ES2608344B1 - Thermal plant with LNG regasification and CO2 capture - Google Patents
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Abstract
La presente invención denominada "Planta térmica con regasificación de GNL y captura de CO{sub,2}", permite el aprovechamiento de la energía de refrigeración que se genera en la regasificación del GNL, al mismo tiempo, que captura el CO{sub,2} procedente de los gases de combustión y está compuesta por:#- Un sistema de regasificación del GNL mediante un ciclo Brayton cerrado y expansión directa del GN en una turbina.#- Un ciclo Brayton cerrado que opera a altas temperaturas y tiene como sumidero de calor el proceso de regasificación del GNL.#- Un sistema de oxicombustión que integra un ciclo Rankine que opera con CO{sub,2} en condiciones de condensación próximas a la crítica, y permite la captura de CO{sub,2} que se genera en la oxicombustión, obteniendo de este modo, una planta térmica de alta eficiencia y nulas emisiones contaminantes.The present invention called "Thermal plant with regasification of LNG and capture of CO {sub, 2}", allows the use of the cooling energy generated in the regasification of LNG, at the same time, which captures CO {sub, 2} from combustion gases and is composed of: # - A LNG regasification system through a closed Brayton cycle and direct expansion of the GN in a turbine. # - A closed Brayton cycle that operates at high temperatures and has a sump of heat the LNG regasification process. # - An oxy-combustion system that integrates a Rankine cycle that operates with CO {sub, 2} under condensation conditions close to the critical, and allows the capture of CO {sub, 2} that It is generated in oxy-combustion, thus obtaining a high efficiency thermal plant and zero pollutant emissions.
Description
ES 2 608 344 A2ES 2 608 344 A2
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
PLANTA TÉRMICA CON REGASIFICACIÓN DE GNL Y CAPTURA DE C02 CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓNTHERMAL PLANT WITH LNG REGASIFICATION AND CAPTURE OF C02 TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
5 La presente invención pertenece al campo técnico de la conversión de energía térmica procedente de combustibles fósiles en energía eléctrica, mediante plantas térmicas con captura de C02, procedente de los gases de combustión, asociadas a la regasificación de gas natural licuado (GNL).The present invention pertains to the technical field of the conversion of thermal energy from fossil fuels into electrical energy, by means of thermal plants with C02 capture, from combustion gases, associated with the regasification of liquefied natural gas (LNG).
10 OBJETIVO DE LA INVENCIÓN10 OBJECTIVE OF THE INVENTION
El objetivo de la presente invención denominada “Planta térmica con regasificación de GNL y captura de C02", es la conversión de energía térmica a eléctrica mediante una planta que permita el aprovechamiento de la energía de refrigeración que se genera 15 en el proceso de regasificación del GNL, y con captura de C02 procedente de los gases de combustión, obteniendo de este modo, una planta térmica de alta eficiencia y nulas emisiones contaminantes de C02.The objective of the present invention called "Thermal plant with regasification of LNG and capture of C02", is the conversion of thermal energy to electrical by means of a plant that allows the use of the cooling energy that is generated in the process of regasification of the LNG, and with capture of C02 from the flue gases, thus obtaining a high efficiency thermal plant and zero pollutant emissions of C02.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
20twenty
El GNL se almacena en las plantas de regasificación en tanques criogénicos, a una temperatura aproximadamente de -160 °C a una presión ligeramente superior a la atmosférica. Sin embargo, el GNL debe ser regasificado antes de su distribución hacia los usuarios finales del gas. En este proceso de regasificación del GNL se libera una 25 cantidad importante de energía de refrigeración, que con los sistemas convencionales se transmite al agua de mar o a otro fluido que trabaja como fuente de calor sin un aprovechamiento energético. Por ello, surge la necesidad de adoptar un método eficiente que permita recuperar esta energía de refrigeración del GNL como en un sumidero frío de una planta térmica para generar energía eléctrica.LNG is stored in regasification plants in cryogenic tanks, at a temperature of approximately -160 ° C at a pressure slightly higher than atmospheric. However, LNG must be regasified before distribution to the end users of the gas. In this process of regasification of LNG, a significant amount of cooling energy is released, which with conventional systems is transmitted to seawater or to another fluid that works as a heat source without energy use. Therefore, there is a need to adopt an efficient method to recover this cooling energy from LNG as in a cold sink of a thermal plant to generate electricity.
