ES2736963B2 - Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. - Google Patents
Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2736963B2 ES2736963B2 ES201800160A ES201800160A ES2736963B2 ES 2736963 B2 ES2736963 B2 ES 2736963B2 ES 201800160 A ES201800160 A ES 201800160A ES 201800160 A ES201800160 A ES 201800160A ES 2736963 B2 ES2736963 B2 ES 2736963B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cooling water
- apc
- absorption
- evaporator
- power cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04157—Afterstage cooling and so-called "pre-cooling" of the feed air upstream the air purification unit and main heat exchange line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0225—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
- F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
- F25J1/0235—Heat exchange integration
- F25J1/0242—Waste heat recovery, e.g. from heat of compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0296—Removal of the heat of compression, e.g. within an inter- or afterstage-cooler against an ambient heat sink
- F25J1/0297—Removal of the heat of compression, e.g. within an inter- or afterstage-cooler against an ambient heat sink using an externally chilled fluid, e.g. chilled water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
- F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
- F25J3/04018—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of main feed air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
- F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
- F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
- F25J3/04121—Steam turbine as the prime mechanical driver
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
- F25J2205/32—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes as direct contact cooling tower to produce a cooled gas stream, e.g. direct contact after cooler [DCAC]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/04—Compressor cooling arrangement, e.g. inter- or after-stage cooling or condensate removal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
- F25J2270/906—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by heat driven absorption chillers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
PLANTA DE COMPRESIÓN CON CONVERSIÓN DE ENERGÍA RESIDUAL EN COMPRESSION PLANT WITH CONVERSION OF RESIDUAL ENERGY IN
POTENCIA ELÉCTRICA Y REFRIGERACIÓNELECTRICAL POWER AND COOLING
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓNTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invención pertenece al campo técnico de los procesos de separación de aire del tipo unidad de separación de aire ASU de sus siglas en inglés Air Separation Unit, o unidad de separación de aire. Una unidad de separación de aire ASU tipo involucra, entre otros, procesos de compresión y enfriamiento de los que resulta energía residual no aprovechada.The present invention belongs to the technical field of air separation processes of the air separation unit type ASU for its acronym in English Air Separation Unit, or air separation unit. An ASU type air separation unit involves, among others, compression and cooling processes resulting in unused residual energy.
Este invento se basa en el aprovechamiento de energía residual (Waste heat o Low Grade Thermal Energy) mediante su conversión en energía eléctrica y capacidad de generación de refrigeración mediante un ciclo termodinámico de absorción, APC (Absorption Power Cycle), en el que se emplean fluidos de trabajo multi-componente como las disoluciones Li-Br, Li-Cl o Ca-Cl, solución agua-amoniaco, líquidos iónicos o fluidos orgánicos tales como amil-acetato, propano-decano o isobutano-decano en combinación con otros refrigerantes como el dióxido de carbono, caracterizadas por su relativamente baja, múltiple y variable temperatura de ebullición.This invention is based on the use of residual energy (Waste heat or Low Grade Thermal Energy) by converting it into electrical energy and generating cooling capacity through a thermodynamic absorption cycle, APC (Absorption Power Cycle), in which they are used multi-component working fluids such as Li-Br, Li-Cl or Ca-Cl solutions, water-ammonia solution, ionic liquids or organic fluids such as amyl-acetate, propane-decane or isobutane-decane in combination with other refrigerants such as carbon dioxide, characterized by its relatively low, multiple and variable boiling temperature.
OBJETIVO DE LA INVENCIÓNOBJECTIVE OF THE INVENTION
El objetivo de la presente invención denominada "PLANTA DE COMPRESIÓN PARA INSTALACIONES DE SEPARACIÓN DE AIRE CON CONVERSIÓN DE ENERGÍA RESIDUAL EN POTENCIA ELÉCTRICA Y REFRIGERACIÓN MEDIANTE CICLO DE ABSORCIÓN” es la reducción del consumo específico en las unidades de separación de aire criogénicas. El consumo específico de una unidad de separación de aire ASU, se define como la energía consumida necesaria para generar cada unidad de producto final (gases industriales de alta pureza).The objective of the present invention called "COMPRESSION PLANT FOR AIR SEPARATION INSTALLATIONS WITH CONVERSION OF RESIDUAL ENERGY INTO ELECTRIC POWER AND COOLING THROUGH ABSORPTION CYCLE" is the reduction of specific consumption in cryogenic air separation units. Specific consumption of an ASU air separation unit, is defined as the energy consumed necessary to generate each unit of final product (high purity industrial gases).
