsmeetmiddel (800) ingericht voor het bemeten van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid (210), een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid (210), en een resterende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid (210); optioneel met in begrip van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid (220), een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid (220), en een resterende capaciteit van de tweede gasherwinningseenheid (220).

BE2017/5948
16. Het systeem volgens conclusie 10 en conclusie 14 en conclusie 15, waarbij het besturingsmiddel (700) is ingericht voor het besturen van ten minste één van: het selecteermiddel, het herwinningsselecteermiddel, de eerste gasherwinningseenheid, de tweede gasherwinningseenheid en het regeneratiemiddel, gebaseerd op data gemeten door het ten minste één herwinningsmeetmiddel.
17. Het systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij elke gasherwinningseenheid (210, 220) is verbonden aan een stroomafwaarts einde van de corresponderende gasherwinningseenheid (210, 220) met de verbrandingseenheid (100) voor het lossen van een niet-geadsorbeerd deel van de herwinbare substroom naar de verbrandingseenheid (100).
18. Een proces voor het verbranden van een gas in een verbrandingssysteem, het proces omvattende de stappen:

i. het ontvangen van een beschikbare gasstroom in het verbrandingssysteem, het beschikbare gas omvattend een koolwaterstof gebaseerd gas;

ii. het aanvoeren van een verbrandingssubstroom van de beschikbare gasstroom in een eerste verbrandingseenheid (100) en het aan voeren van een herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom in ten minste een eerste gasherwinningseenheid (210), waarbij de sturingsstap omvat het selecteren van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom van de beschikbare gasstroom;

iii. het verbranden van de verbrandingssubstroom in de verbrandingseenheid (100);

iv. het adsorberen van de herwinbare substroom door een zeolietstructuur van de eerste gasherwinningseenheid (210), waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid.
19. Het proces volgens conclusie 18, waarbij het proces aanvullend omvat een regeneratiestap omvattend tenminste één stap van:

V. het verwarmen van de zeolietstructuur naar een regeneratietemperatuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen; en vi. het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, waarbij de brandstofbron wordt herwonnen.

BE2017/5948
20. Het proces volgens conclusie 19, waarbij het proces aanvullend de stap omvat van:

vii. het aanvoeren van de herwonnen brandstofbron van de eerste herwinningseenheid (210) naar een brandstofopslag (300) ingericht voor het opslaan van de brandstofbron.
21. Het proces volgens conclusie 19 of 20, waarbij het proces aanvullend de stap omvat van:

viii. het aanvoeren van de brandstofbron van de brandstofopslag (300) in de eerste verbrandingseenheid (100).
22. Het proces volgens één van de conclusies 19-21, waarbij de regeneratiestap (v) omvat het aanvoeren van een verwarmd regeneratiegas hebbende een temperatuur van de regeneratietemperatuur door de eerste gasherwinningseenheid (210).
23. Het proces volgens conclusie 19, waarbij de regeneratietemperatuur is tussen 50 °C en 500 °C, bij voorkeur tussen 100 °C en 400 °C, meer bij voorkeur tussen 120 °C en 250 °C.
24. Het proces volgens één van de conclusies 22-23, waarbij het gas verbrandingssysteem een warmtewisselaar (420) omvat gekoppeld aan de verbrandingseenheid (100), en de aanvoerstap van het verwarmd regeneratiegas omvat het aanvoeren van een regeneratiegas door de warmtewisselaar gedurende het verwarmen van het regeneratiegas in de warmtewisselaar (420) door de verbrandingseenheid (100) zodanig dat het verwarmd regeneratiegas ten minste de regeneratietemperatuur bereikt.
25. Het proces volgens één van de conclusies 18 - 24, waarbij het proces aanvullend omvat een meetstap (ix) van het meten van ten minste één van: een debiet van de beschikbare gasstroom, een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de beschikbare gasstroom, een waarde representatief voor een calorische waarde van de beschikbare gasstroom, een temperatuur in de verbrandingseenheid.
26. Het proces volgens conclusie 25, waarbij de sturingsstap (ii) omvat het besturen van de verbrandingssubstroom en de herwinbare substroom gebaseerd op data gemeten in de meetstap (ix).
27. Het proces volgens één van de conclusies 25 - 26, waarbij de sturingsstap (ii) omvat het besturen van de verbrandingssubstroom om lager te zijn dan of gelijk aan een brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid (100).