30 Existen varias patentes que asocian la generación de energía eléctrica con aprovechamiento de la energía de refrigeración del GNL. En los documentos WO 2006111957 A2, US 943292 y US 4444015 A, se presentan patentes con distintas configuraciones de ciclos Rankine, donde el GNL se utiliza para condensar el fluido de trabajo del ciclo a una temperatura inferior a la atmosférica. En la patente número US 35 20060174627 A1 informan de un ciclo Brayton abierto, donde se emplea el aire de30 There are several patents that associate the generation of electrical energy with the use of LNG cooling energy. In WO 2006111957 A2, US 943292 and US 4444015 A, patents with different configurations of Rankine cycles are presented, where LNG is used to condense the working fluid of the cycle at a temperature below atmospheric. In patent number US 35 20060174627 A1 report an open Brayton cycle, where the air of
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20twenty
admisión del compresor de la turbina de gas para conseguir la vaporización del GNL, al mismo tiempo que se baja la temperatura del aire, reduciendo así el trabajo de compresión. En el documento de la patente US 7398642 B2 se muestra un sistema de regasificación que se basa en la refrigeración intermedia de dos compresores de un ciclo de gasj Otra opción para los ciclos Brayton se plasma en la patente US 790333, aquí el GNL a distintos niveles de presión se utiliza para enfriar el fluido de trabajo a la entrada del compresor.admission of the gas turbine compressor to achieve vaporization of LNG, while lowering the air temperature, thus reducing the compression work. A regasification system is shown in US 7398642 B2 document based on the intermediate cooling of two compressors of a gas cycle. Another option for Brayton cycles is embodied in US 790333, here the LNG at different levels Pressure is used to cool the working fluid to the compressor inlet.
También es habitual asociar la regasificación del GNL con la generación de energía eléctrica en ciclos combinados a base de turbinas de gas y ciclos Rankine de vapor de agua. Esta elección se refleja en las patentes WO 2002097252 A1, US 20090282836 A1, WO 1995016105 A1, WO 2004109180 A1 y US 6367258, donde se muestran diferentes estructuras que integran la regasificación y los ciclos combinados. Estas estructuras se basan en emplear la energía de refrigeración del GNL para enfriar el aire de admisión de la turbina de gas y poder realizar la condensación del ciclo de temperatura inferior a la atmosférica. En la patente WO 1991005145 A1 también se presenta un ciclo combinado, con la diferencia de que el fluido de trabajo del ciclo Rankine es el C02 y se condensa a -56.7 °C, gracias al aporte de energía delIt is also common to associate the regasification of LNG with the generation of electrical energy in combined cycles based on gas turbines and Rankine cycles of water vapor. This choice is reflected in patents WO 2002097252 A1, US 20090282836 A1, WO 1995016105 A1, WO 2004109180 A1 and US 6367258, which show different structures that integrate regasification and combined cycles. These structures are based on using the cooling energy of LNG to cool the intake air of the gas turbine and allow condensation of the lower than atmospheric temperature cycle. A combined cycle is also presented in WO 1991005145 A1, with the difference that the working fluid of the Rankine cycle is C02 and condenses at -56.7 ° C, thanks to the energy input of the
15 vapor a una15 steam at one
GNL.LNG
En el estado con combustIn the state with combust
permite recu los gases deallows to recover the gases of
actual de la tecnología relacionada con la generación de energía eléctrica ¡bles fósiles asociada a la regasificación del GNL, no es conocida ningunaCurrent technology related to the generation of fossil electric power associated with the regasification of LNG, no known
alternativa tecnológica semejante a la de las características de este invento, quetechnological alternative similar to that of the characteristics of this invention, which
perar la energía refrigeración del GNL y la captura de C02, procedente de combustión.to reduce the cooling energy of LNG and the capture of C02, from combustion.