La reducción del consumo específico obedece al aprovechamiento de la energía térmica residual en los procesos de separación de aire tipo unidad de separación de aire ASU y a la integración de un ciclo de potencia por absorción operando con un fluido de relativamente baja temperatura de ebullición tal como una disolución de Litio-Bromuro (LiBr). El ciclo de potencia por absorción, APC permite la conversión de energía térmica residual a eléctrica vía energía mecánica mediante su rama de potencia y la conversión simultánea de energía térmica residual en producción frigorífica mediante su rama de refrigeración, por lo que se le califica aquí como dual. De este modo, la rama de potencia aprovecha la cualidad del vapor para generar potencia eléctrica a través de un conjunto turbina-alternador/generador eléctrico mientras que la rama de refrigeración disminuye la temperatura del agua de refrigeración (en adelante Chilled Cooling Water o agua de refrigeración enfriada CCW), la cual se emplea en diversos puntos de la unidad de separación de aire ASU para mejorar termodinámicamente diversos procesos y reducir, de esta forma, el consumo específico.The reduction in specific consumption is due to the use of residual thermal energy in the processes of air separation type ASU air separation unit and the integration of a power cycle by absorption operating with a fluid of relatively low boiling temperature such as a Lithium-Bromide (LiBr) solution. The absorption power cycle, APC allows the conversion of residual thermal energy to electrical energy via mechanical energy through its power branch and the conversion simultaneous residual thermal energy in refrigeration production through its refrigeration branch, which is why it is classified here as dual. In this way, the power branch takes advantage of the quality of steam to generate electrical power through a turbine-alternator / electric generator set, while the cooling branch lowers the temperature of the cooling water (hereinafter Chilled Cooling Water). cooled cooling CCW), which is used at various points in the ASU air separation unit to thermodynamically improve various processes and thus reduce specific consumption.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Las unidades de separación de aire ASUs (plural de ASU), se entienden aquí como aquellas unidades cuyos procesos se desarrollan a temperaturas criogénicas y que obtienen como producto final diversos gases constitutivos de la atmósfera de manera segregada. Son considerados criogénicos, orientativamente, los procesos que llegan a desarrollarse a temperaturas inferiores al rango de -100 a -150 °C.The air separation units ASUs (plural of ASU), are understood here as those units whose processes are carried out at cryogenic temperatures and which obtain as a final product various gases constituting the atmosphere in a segregated manner. For guidance purposes, cryogenic processes are considered to take place at temperatures below the -100 to -150 ° C range.
Las plantas de destilación de aire criogénicas tienen muchos elementos comunes y típicos aún dentro de distintos modelos o tipos. Ejemplos de referencias históricas de estos procesos y que pueden ser aclaratorios en este invento son, entre otros, US2048076A (Process for separating low boiling gas mixtures), US3127260A (separation of air into nitrogen, oxygen and argon), US3216206A (Low temperature distillation of normally gaseous substances), US3261168A (Separation of oxygen from the air), US3327488 (Refrigeration system for gas liquefaction), US4817393A (Companded total condensation lox-boil air distillation) donde se emplea el término "companded” como referencia al proceso realizado por un "compander”, EP0321163A2 (Separating argon/oxygen mixtures) donde se cita el "Waste Gas”, conocido en castellano como "gas impuro", EP0341854A1 (Air separation process using packed columns for oxygen and argon recovery), US3358460A (Nitrogen liquefaction with plural work expansion of feed as refrigerant) donde se describe un sistema de licuación de nitrógeno y en el que se emplea el término "make-up” para el gas de procedente del compresor homónimo, de manera que precede al compresor principal del sistema de licuación o "recycle”, EP0717249A2 (Air Separation), US4746343A (Method and apparatus for gas separation), US4883518A (Process for air fractionation by lowtemperature rectification), US6116027A (Supplemental air supply for an air separation system) donde se habla de la importancia de la compresión inicial en las unidades de separación de aire ASU y se contribuye con un método de suplementario de suministro de aire.Cryogenic air distillation plants have many common and typical elements even within different models or types. Examples of historical references of these processes that can be clarified in this invention are, among others, US2048076A (Process for separating low boiling gas mixtures), US3127260A (separation of air into nitrogen, oxygen and argon), US3216206A (Low temperature distillation of normally gaseous substances), US3261168A (Separation of oxygen from the air), US3327488 (Refrigeration system for gas liquefaction), US4817393A (Companded total condensation lox-boil air distillation) where the term "companded" is used as a reference to the process carried out by a "compander", EP0321163A2 (Separating argon / oxygen mixtures) where the "Waste Gas" is cited, known in Spanish as "impure gas", EP0341854A1 (Air separation process using packed columns for oxygen and argon recovery), US3358460A (Nitrogen liquefaction with plural work expansion of feed as refrigerant) where a nitrogen liquefaction system is described and in which the term "make-up" is used for the gas from of the homonymous compressor, so that it precedes the main compressor of the liquefaction system or "recycle", EP0717249A2 (Air Separation), US4746343A (Method and apparatus for gas separation), US4883518A (Process for air fractionation by lowtemperature rectification), US6116027A (Supplemental air supply for an air separation system) where the importance of the initial compression in the units of ASU air separation and a supplemental air supply method is contributed.
