CN101389736A - 石油化学系统装置 - Google Patents
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Abstract
一种石油化学系统装置(100)，其是将加热设备产生的热量通过加热介质传递给原油里制备燃料以及石油化学产品的系统装置，其中，加热设备为轻水反应堆(110)。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油化学系统装置，该系统装置是将热量传递给原油以制备燃料以及石油化学产品的装置。
背景技术
图4表示传统的石油化学系统装置的一个示例的概略结构，该装置是将热量传递给原油以制备燃料以及石油化学产品的装置。
如图4所示，传统的石油化学系统装置是在锅炉11中燃烧石油燃料10，通过加热水以产生蒸汽1a(约300℃)，在第一减压装置12中对该锅炉11中产生的蒸汽1a进行调压，以使蒸汽1a成为中温域(约200～300℃)，同时，在第二减压装置13中进行进一步的调压，以使已在该第一减压装置12中调压过的该蒸汽1a的一部分成为低温域(约100～200℃)，将变成该低温域的蒸汽1a供至使用低温域的热的低温域设备15中，将其余的中温域蒸汽1a供至使用中温域的热的中温域设备16，另一方面，在燃烧炉14中燃烧石油燃料10，以产生高温域(约300～1200℃)的火焰10a，通过该火焰10a的辐射热，将热量传递到使用高温域的热的高温域设备17中。图4中，1b为上述设备15、16中所使用并送回至锅炉11的冷凝水，10b为石油燃料10的燃烧废气。
此外，还有其他已知的石油化学系统装置的例子，例如不使用蒸汽1a作为上述中温域设备16的加热介质，而是通过在锅炉11中燃烧石油燃料10产生的燃烧热，将油等可加热至高温的液体加热至上述中温域，以作为中温域设备16的加热介质来使用。此时，锅炉11中所产生的蒸汽1a的温度为低温域(约100～200℃)。
专利文献1：特开平11-019504号公报
专利文献2：特开2000-002790号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在如前面所述的传统的石油化学系统装置中，由原油制备燃料以及石油化学产品时，使用制备出来的燃料，即，由于将原油使用于原料和热源两方面，所以在制备作为商品销售的产品时，既需要作为原料所必须的原油量，也需要作为其自身使用的燃料部分的原油，与作为商品销售的产品的生产量相比，所消耗的原油量很多。因此，对如前面所述的传统的石油化学系统装置，不仅强烈要求尽可能地减少原油的消耗量，同时还强烈要求减少石油燃料的使用量，以尽可能地减少二氧化碳的生成量。
由此，本发明的目的是提供一种可以减少石油燃料的使用量的石油化学系统装置(石油化学コンビナ—ト)。
解决问题的方案
解决上述问题的第一项发明所涉及的石油化学系统装置，是将加热设备产生的热量通过加热介质传递给原油，由此制备燃料以及石油化学产品的石油化学系统装置，其中，所述加热设备为原子反应堆。
第二项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为轻水反应堆，所述加热介质为与所述轻水反应堆中作为冷却材料的轻水进行热交换所产生的蒸汽。
第三项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为快中子增殖反应堆(高速
)，所述加热介质为与所述快中子增殖反应堆中作为冷却材料的液态钠进行热交换所产生的蒸汽。
第四项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为高温气冷堆，所述加热介质为与所述高温气冷堆中作为冷却材料的氦气进行热交换所产生的蒸汽。