25 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN25 BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
ii
La presenté invención se refiere a una planta térmica alimentada por GN, que aprovecha la energía de refrigeración del GNL y permite la captura de C02 procedente de los gases de combustión, y consiste en la combinación de los siguientes sistemas: 30 - Un sistema de regasificación del GNL mediante un ciclo Brayton cerrado (CBC) yThe present invention relates to a thermal plant powered by GN, which harnesses the cooling energy of LNG and allows the capture of CO2 from the combustion gases, and consists of the combination of the following systems: 30 - A regasification system of LNG through a closed Brayton cycle (CBC) and
expansión directa del GN en una turbina, acoplada a un generador eléctrico.Direct expansion of the GN in a turbine, coupled to an electric generator.
- Un CBC que opera a altas temperaturas y tiene como sumidero de calor el proceso de regasificación del GNL.- A CBC that operates at high temperatures and has as its heat sink the LNG regasification process.
- Un sistema de oxicombustión que integra un ciclo Rankine (CR) que opera con C02 en condiciones de condensación cuasi-crítica (próxima a las condiciones del punto crítico), y permite la captura de C02 que se genera en la oxicombustión.- An oxy-combustion system that integrates a Rankine (CR) cycle that operates with C02 in near-critical condensation conditions (close to the critical point conditions), and allows the capture of C02 that is generated in oxy-combustion.
Ambos sistemas se hallan estructurados de manera que los gases de la oxicombustión 5 ceden primero calor al CBC, luego al C02 del CR al mismo tiempo que se consigue la condensación del vapor de agua de los gases, y a continuación calientan al GN antes de la entrada al expander y finalmente se envían al condensador del CR, donde se extraen los gases incondensables y se captura el C02 en estado líquido, a una temperatura próxima a la del medio de refrigeración del condensador que puede ser 10 agua o aire.Both systems are structured so that the oxy-combustion gases 5 first give heat to the CBC, then to the C02 of the CR at the same time that the condensation of the water vapor of the gases is achieved, and then heat the GN before entering when expanding and finally they are sent to the condenser of the CR, where the incondensable gases are extracted and the C02 is captured in a liquid state, at a temperature close to that of the cooling medium of the condenser which can be water or air.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES
En esta sección se describen a modo ilustrativo y no limitativo, los componentes que 15 constituyen la planta para facilitar la compresión de la invención en donde se hace referencia a las siguientes figuras:In this section, the components that constitute the plant to facilitate compression of the invention are described by way of illustration and not limitation, where reference is made to the following figures:
Figura 1. Montaje esquemático de la planta térmica con aprovechamiento de la energía de refrigeración del GNL y captura de C02 procedente de los gases de 20 combustión.Figure 1. Schematic assembly of the thermal plant with use of the LNG cooling energy and capture of CO2 from the combustion gases.
Figura 2. Sistema de regasificación del GNL.Figure 2. LNG regasification system.
Figura 3. Ciclo Brayton cerradoFigure 3. Closed Brayton cycle
Figura 4. Sistema de oxicombustión con ciclo Rankin de C02 integrado.Figure 4. Oxy-combustion system with integrated C02 Rankin cycle.
25 Los componentes referenciados en las figuras 1, 2, 3 y 4 se identifican como sigue:25 The components referenced in Figures 1, 2, 3 and 4 are identified as follows:
- Línea de suministro de GNL (1).- LNG supply line (1).
- Bomba de suministro de GNL de alta presión (2).- High pressure LNG supply pump (2).
- Intercambiador de calor entre el fluido de trabajo de CBC y el GNL (3).- Heat exchanger between CBC working fluid and LNG (3).