BE2017/5948
28. Het proces volgens één van de conclusies 25 - 26, waarbij de sturingsstap (ii) omvat het vaststellen van een overmaatdeel van de beschikbare gasstroom gebaseerd op de brandstofcapaciteit van de verbrandingseenheid (100) en op data gemeten door het ten minste één meetmiddel; en het besturen van de herwinbare substroom zodanig dat de herwinbare substroom gelijk is aan of hoger dan het overmaatdeel.
29. Het proces volgens conclusie 21 en conclusie 25, waarbij de brandstofbronaanvoerstap (viii) wordt bestuurd gebaseerd op data gemeten in de meetstap (ix).
30. Het proces volgens één van de conclusies 18 - 29, waarbij het gasverbrandingssysteem aanvullend omvat een tweede gasherwinningseenheid (220), de tweede gasherwinningseenheid (220) omvattend een zeolietstructuur (222) ingericht voor het adsorberen van een deel van de herwinbare substroom, waarbij het geadsorbeerde deel een brandstofbron verschaft voor het verbranden in de verbrandingseenheid; en waarbij de sturingsstap (ii) aanvullend een herwinningsselectiestap (x) omvat van het aanvoeren van een eerste deel van de herwinbare substroom naar de eerste gasherwinningseenheid (210) en een tweede deel van de herwinbare substroom naar de tweede gasherwinningseenheid (220).
31. Het proces volgens conclusie 30, aanvullend omvattend een regeneratiestap (xi) omvattend tenminste één stap van: het verwarmen van de zeolietstructuur van de tweede gasherwinningseenheid (220) en/of het verschaffen van een onderdruk in de zeolietstructuur voor het loslaten van tenminste een deel van het geadsorbeerde deel van de herwinbare substroom van de zeolietstructuur, optioneel inclusief het aanvoeren van de brandstofbron van de tweede gasherwinningseenheid (220) naar de brandstofopslag (300).
32. Het proces volgens één van de conclusies 18-31, waarbij het proces aanvullend omvat een herwinningsmeetstap (xii) voor het bemeten van ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid (210), een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts van de eerste gasherwinningseenheid (210), en een resterende capaciteit van de eerste gasherwinningseenheid (210); optioneel inclusief ten minste één van: een hoeveelheid van koolwaterstofbestanddelen in de herwinbare substroom stroomafwaarts van de tweede gasherwinningseenheid (220), een waarde representatief voor een calorische waarde van de herwinbare substroom stroomafwaarts

BE2017/5948 van de tweede gasherwinningseenheid (220), en een resterende capaciteit van de tweede gasherwinningseenheid (220).
33. Het proces volgens conclusie 30 en 32, waarbij de herwinningsselectiestap (x) omvat het selecteren van het eerste deel en het tweede deel van de herwinbare substroom gebaseerd op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).
34. Het proces volgens conclusie 32, waarbij de regeneratiestap (v, vi) van de eerste gasherwinningseenheid (210) wordt gestart in reactie op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).
35. Het proces volgens conclusie 31 en 32, waarbij de regeneratiestap (xi) van de tweede gasherwinningseenheid (220) wordt gestart in reactie op data gemeten in de herwinningsmeetstap (xii).
36. Het proces volgens conclusie 22, waarbij de regeneratiestap (v) omvat het aanvoeren van het verwarmd regeneratiegas door de eerste gasherwinningseenheid (210) in een stroomrichting tegengesteld aan de stroomrichting van de herwinbare substroom door de eerste gasherwinningseenheid (210).
37. Het proces volgens conclusie 20, waarbij de aanvoerstap (vii) omvat het koelen van de herwonnen brandstofbron naar een condenseertemperatuurbereik zodanig dat de brandstofbron vloeibaar is gemaakt.
38. Het proces volgens conclusie 37, waarbij het proces aanvullend omvat een opslagstap (xiii) van het opslaan van de vloeibaar gemaakte brandstofbron in de brandstofopslag (300).