第五项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为轻水反应堆，所述系统装置还具有汽轮机和压缩机，所述汽轮机通过与所述轻水反应堆中作为冷却材料的轻水进行热交换所产生的所述蒸汽旋转驱动的，所述压缩机与所述汽轮机相连接，压缩并供给传热气体，所述加热介质为由所述压缩机压缩供给的所述传热气体。
第六项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为快中子增殖反应堆，同时，所述系统装置还具有汽轮机和压缩机，所述汽轮机是通过与所述快中子增殖反应堆中作为冷却材料的液态钠进行热交换所产生的所述蒸汽旋转驱动的，所述压缩机与所述汽轮机相连接，压缩并供给传热气体，所述加热介质为由所述压缩机压缩供给的所述传热气体。
第七项发明所涉及的石油化学系统装置，是在第一项发明中，所述原子反应堆为高温气冷堆，同时，所述加热介质为与所述高温气冷堆中作为冷却材料的氦气进行了热交换的传热气体。
发明效果
根据本发明所涉及的石油化学系统装置，由于加热设备为原子反应堆，可以大幅减少石油燃料的使用量，减少原油的消耗量，同时，还可以减少二氧化碳的生成量。
附图说明
图1示出本发明的石油化学系统装置的第一实施方案的概略结构图。
图2示出本发明的石油化学系统装置的第二实施方案的概略结构图。
图3示出本发明的石油化学系统装置的第三实施方案的概略结构图。
图4示出传统的石油化学系统装置的一个示例的概略结构图。
具体实施方式
下面将基于附图对本发明所涉及的石油化学系统装置的实施方案进行说明，但本发明的石油化学系统装置并不限于以下说明的实施方案。
第一实施方案
基于图1对本发明的石油化学系统装置的第一实施方案进行说明。图1为石油化学系统装置的概略结构图。
在图1中，101为使用低温域(约100～200℃)的热的低温域设备，102为使用中温域(约200～300℃)的热的中温域设备，103为使用高温域(约300～1200℃)的热的高温域设备，设备101～103可以给原油传递热量以制备燃料以及石油化学产品。
另外，110为沸腾水型轻水反应堆或加压水型轻水反应堆，111为第一蒸汽发生器，其与轻水反应堆110中作为冷却材料的轻水110a进行热交换以产生作为加热介质的蒸汽1a，112为第二蒸汽发生器，其与第一蒸汽发生器111中产生的蒸汽1a进行热交换以产生作为加热介质的蒸汽2a。在本实施方案中，由第一、第二蒸汽发生器111、112构成蒸汽发生设备。
所述第二蒸汽发生器112，可以通过第一减压装置113将所述蒸汽2a供至所述中温域设备102，同时，也可以通过上述第一减压装置113以及第二减压装置114将其供至所述低温域设备101。而且，所述第二蒸汽发生器112可以将所述蒸汽2a供至汽轮机115。
所述汽轮机115与压缩机116连接，将作为加热介质的传热气体3压缩并供至所述高温域设备103，所述汽轮机115还与发电机117相连接。图1中，1b、2b为冷凝水。
在本实施方案的石油化学系统装置100中，使轻水反应堆110运转时，作为冷却材料的轻水110a(约300℃)流入第一蒸汽发生器111内，产生蒸汽1a(约300℃)，该蒸汽1a流入到第二蒸汽发生器112内，产生蒸汽2a(约300℃)。
上述蒸汽2a的一部分在第一减压装置113中被调压成为中温域(约200～300℃)，该一部分接着在第二减压装置114中被进一步调压成为低温域(约100～200℃)，然后供至低温域设备101，用作热源。
此外，在中温域(约200～300℃)的上述蒸汽2a的剩余部分供至中温域设备102，用作热源。
另一方面，来自所述第二蒸汽发生器112的上述蒸汽2a的剩余部分被供至汽轮机115，使该汽轮机115转动使压缩机116运转，同时也使发电机117运转。通过上述压缩机116的运转，传热气体3被压缩为高温域(约300～1200℃)，然后供至高温域设备103，用作热源。
上述设备101～103将热量传递给原油以制备燃料以及石油化学产品。