En las plantas unidad de separación de aire ASU se emplea como materias primas principales, pero no necesariamente exclusivas, el aire y la energía eléctrica. Además, en todas ellas existen procesos termodinámicos de elevado consumo de energía específica como la compresión inicial del aire hasta la presión adecuada para el proceso de destilación.In ASU air separation unit plants, air and electrical energy are used as main, but not necessarily exclusive, raw materials. In addition, in all of them there are thermodynamic processes with high specific energy consumption such as the initial compression of the air to the appropriate pressure for the distillation process.
El principal sumidero de energía de una unidad de separación de aire ASU típica es el compresor principal de aire, Main Air Compressor o MAC, situado en la sección inicial llamada “front-end” según el arte que caracteriza estas plantas. Las unidades de separación de aire ASU de destilación de aire instaladas en la actualidad, en general, no recuperan el calor residual fruto de procesos termodinámicos de alto consumo energético, tales como la compresión principal e inicial del aire en el compresor principal de aire MAC o en compresores de línea auxiliares (compresores de gases industriales de alta pureza como producto final, típicamente -pero no limitante- oxígeno y nitrógeno gaseosos). Se denomina GOX al oxígeno gaseoso y GAN al nitrógeno gaseoso.The main energy sink of a typical ASU air separation unit is the main air compressor, Main Air Compressor or MAC, located in the initial section called "front-end" according to the art that characterizes these plants. Currently installed air distillation ASU air separation units generally do not recover waste heat from energy-intensive thermodynamic processes, such as main and initial air compression in the MAC main air compressor or in auxiliary line compressors (high purity industrial gas compressors as a final product, typically - but not limiting - gaseous oxygen and nitrogen). Gaseous oxygen is called GOX and gaseous nitrogen GAN.
Además, algunas plantas de separación de aire criogénicas están dotadas de maquinaria de refrigeración mecánico-eléctrica con objeto de enfriar agua de refrigeración mediante un ciclo por compresión-laminación de vapor clásico. Se establece aquí la diferencia entre el agua de refrigeración habitual (Cooling Water o CW) y el agua de refrigeración enfriada, CCW. El agua de refrigeración habitual CW habitualmente agua dulce o salada, es el fluido empleado en entornos industriales que se utiliza para refrigerar procesos industriales y que, en general, se enfría hasta temperaturas próximas a la atmosférica mediante torres de refrigeración de tiro natural o forzado. El agua de refrigeración enfriada, CCW, obtenida en el ciclo de potencia por absorción, APC se envía al enfriador por contacto directo tras la última etapa de compresión del compresor principal de aire MAC conocido en el arte técnico que caracteriza estas instalaciones como Direct Contact After-Cooler (DCAC o post enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC,) y que hace las veces de enfriador de última etapa del compresor principal de aire MAC. En el enfriador por contacto directo las corrientes del agua de refrigeración habitual y agua de refrigeración enfriada CCW entran en contacto directo con el aire, a contracorriente, con objeto de refrigerarlo y realizar cierto lavado de partículas y componentes indeseados.Furthermore, some cryogenic air separation plants are equipped with mechanical-electrical refrigeration machinery in order to cool cooling water by means of a classical vapor compression-lamination cycle. The difference between the usual cooling water (Cooling Water or CW) and the chilled cooling water, CCW, is established here. The usual CW cooling water, usually fresh or salt water, is the fluid used in industrial environments that is used to cool industrial processes and that, in general, is cooled to temperatures close to atmospheric by means of natural or forced draft cooling towers. The chilled cooling water, CCW, obtained in the absorption power cycle, APC is sent to the chiller by direct contact after the last compression stage of the main MAC air compressor known in the technical art that characterizes these installations as Direct Contact After -Cooler (DCAC or direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC,) and that acts as the last stage cooler of the MAC main air compressor. In the direct contact cooler the streams of normal cooling water and water CCW cooled refrigerators come into direct contact with the air, countercurrent, in order to cool it and perform some washing of unwanted particles and components.
En otras unidades de separación de aire ASUs, se emplea una corriente de gas compuesto mayoritariamente por nitrógeno, procedente de la sección de destilación, pero que no cumple las especificaciones para enviarla a línea como producto final de alta pureza (conocido en el arte del que se trata como corriente de Gas Impuro o "Waste Gas”) para obtener agua de refrigeración enfriada CCW en una torre de enfriamiento adecuada conocido en el arte en el que se trata este tipo de instalaciones como "Waste Chilling Tower”. El agua de refrigeración enfriada CCW obtenida así, también se envía al post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC. El enfriamiento que se produce en la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” también puede ser sustituido, total o parcialmente, por la capacidad de refrigeración de este invento.In other air separation units ASUs, a gas stream composed mainly of nitrogen is used, coming from the distillation section, but which does not meet the specifications to be sent online as a high purity final product (known in the art of which It is treated as a stream of Impure Gas or "Waste Gas") to obtain CCW chilled cooling water in a suitable cooling tower known in the art in which this type of facilities is treated as "Waste Chilling Tower". The chilled cooling water CCW thus obtained is also sent to the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC. The cooling that occurs in the "Waste Chilling Tower" can also be replaced, totally or partially, by the cooling capacity of this invention.