- Intercambiador de calor entre los gases de la oxicombustión y el GN (4).- Heat exchanger between the oxy-combustion gases and the GN (4).
30 - Turbina de expansión directa del GN (5).30 - GN direct expansion turbine (5).
- Generador eléctrico de la turbina de expansión directa del GN (6).- Electric generator of the direct expansion turbine of the GN (6).
- Línea de distribución de GN a usuarios (7).- GN distribution line to users (7).
- Línea de suministro de GN como combustible a la planta térmica (8).- GN supply line as fuel to the thermal plant (8).
- Compresor del CBC (9).- CBC compressor (9).
35 - Turbina de alta presión del CBC (10).35 - CBC high pressure turbine (10).
- Turbina de baja presión del CBC (11).- CBC low pressure turbine (11).
- Regenerador de calor del CBC (12).- CBC heat regenerator (12).
- Generador eléctrico del CBC (13).- CBC electric generator (13).
- Unidad de separación de aire (14).- Air separation unit (14).
5 - Compresor del oxígeno de la oxicombustión (15).5 - Oxycombustion oxygen compressor (15).
- Intercambiador de calor entre el agua condensada de los gases y el oxígeno de la oxicombustión (16).- Heat exchanger between the condensed water of the gases and the oxygen of the oxy-combustion (16).
- Cámara de combustión (17).- Combustion chamber (17).
- Flujo de gases de combustión generados por la oxicombustión (18).- Flow of combustion gases generated by oxy-combustion (18).
10 - Intercambiador de calor entre los gases de la oxicombustión y el fluido de trabajo del10 - Heat exchanger between the oxycombustion gases and the working fluid of the
CBC (19).CBC (19).
- Intercambiador de calor entre los gases de la oxicombustión y el fluido de trabajo del CBC (20).- Heat exchanger between oxy-combustion gases and CBC working fluid (20).
- Intercambiador de calor entre los gases de la oxicombustión y el C02 del CR (21).- Heat exchanger between oxycombustion gases and C02 of CR (21).
15 - Condensador del CR (22).15 - CR condenser (22).
- Línea de extracción de incondensables (23).- Line of extraction of incondensables (23).
- Línea de extracción para la captura de C02 en estado líquido (24).- Extraction line for the capture of C02 in liquid state (24).
- Bomba del CR (25).- CR pump (25).
- Turbina del CR (26)- CR turbine (26)
20 - Generador eléctrico del CR (27).20 - CR electric generator (27).
- Intercambiador de calor entre el agua condensada de los gases y el GN para la oxicombustión (28).- Heat exchanger between the condensed water of the gases and the GN for oxy-combustion (28).
- Línea de extracción del agua condensada de los gases de la oxicombustión (29).- Condensed water extraction line from oxy-combustion gases (29).
25 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN25 DESCRIPTION OF THE INVENTION
En esta invención se presenta una planta térmica que se caracteriza por su novedosa estructura para aprovechar la energía de refrigeración del GNL mediante un CBC combinado con la expansión del GN en una turbina de expansión directa y además, 30 permite la captura de C02 a través de un sistema de oxicombustión y un CR de C02 que opera en condiciones de condensación cuasi-crítica.This invention presents a thermal plant that is characterized by its novel structure to harness the cooling energy of LNG through a CBC combined with the expansion of GN in a direct expansion turbine and also allows the capture of C02 through an oxy-combustion system and a C02 CR that operates under conditions of near-critical condensation.