也就是说，本实施方案的石油化学系统装置100，是在沸腾水型或加压水型的轻水反应堆111中产生热量，利用该热量产生所述蒸汽2a并将其供至所述设备101、102，同时，利用该蒸汽2a压缩、加热所述传热气体3，并供至所述设备103，以此由原油制备燃料以及石油化学产品。
因此，在本实施方案的石油化学系统装置100中，当由原油制备燃料以及石油化学产品时，不需要使用制备出来的燃料，即，将原油仅用作原料而不用作热源即可完成制备。
所以，通过本实施方案的石油化学系统装置100，可以在大幅减少石油燃料的使用量、减少原油的消耗量(约20％)的同时，也减少二氧化碳的生成量(约20％)。
第二实施方案
基于图2对本发明的石油化学系统装置的第二实施方案进行说明。图2为石油化学系统装置的概略结构图。对于与所述第一实施方案相同的部分，使用了与所述第一实施方案的说明中使用的符号相同的符号，在此省略与所述第一实施方案的说明相重复的说明。
在图2中，210为快中子增殖反应堆，211为第一蒸汽发生器，其与快中子增殖反应堆210中作为冷却材料的液态钠210a(约500℃)进行热交换产生作为加热介质的蒸汽1，112为第二蒸汽发生器，其与在第一蒸汽发生器211中产生的蒸汽1a进行热交换产生作为加热介质的蒸汽2a。在本实施方案中，由第一、第二蒸汽发生器211、112构成蒸汽发生设备。
也就是说，在所述第一实施方案的石油化学系统装置100中，应用沸腾水型或加压水型的轻水反应堆111作为原子反应堆，在该轻水反应堆111中产生热量，利用该热量产生所述蒸汽2a并将其供至所述设备101、102，同时利用该蒸汽2a对所述传热气体3进行压缩、加热并供至所述设备103，以此由原油制备燃料以及石油化学产品，而在本实施方案的石油化学系统装置200中，应用快中子增殖反应堆211作为原子反应堆，在该快中子增殖反应堆211中产生热量，利用该热量产生所述蒸汽2a并将其供至所述设备101、102，同时，利用该蒸汽2a对所述传热气体3进行压缩、加热并供至所述设备103，以此由原油制备燃料以及石油化学产品。
因此，在本实施方案的石油化学系统装置200中，与所述第一实施方案的石油化学系统装置100的情况相同，当由原油制备燃料以及石油化学产品时，不需要使用制备出来的燃料，即，将原油仅用作原料而不用作热源即可完成制备。
所以，通过本实施方案的石油化学系统装置200，与所述第一实施方案的石油化学系统装置100的情况相同，可以在大幅减少石油燃料的使用量、减少原油的消耗量(约20％)的同时，也减少二氧化碳的生成量(约20％)。
第三实施方案
基于图3对本发明的石油化学系统装置的第三实施方案进行说明。图3为石油化学系统装置的概略结构图。对于与所述第一、第二实施方案相同的部分，使用了与所述第一、第二实施方案的说明中使用的符号相同的符号，在此省略与所述第一、第二实施方案的说明相重复的说明。
在图3中，310为高温气冷堆，311为第一蒸汽发生器，其与高温气冷堆310中作为冷却材料的氦气310a(约900℃)进行热交换产生作为加热介质的蒸汽1a，112为第二蒸汽发生器，其与在第一蒸汽发生器211中产生的蒸汽1a进行热交换产生作为加热介质的蒸汽2a。在本实施方案中，由第一、第二蒸汽发生器311、112构成蒸汽发生设备。
另外，318为作为热交换装置的热交换器，它使高温气冷堆310中作为冷却材料的氦气310a与作为加热介质的传热气体3进行热交换，并将该传热气体3供至所述高温域设备103。
也就是说，在所述第一、第二实施方案的石油化学系统装置100、200中，应用轻水反应堆111或快中子增殖反应堆211作为原子反应堆，在该轻水反应堆111或快中子增殖反应堆211中产生热量，利用该热量产生所述蒸汽2a并将其供至所述设备101、102，同时利用该蒸汽2a对所述传热气体3进行压缩、加热并供至所述设备103，以此由原油制备燃料以及石油化学产品，而在本实施方案的石油化学系统装置300中，应用高温气冷堆311作为原子反应堆，在该高温气冷堆311中产生热量，利用该热量产生所述蒸汽2a并将其供至所述设备101、102，同时，利用上述热对所述传热气体3进行加热(热交换)并供至所述设备103，以此由原油制备燃料以及石油化学产品。