En el estado actual de la tecnología todavía no existe un diseño de planta industrial prevista para la operación conjunta de los procesos de compresión de una unidad de separación de aire ASU con el sistema de generación de potencia eléctrica y frío industrial mediante ciclo de potencia por absorción, APC. Muchos de estos procesos criogénicos se caracterizan por tener como sumidero energético el agua de refrigeración u otro fluido de evacuación energética cuya característica es disponer de una temperatura relativa baja. La energía residual de baja calidad se considera caracterizada por encontrarse a temperaturas de entre los 60 a los 140°C como rango orientativo, pero no limitativo. Además, en este invento, se especifican diversos usos termodinámicamente beneficiosos, en términos de consumo energético del agua de refrigeración enfriada CCW generada dentro del proceso unidad de separación de aire ASU.In the current state of technology, there is still no industrial plant design planned for the joint operation of the compression processes of an ASU air separation unit with the electrical power generation system and industrial cold through absorption power cycle. , APC. Many of these cryogenic processes are characterized by having as an energy sink the cooling water or another energy evacuation fluid whose characteristic is to have a low relative temperature. Low quality residual energy is considered characterized by being at temperatures between 60 and 140 ° C as a guideline range, but not limiting. Furthermore, in this invention, various thermodynamically beneficial uses are specified, in terms of energy consumption of the chilled cooling water CCW generated within the air separation unit process ASU.
En consecuencia a todo lo anterior, no se conocen plantas como la que se detalla en la presente invención, donde se involucran procesos de compresión y enfriamiento de aire y sus componentes, con conversión de energía térmica residual en energía eléctrica y refrigeración mediante un sistema dual de potencia-refrigeración por absorción en combinación en un entorno de destilación criogénica de aire. Consequently to all the above, there are no known plants such as the one detailed in the present invention, where air compression and cooling processes and its components are involved, with conversion of residual thermal energy into electrical energy and refrigeration through a dual system power-absorption cooling combined in a cryogenic air distillation environment.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
En esta invención se presenta la disposición de una planta térmica que integra un ciclo termodinámico de absorción APC en una unidad de separación de aire ASU para aprovechamiento de energía residual y generación de frío industrial.This invention presents the arrangement of a thermal plant that integrates a thermodynamic absorption cycle APC in an air separation unit ASU for the use of residual energy and generation of industrial cold.
Como el mayor sumidero de energía en una unidad de separación de aire ASU es el compresor principal de aire MAC, una importante fuente de energía residual son sus intercambiadores refrigeradores inter-etapas. En este invento, dicha energía es recuperada mediante un lazo de refrigeración intermedio que, tras calentarse, sirve como fluido caliente en el evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC. Existen varias fuentes de energía residual de importancia relativa, además del compresor principal de aire MAC y en los procesos de tipo unidad de separación de aire ASU, que son también tenidas en cuenta. También se contemplan los posibles usos del agua de refrigeración enfriada CCW generada en el ciclo de potencia por absorción, APC. El invento se caracteriza por comprender,As the largest energy sink in an ASU air separation unit is the MAC main air compressor, an important source of residual energy is its inter-stage cooling exchangers. In this invention, said energy is recovered by means of an intermediate cooling loop which, after heating, serves as a hot fluid in the evaporator of the absorption power cycle, APC. There are several sources of residual energy of relative importance, in addition to the MAC main air compressor and in the ASU air separation unit type processes, which are also taken into account. Possible uses of CCW chilled cooling water generated in the absorption power cycle, APC, are also contemplated. The invention is characterized by comprising,
a) Un ciclo termodinámico de absorción o Absorption Power Cycle (APC), formado, no limitativamente, por:a) A thermodynamic absorption cycle or Absorption Power Cycle (APC), formed, without limitation, by:
- Una sección de generación de potencia eléctrica por medio de un conjunto turbina-alternador/generador eléctrico.- A section for generating electric power by means of a turbine-alternator / electric generator set.
- Una sección de generación de frío industrial formada por un intercambiadorcondensador y un intercambiador-evaporador.- An industrial cold generation section made up of a condenser exchanger and an evaporator-exchanger.
- Una sección común con un intercambiador-absorbedor, bomba, intercambiador-recuperador, intercambiador-evaporador, tanque de separación de fase.- A common section with an absorber-exchanger, pump, recuperator-exchanger, evaporator-exchanger, phase separation tank.
b) Un compresor de aire que, formando parte de este invento en conjunto con el ciclo de potencia por absorción, APC, realiza la función de compresor principal de aire MAC integrado en una instalación unidad de separación de aire ASU. Está caracterizado por comprender, entre otros y en función de las necesidades de la planta unidad de separación de aire ASU, por los componentes siguientes:b) An air compressor that, forming part of this invention in conjunction with the absorption power cycle, APC, performs the function of the main MAC air compressor integrated in an ASU air separation unit installation. It is characterized by comprising, among others and depending on the needs of the ASU air separation unit plant, by the following components:
- Un sistema motriz del tipo motor eléctrico o un motor alternativo de combustión interna o una turbina de vapor o una turbina de gas. En el caso de la turbina de vapor, también se incluye el condensador del vapor correspondiente.- A drive system of the electric motor type or a reciprocating combustion engine internal or a steam turbine or a gas turbine. In the case of the steam turbine, the corresponding steam condenser is also included.