A continuación, se procede a describir los diferentes sistemas de la planta térmica objeto de la invención:Next, the different systems of the thermal plant object of the invention are described:
- Sistema de regasificación del GNL (figura 2): es donde se realiza la regasificación del GNL, al mismo tiempo que se aprovecha su energía de refrigeración para enfriar el fluido de trabajo a la entrada del compresor del CBC. El GNL procedente de la línea de suministro (1) se comprime con la bomba (2) a una presión superior a la de- LNG regasification system (figure 2): this is where the LNG regasification is carried out, while its cooling energy is used to cool the working fluid to the CBC compressor inlet. The LNG from the supply line (1) is compressed with the pump (2) at a pressure higher than that of
5 distribución del GN hacia el gaseoducto de distribución. La regasificación del GNL se realiza en el intercambiador de calor (3) mediante el calor aportado por el fluido de trabajo del CBC. A continuación, el GN se sobrecalienta en el intercambiador de calor (4) mediante los gases de la oxicombustión antes de la entrada a la turbina de expansión directa (5), que está acoplada al generador eléctrico (6). A la salida de la 10 turbina (5) el GN se encuentra a la presión de distribución del gas hacia la línea de distribución del GN a los usuarios (7). Si la temperatura a la salida de la turbina (5) es inferior a establecida por las condiciones de distribución, se puede instalar un intercambiador de calor con agua o aire.5 distribution of the GN to the distribution pipeline. The regasification of LNG is carried out in the heat exchanger (3) by means of the heat provided by the CBC working fluid. Next, the GN is superheated in the heat exchanger (4) by the oxy-combustion gases before entering the direct expansion turbine (5), which is coupled to the electric generator (6). At the exit of the 10 turbine (5) the GN is at the gas distribution pressure towards the distribution line of the GN to the users (7). If the temperature at the outlet of the turbine (5) is lower than set by the distribution conditions, a heat exchanger with water or air can be installed.
15 - Ciclo Brayton cerrado (figura 3): el CBC es un ciclo regenerativo con dos etapas de15 - Closed Brayton cycle (figure 3): the CBC is a regenerative cycle with two stages of
expansión y recalentamiento intermedio, utiliza el proceso de regasificación del GNL como sumidero de calor y puede utilizar como fluido de trabajo helio, nitrógeno, argón o aire seco. El fluido de trabajo se enfría en el intercambiador de calor (3), con la energía de refrigeración del GNL, hasta temperaturas criogénicas pudiendo alcanzar 20 valores de -150 °C. El fluido de trabajo se comprime en el compresor (9), recupera el calor en el regenerador (12), se sobrecalienta con la energía suministrada por los gases de la oxicombustión en el intercambiador de calor (19), se expande en la turbina de alta (10), se recalienta en el intercambiador (20), vuelve a expandirse en la turbina de baja (11) y finalmente se recupera su energía térmica en el regenerador (12).intermediate expansion and reheating, uses the LNG regasification process as a heat sink and can use helium, nitrogen, argon or dry air as a working fluid. The working fluid is cooled in the heat exchanger (3), with the LNG cooling energy, to cryogenic temperatures, reaching 20 values of -150 ° C. The working fluid is compressed in the compressor (9), recovers heat in the regenerator (12), overheats with the energy supplied by the oxy-combustion gases in the heat exchanger (19), expands in the turbine of high (10), overheats in the exchanger (20), expands again in the low turbine (11) and finally its thermal energy is recovered in the regenerator (12).
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- Sistema de oxicombustión con ciclo Rankin de C02 integrado (figura 4): La tecnología de la oxicombustión permite reducir prácticamente a cero las emisiones de C02 y de NOx por lo que se considera, como una opción importante para hacer frente a las restricciones ambientales, en particular, a las emisiones de gases de efecto- Oxycombustion system with an integrated C02 Rankin cycle (figure 4): Oxycombustion technology allows to reduce almost zero emissions of C02 and NOx so it is considered as an important option to deal with environmental restrictions, in particular, to the effect gas emissions
30 invernadero. El proceso de oxicombustión utiliza 02 en vez de aire para la reacción con el combustible, que en este caso preferiblemente será GN y tiene lugar, en condiciones de exceso de 02 ligeramente superior a la estequiométrica. En los productos de este tipo de combustión se obtiene vapor de agua y elevadas concentraciones de C02, lo que permite una separación más fácil del C02 y la casi 35 nula formación de NOx.30 greenhouse The oxy-combustion process uses 02 instead of air for the reaction with the fuel, which in this case will preferably be GN and takes place, in conditions of excess of 02 slightly higher than the stoichiometric. In products of this type of combustion, water vapor and high concentrations of C02 are obtained, which allows an easier separation of C02 and the almost zero formation of NOx.