因此，在本实施方案的石油化学系统装置300中，与所述第一、第二实施方案的石油化学系统装置100、200的情况相同，当从原油制备燃料以及石油化学产品时，不需要使用制备出来的燃料，即，将原油仅用作原料而不用作热源即可完成制备。
所以，通过本实施方案的石油化学系统装置300，与所述第一、第二实施方案的石油化学系统装置100、200的情况相同，可以在大幅减少石油燃料的使用量、减少原油的消耗量(约20％)的同时，也减少二氧化碳的生成量(约20％)。
其他实施方案
在所述第一实施方案的石油化学系统装置100中，通过将两台蒸汽发生器111、112依次连接，构成蒸汽发生设备，而在其他实施方案中，例如，通过将三台蒸汽发生器依次连接构成蒸汽发生设备，可以确保与轻水反应堆110的隔离，进一步提高安全性。
另外，在所述第二、第三实施方案的石油化学系统装置200、300中，通过蒸汽发生器211、311与112连接，由此将两台依次连接以构成蒸汽发生设备，而在其他实施方案中，例如，当与快中子增殖反应堆210或高温气冷堆310充分隔离时，也可以由一台蒸汽发生器来构成蒸汽发生设备。
还有，在所述第三实施方案的石油化学系统装置300中，通过一台热交换器318构成热交换设备，而在其他实施方案中，例如，通过将两台热交换器依次连接构成热交换设备，可以确保与高温气冷堆310的隔离，进一步提高安全性。
工业实用性
本发明所涉及的石油化学系统装置，可以大幅减少石油燃料的使用量，减少原油的消耗量，同时，还可以减少二氧化碳的生成量，因此，在工业上极具使用意义。
Claims (7)
1.一种石油化学系统装置，该系统装置是通过加热介质将加热设备所产生的热量传递给原油，由此制备燃料以及石油化学产品，其中，所述加热设备为原子反应堆。
2.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为轻水反应堆，所述加热介质为蒸汽，所述蒸汽是通过与所述轻水反应堆中作为冷却材料的轻水进行热交换所产生的。
3.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为快中子增殖反应堆，所述加热介质为蒸汽，所述蒸汽是通过与所述快中子增殖反应堆中作为冷却材料的液态钠进行热交换所产生的。
4.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为高温气冷堆，所述加热介质为蒸汽，所述蒸汽是通过与所述高温气冷堆中作为冷却材料的氦气进行热交换所产生的。
5.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为轻水反应堆，所述系统装置还具有汽轮机和压缩机，所述汽轮机是通过与所述轻水反应堆中作为冷却材料的轻水进行热交换所产生的所述蒸汽而旋转驱动，所述压缩机与所述汽轮机相连接，压缩并供给传热气体，所述加热介质为经所述压缩机压缩后供给的所述传热气体。
6.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为快中子增殖反应堆，所述系统装置还具有汽轮机和压缩机，所述汽轮机是通过与所述快中子增殖反应堆中作为冷却材料的液态钠进行热交换所产生的所述蒸汽而旋转驱动，所述压缩机与所述汽轮机相连接，压缩并供给传热气体，所述加热介质为经所述压缩机压缩后供给的所述传热气体。
7.权利要求1所述的石油化学系统装置，其中，所述原子反应堆为高温气冷堆，所述加热介质为与所述高温气冷堆中作为冷却材料的氦气进行了热交换的传热气体。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090318 |