- Un número "n” de etapas compresión, siendo "n” las etapas necesarias y no limitativas para mantener el caudal, temperaturas y relación de compresión adecuadas en el arte que caracteriza los procesos termodinámicos de compresión en el estado actual de la técnica.- A number "n" of compression stages, "n" being the necessary and non-limiting stages to maintain the flow rate, temperatures and compression ratio suitable in the art that characterizes the thermodynamic compression processes in the current state of the art.
- Un número "n-1” de intercambiadores-refrigeradores interetapas.- An "n-1" number of interstage heat exchangers-coolers.
- Una torre de contacto directo aire-agua que realiza la función de enfriador tras la última etapa de compresión con inyección del agua de refrigeración habitual CW o agua de refrigeración enfriada CCW o ambas.- A direct air-water contact tower that acts as a chiller after the last compression stage with injection of the usual CW cooling water or CCW chilled cooling water or both.
c) Un lazo de fluido refrigerador que adquiere energía térmica en todas las fuentes de energía residual especificadas en este invento y la entrega en el intercambiador-evaporador de la sección común del ciclo termodinámico de absorción APC.c) A cooling fluid loop that acquires thermal energy in all the residual energy sources specified in this invention and delivers it to the exchanger-evaporator of the common section of the thermodynamic absorption cycle APC.
Es posible variar la cantidad de fluido de trabajo que se envía a cada rama de forma que la operación del ciclo termodinámico de absorción APC priorice la generación eléctrica, la generación de frío industrial o una combinación de ambas con el porcentaje deseado de cada una. La posibilidad de generar frío industrial en el ciclo termodinámico de absorción APC encaja con las necesidades de refrigeración específica en el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, empleado en muchas plantas unidad de separación de aire ASU. Esta capacidad no se limita al uso en este elemento y puede ser empleado en la mejora termodinámica de procesos en otras zonas de una unidad de separación de aire ASU típica.It is possible to vary the amount of working fluid that is sent to each branch so that the APC thermodynamic absorption cycle operation prioritizes electricity generation, industrial cold generation or a combination of both with the desired percentage of each. The possibility of generating industrial cold in the APC thermodynamic absorption cycle fits the specific refrigeration needs in the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, used in many plants ASU air separation unit. This capability is not limited to use in this element and can be employed in thermodynamic process improvement in other zones of a typical ASU air separation unit.
Este invento se plantea empleando como fluido de trabajo para el ciclo de potencia por absorción, APC una disolución LiBr pero no limitativamente, es decir, con posibilidad de plantearse para otras disoluciones como Li-Cl o Ca-Cl, solución agua-amoniaco, líquidos iónicos o fluidos orgánicos tales como amil-acetato, propano-decano o isobutano-decano en combinación con otros refrigerantes como el dióxido de carbono. Es posible variar la concentración del fluido para adaptarla a las condiciones de operación más adecuadas. Las condiciones de operación más adecuadas con respecto a la concentración del LiBr son aquellas que permiten recuperar la mayor cantidad de energía residual posible. Además, el uso de fluidos de trabajo multicomponente permite que, para una composición y presión determinadas, el punto de ebullición-condensación del fluido no sea fijo, sino que varíe dentro de un rango. La consecuencia de ello es que, en los intercambiadores de calor, en especial en evaporadores y condensadores, las temperaturas de aproximación "pinch points” sean más próximas y duraderas en el proceso de transferencia de calor.This invention is proposed using a LiBr solution as a working fluid for the absorption power cycle, APC, but not limitingly, that is, with the possibility of considering other solutions such as Li-Cl or Ca-Cl, water-ammonia solution, liquids ionic or organic fluids such as amyl acetate, propane decane or isobutane decane in combination with other refrigerants such as carbon dioxide. It is possible to vary the concentration of the fluid to adapt it to the most suitable operating conditions. The most suitable operating conditions with respect to the LiBr concentration are those that allow the recovery of the highest amount of residual energy possible. Furthermore, the use of multicomponent working fluids allows that, for a given composition and pressure, the boiling-condensation point of the fluid is not fixed, but rather varies within a range. The consequence of this is that, in heat exchangers, especially in evaporators and condensers, the approach temperatures "pinch points" are closer and more durable in the heat transfer process.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES
En esta sección se incluyen, a modo ilustrativo y no limitativo, los componentes de las figuras 1,2, 3, 4 y 5 para mostrar y facilitar la comprensión de la invención.This section includes, by way of illustration and not limitation, the components of Figures 1, 2, 3, 4 and 5 to show and facilitate understanding of the invention.