Para reducir la temperatura de la oxicombustión se emplea el C02. El CR es medio de recirculaclón de C02 que permite bajar la temperatura de la combustión, al mismo tiempo que transforma la energía térmica de los gases de combustión en energía eléctrica por medio de una turbina acoplada a un generador eléctrico, y captura el C02 5 en estado líquido, logrando de este modo, una planta térmica sin emisiones contaminantes y con aprovechamiento de la energía de refrigeración del GNL.To reduce the oxycombustion temperature, C02 is used. The CR is a means of recirculating C02 that allows the combustion temperature to be lowered, while transforming the thermal energy of the flue gases into electrical energy by means of a turbine coupled to an electric generator, and captures the C02 5 in liquid state, thus achieving a thermal plant without polluting emissions and using the cooling energy of LNG.
El proceso comienza con la obtención del 02 en la unidad de separación de aire (14). A continuación se comprime en el compresor (15) hasta la presión de la combustión y luego, aumenta su temperatura en el intercambiador de calor (16) con el agua 10 condensada extraída de los gases de combustión.The process begins with obtaining 02 in the air separation unit (14). It is then compressed in the compressor (15) to the combustion pressure and then its temperature in the heat exchanger (16) increases with the condensed water 10 extracted from the combustion gases.
Los otros dos elementos a la entrada de la cámara de combustión (17) son el GN, que se toma de la línea de suministro (8) y también es calentado por el agua condensada en el intercambiador de calor (28), y el C02 procedente de la evacuación de la turbina del CR (26). El C02 en las condiciones a la salida de la turbina (26) aún tiene una 15 temperatura elevada, por lo que permite una reducción en el consumo de GN. La combustión se realiza a una presión superior a la presión de condensación del C02 a temperatura del agua de refrigeración del condensador.The other two elements at the inlet of the combustion chamber (17) are the GN, which is taken from the supply line (8) and is also heated by the condensed water in the heat exchanger (28), and the C02 from the evacuation of the CR turbine (26). The C02 in the conditions at the exit of the turbine (26) still has an elevated temperature, thus allowing a reduction in the consumption of GN. Combustion is carried out at a pressure higher than the condensation pressure of C02 at the temperature of the condenser cooling water.
El flujo de gases obtenido de la oxicombustión (18) cede calor al CBC por medio de los intercambiadores de calor (19) y (20). A continuación los gases transfieren parte de su 20 energía térmica al C02 procedente de la bomba del condensador en el intercambiadorThe gas flow obtained from oxy-combustion (18) gives heat to the CBC by means of heat exchangers (19) and (20). The gases then transfer part of their thermal energy to C02 from the condenser pump in the exchanger
(21), al mismo tiempo que el vapor de agua de los gases se condensa. El agua condensada se envía por la línea de extracción del agua condensada (29) a los intercambiadores de calor del 02 (16) y del GN (28). A la salida del intercambiador de calor (21), el agua se obtiene como líquido saturado a la temperatura correspondiente 25 a la presión parcial del vapor de agua en la mezcla de los gases.(21), at the same time that the water vapor of the gases condenses. The condensed water is sent through the condensed water extraction line (29) to the heat exchangers of 02 (16) and the GN (28). At the outlet of the heat exchanger (21), the water is obtained as a saturated liquid at the temperature corresponding to the partial pressure of the water vapor in the gas mixture.
Después de pasar por el intercambiador de calor (21); la composición de los gases es prácticamente C02 y pequeñas proporciones de gases incondensables, como puede ser 02 y N2 entre otros componentes. A continuación, en el intercambiador de calor (4), los gases calientan el GN antes de ser introducido en la turbina (5). Luego se envían al 30 condensador (22) donde se extraen los gases incondensables por la línea deAfter going through the heat exchanger (21); The composition of gases is practically C02 and small proportions of non-condensable gases, such as 02 and N2 among other components. Then, in the heat exchanger (4), the gases heat the GN before being introduced into the turbine (5). They are then sent to the condenser (22) where the uncondensible gases are extracted by the line of
extracción (23) y el C02 pasa a estado líquido. La condensación se realiza en condiciones próximas al punto crítico y con agua u otro medio de refrigeración a temperatura ambiente.extraction (23) and the C02 goes into a liquid state. Condensation is carried out in conditions close to the critical point and with water or other means of cooling at room temperature.
El siguiente paso es la captura de C02 por la línea de extracción de C02 (24), para su 35 posterior transporte y almacenamiento, y el resto se recircula con la bomba (25). LaThe next step is the capture of C02 by the C02 extraction line (24), for later transport and storage, and the rest is recirculated with the pump (25). The
cantidad de C02 que se captura se corresponde con el C02 generado por el GN en la oxicombustión y el que se recircula, a través del CR, es el necesario para enfriar la oxicombustión hasta temperatura deseada.The amount of C02 that is captured corresponds to the C02 generated by the GN in the oxy-combustion and that which is recirculated, through the CR, is necessary to cool the oxy-combustion to the desired temperature.
El C02 que circula por el CR se bombea a una presión superior a la crítica con la 5 bomba (25), aumenta su temperatura en el intercambiador de calor (21) y finalmente se expande hasta la presión de la combustión en la turbina (26), acoplada a generador eléctrico (27), finalizando el ciclo.The C02 circulating through the CR is pumped at a pressure higher than the critical one with the pump (25), increases its temperature in the heat exchanger (21) and finally expands to the combustion pressure in the turbine (26 ), coupled to an electric generator (27), ending the cycle.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIÓNES PREFERENTES DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
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En coherencia con la descripción del invento, se resalta una realización preferente de la invención mostrada la figura 1 y constituida por los siguientes sistemas:Consistent with the description of the invention, a preferred embodiment of the invention shown in Figure 1 and constituted by the following systems is highlighted:
- Un sistema de regasificación del GNL mediante un ciclo Brayton cerrado y expansión directa del GN en una turbina, acoplada a un generador eléctrico (figura 2).- A LNG regasification system by means of a closed Brayton cycle and direct expansion of the GN in a turbine, coupled to an electric generator (figure 2).
15 - Un CBC que opera a altas temperaturas y tiene como sumidero de calor el proceso15 - A CBC that operates at high temperatures and has as a heat sink the process
de regasificación del GNL (figura 3).of regasification of LNG (figure 3).
- Un sistema de oxicombustión que integra un ciclo Rankine (CR) que opera con C02 en condiciones de condensación cuasicríticas, y permite la captura de C02 que se genera en la oxicombustión del GN (figura 4).- An oxy-combustion system that integrates a Rankine (CR) cycle that operates with C02 under quasicritic condensation conditions, and allows the capture of C02 that is generated in the oxy-combustion of the GN (Figure 4).
20 Ambos sistemas se hallan estructurados de manera que los gases de la oxicombustión ceden primero calor al CBC, luego al C02 del CR al mismo tiempo que se consigue la condensación del vapor de agua de los gases, y a continuación calientan al GN antes de la entrada al expander y finalmente se envían al condensador del CR, donde se extraen los gases incondensables y se captura el C02 en estado líquido, a una 25 temperatura próxima a la del medio de refrigeración del condensador que puede ser agua o aire.20 Both systems are structured so that the oxy-combustion gases first give heat to the CBC, then to the C02 of the CR at the same time that the condensation of the water vapor of the gases is achieved, and then heat the GN before entering when expanding and finally they are sent to the condenser of the CR, where the incondensable gases are extracted and the CO2 is captured in a liquid state, at a temperature close to that of the condenser cooling medium that can be water or air.
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