Figura 1. Sistema compresor principal de aire MAC de unidad de separación de aire ASU con post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, que emplea agua de refrigeración habitual, CW, y agua de refrigeración enfriada CCW mediante enfriador convencional de compresión-laminación. Figura de arte previo.Figure 1. MAC main air compressor system of air separation unit ASU with direct contact aftercooler, DCAC, of main air compressor, MAC, employing regular cooling water, CW, and cooling water cooled CCW by conventional compression-lamination cooler. Prior art figure.
Figura 2. Sistema compresor principal de aire MAC de unidad de separación de aire ASU con post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, que emplea agua de refrigeración habitual, CW,y agua de refrigeración enfriada CCW enfriada mediante una torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” . Figura de arte previo.Figure 2. ASU air separation unit MAC main air compressor system with direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, using regular cooling water, CW, and chilled CCW cooling water chilled using a "Waste Chilling Tower" cooling tower. Prior art figure.
Figura 3. "Planta de compresión para instalaciones de separación de aire con conversión de energía residual en potencia eléctrica y refrigeración mediante ciclo de absorción”.Figure 3. "Compression plant for air separation facilities with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration through absorption cycle".
figura 4. "Planta de compresión para instalaciones de separación de aire con conversión de energía residual en potencia eléctrica y refrigeración mediante ciclo de absorción” añadidas diversas fuentes de energía residual y sumideros de frío industrial.Figure 4. "Compression plant for air separation facilities with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration through absorption cycle" added various sources of residual energy and industrial cold sinks.
Figura 5. Representación parcial de una unidad de separación de aire ASU genérica, de interés para compresión del presente invento. Figura de arte previo. Figure 5. Partial representation of a generic air separation unit ASU, of interest for compression of the present invention. Prior art figure.
Los números referenciados en la figura 1 (Fig. 1) se identifican como sigue:The numbers referenced in figure 1 (Fig. 1) are identified as follows:
(1) Aire atmosférico en la aspiración del compresor principal de aire MAC (Main Air Compressor).(1) Atmospheric air in the intake of the MAC main air compressor (Main Air Compressor).
(2) Aire comprimido y enfriado tras el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC.(2) Air cooled and compressed after the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC.
(3) Entrada de vapor de agua a la turbina motriz del compresor principal de aire MAC.(3) Entry of water vapor to the drive turbine of the MAC main air compressor.
(4) Agua condensada tras paso por el condensador de la turbina del compresor principal de aire MAC.(4) Condensed water after passing through the MAC main air compressor turbine condenser.
(5) Agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a refrigerar fuentes de calor residual.(5) Typical cooling water, CW, which is directed to cooling waste heat sources.
(6) Retorno del agua de refrigeración habitual, CW, desde las fuentes residuales de calor.(6) Return of usual cooling water, CW, from waste heat sources.
(7) Conjunto torre de refrigeración y bomba de agua de refrigeración.(7) Cooling tower and cooling water pump assembly.
(8) Agua de refrigeración tras su paso por el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC.(8) Cooling water after passing through the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC.
(9) Agua de refrigeración enfriada CCW procedente del enfriador mecánicoeléctrico.(9) CCW chilled cooling water from electric mechanical cooler.
(10) Agua de refrigeración, CW, procedente de la torre de refrigeración al post enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC. (11) Turbina de vapor motriz del compresor principal de aire MAC.(10) Cooling water, CW, from the cooling tower to the direct contact aftercooler, DCAC, from the main air compressor, MAC. (11) MAC main air compressor motive steam turbine.
(12) Condensador de la turbina motriz del compresor principal de aire MAC.(12) MAC main air compressor drive turbine condenser.
(13) Primera etapa del compresor principal de aire MAC.(13) First stage of the MAC main air compressor.
(14) Intercambiador refrigerador de la primera etapa del compresor principal de aire MAC.(14) MAC main air compressor first stage cooler exchanger.
(15) Segunda etapa del compresor principal de aire MAC.(15) Second stage of the MAC main air compressor.
(16) Intercambiador refrigerador de la segunda etapa del compresor principal de aire MAC.(16) MAC main air compressor second stage cooler exchanger.
(17) Tercera etapa del compresor principal de aire MAC.(17) Third stage of the MAC main air compressor.
(18) Intercambiador refrigerador de la tercera etapa del compresor principal de aire MAC.(18) MAC air main compressor third stage cooler exchanger.
(19) Cuarta etapa del compresor principal de aire MAC.(19) Fourth stage of the MAC main air compressor.
(20) Post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (Direct Contact Aftercooler), post-enfriador de contacto directo aire agua.(20) Direct Contact Aftercooler, DCAC, Main Air Compressor, MAC, (Direct Contact Aftercooler), Direct Contact Aftercooler air water.
(21) Bomba de retorno de agua de refrigeración habitual, CW, a la torre de refrigeración desde el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC.(21) Typical cooling water return pump, CW, to the cooling tower from the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC.
Números referenciados en la figura 2 (Fig. 2), no coincidentes con los de la figura 1, se identifican como sigue:Numbers referenced in figure 2 (Fig. 2), not coinciding with those of figure 1, are identified as follows:
(229) Agua de refrigeración enfriada CCW procedente de la torre de enfriamiento " Waste Chilling Tower”.(229) CCW chilled cooling water from the "Waste Chilling Tower" cooling tower.
(22) Torre de enfriamiento por "Waste gas” o "Waste Chilling Tower” .(22) "Waste gas" or "Waste Chilling Tower" cooling tower.
(23) "Waste gas” o gas impuro caliente a la salida de la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower”.(23) "Waste gas" or hot impure gas at the outlet of the "Waste Chilling Tower" cooling tower.
(24) Agua de refrigeración habitual, CW, hacia la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower”.(24) Usual cooling water, CW, to the "Waste Chilling Tower" cooling tower.
(25) corriente de gas impuro "Waste Gas” procedente de la columna de destilación criogénica hacia la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” .(25) "Waste Gas" impure gas stream from the cryogenic distillation column to the "Waste Chilling Tower" cooling tower.
La numeración referenciada en la figura 3 se identifica como sigue:The numbering referenced in figure 3 is identified as follows:
(1) Aire atmosférico en la aspiración del compresor principal de aire MAC (Main Air Compressor).(1) Atmospheric air in the intake of the MAC main air compressor (Main Air Compressor).
(2) Aire comprimido y enfriado tras el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC.(2) Air cooled and compressed after the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC.
(3) Entrada de vapor de agua a la turbina motriz del compresor principal de aire MAC.(3) Entry of water vapor to the drive turbine of the MAC main air compressor.
(4) Agua condensada tras paso por el condensador de la turbina del compresor principal de aire MAC.(4) Condensed water after passing through the MAC main air compressor turbine condenser.
(5) Agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a refrigerar fuentes de calor residual.(5) Typical cooling water, CW, which is directed to cooling waste heat sources.
(6) Retorno del agua de refrigeración habitual, CW, hacia el evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC.(6) Return of the usual cooling water, CW, to the evaporator of the absorption power cycle, APC.
(57) Agua de refrigeración enfriada , CCW, y/o agua de refrigeración CW desde el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, hacia el evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC y/o torre de refrigeración.(57) Chilled cooling water, CCW, and / or CW cooling water from direct contact aftercooler, DCAC, of main air compressor, MAC, to absorption power cycle evaporator, APC and / or tower of refrigeration.
(8) Agua de refrigeración caliente hacia sistema de refrigeración (no representado) (59) Agua de refrigeración enfriada, CCW, procedente del evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC.(8) Hot cooling water to cooling system (not shown) (59) Chilled cooling water, CCW, from absorption power cycle evaporator, APC.
(10) Agua de refrigeración, CW, de la torre de refrigeración al post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC.(10) Cooling water, CW, from cooling tower to direct contact aftercooler, DCAC, from main air compressor, MAC.
(11) Turbina de vapor motriz del compresor principal de aire MAC.(11) MAC main air compressor motive steam turbine.
(12) Condensador de la turbina motriz del compresor principal de aire MAC.(12) MAC main air compressor drive turbine condenser.
(13) Primera etapa del compresor principal de aire MAC.(13) First stage of the MAC main air compressor.
(14) Intercambiador refrigerador de la primera etapa del compresor principal de aire MAC.(14) MAC main air compressor first stage cooler exchanger.
(15) Segunda etapa del compresor principal de aire MAC.(15) Second stage of the MAC main air compressor.
(16) Intercambiador refrigerador de la segunda etapa del compresor principal de aire MAC.(16) MAC main air compressor second stage cooler exchanger.
(17) Tercera etapa del compresor principal de aire MAC.(17) Third stage of the MAC main air compressor.
(18) Intercambiador refrigerador de la tercera etapa del compresor principal de aire MAC.(18) MAC air main compressor third stage cooler exchanger.
(19) Cuarta etapa del compresor principal de aire MAC.(19) Fourth stage of the MAC main air compressor.
(20) post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (Direct Contact Aftercooler), post-enfriador de contacto directo aireagua.(20) direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, (Direct Contact Aftercooler), air-water direct contact aftercooler.
(21) Bomba auxiliar de agua de refrigeración enfriada, CCW, o agua de refrigeración habitual, CW, o una combinación de ambas a la salida del post enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (60) Bomba de agua de refrigeración habitual, CW, a la salida del evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC hacia fuentes de calor.(21) Auxiliary chilled cooling water pump, CCW, or regular cooling water, CW, or a combination of both at the outlet of the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, (60) Pump of typical cooling water, CW, at the outlet of the evaporator of the absorption power cycle, APC towards heat sources.
(61) Disolución LiBr hacia recuperador de calor del ciclo de potencia por absorción, APC.(61) LiBr dissolution towards heat recovery from absorption power cycle, APC.
(62) Disolución LiBr hacia el evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC. (63) Disolución LiBr hacia el separador de fase del ciclo de potencia por absorción, APC.(62) LiBr solution towards the evaporator of the absorption power cycle, APC. (63) LiBr dissolution towards the phase separator of the absorption power cycle, APC.
(26) Vapor de disolución de LiBr hacia ramas de potencia y de frío del ciclo de potencia por absorción, APC.(26) Vapor dissolving LiBr towards power and cold branches of the absorption power cycle, APC.
(27) Vapor de disolución de LiBr en exhaustación de turbina hacia absorbedor del ciclo de potencia por absorción, APC. (27) Vapor dissolving LiBr in turbine exhaust towards absorber of the absorption power cycle, APC.
(28) Disolución LiBr tras el absorbedor del ciclo de potencia por absorción, APC hacia la bomba de circulación del ciclo de potencia por absorción, APC. (29) Disolución LiBr desde el separador de fase al recuperador de calor del ciclo de potencia por absorción, APC.(28) LiBr dissolution after the absorber of the absorption power cycle, APC to the circulation pump of the absorption power cycle, APC. (29) LiBr solution from phase separator to absorption power cycle heat reclaimer, APC.
(30) Disolución LiBr hacia válvula de laminación.(30) LiBr dissolution towards lamination valve.
(30a) Válvula de laminación a entalpía constante.(30a) Lamination valve at constant enthalpy.
(31) Disolución LiBr desde válvula de laminación hacia exhaustación de turbina del ciclo de potencia por absorción, APC.(31) LiBr dissolution from lamination valve to turbine exhaust of the absorption power cycle, APC.
(32) Vapor de disolución de LiBr a válvula de laminación del ciclo de potencia por absorción, APC.(32) Vapor dissolving LiBr to absorption power cycle lamination valve, APC.
(32a) Válvula de laminación a entalpía constante.(32a) Constant enthalpy rolling valve.
(33) Disolución LiBr desde válvula de laminación hacia evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC.(33) LiBr solution from lamination valve to absorption power cycle evaporator, APC.
(34) Vapor de LiBr hacia exhaustación de la turbina del ciclo de potencia por absorción, APC.(34) Vapor from LiBr towards exhaustion of the turbine of the absorption power cycle, APC.
(35) Agua de refrigeración habitual, CW, al absorbedor del ciclo de potencia por absorción, APC.(35) Usual Cooling Water, CW, to Absorber Power Cycle Absorber, APC.
(36) Agua de refrigeración habitual, CW, desde el absorbedor del ciclo de potencia por absorción, APC hacia la torre de refrigeración (no representada).(36) Typical cooling water, CW, from absorption power cycle absorber, APC to cooling tower (not shown).
(37) Agua de refrigeración habitual, CW, al condensador del ciclo de potencia por absorción, APC.(37) Typical Cooling Water, CW, to Absorption Power Cycle Condenser, APC.
(38) Agua de refrigeración habitual, CW, del condensador del ciclo de potencia por absorción, APC hacia la torre de refrigeración (no representada).(38) Typical cooling water, CW, from absorption power cycle condenser, APC to cooling tower (not shown).
(39) Evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC.(39) Absorption Power Cycle Evaporator, APC.
(40) Separador de fase del ciclo de potencia por absorción, APC.(40) Absorption Power Cycle Phase Separator, APC.
(41) Recuperador de calor del ciclo de potencia por absorción, APC.(41) Absorption power cycle heat recovery unit, APC.
(42) Turbina del ciclo de potencia por absorción, APC.(42) Absorption power cycle turbine, APC.
(43) Absorbedor del ciclo de potencia por absorción, APC.(43) Absorption Power Cycle Absorber, APC.
(44) Evaporador del ciclo de potencia por absorción, APC.(44) Absorption Power Cycle Evaporator, APC.
(45) Condensador del ciclo de potencia por absorción, APC.(45) Absorption Power Cycle Capacitor, APC.
(46) Bomba de circulación del ciclo de potencia por absorción, APC.(46) Absorption Power Cycle Circulation Pump, APC.
(47) Generador eléctrico o alternador del ciclo termodinámico de absorción APC. (48) Sección del equipo ciclo de potencia por absorción, APC.(47) APC absorption thermodynamic cycle electric generator or alternator. (48) Absorption Power Cycle Equipment Section, APC.
Explicación de la numeración de la figura 4 no coincidentes con los de la figura 3: (5a) agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a recibir calor residual (Motor alternativo o eléctrico o turbina de gas del compresor principal de aire MAC). (5b) agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a recibir calor residual (intercambiadores refrigeradores inter-etapas de compresores de línea de nitrógeno gaseoso GAN y oxígeno gaseoso GOX).Explanation of the numbering in figure 4 that does not coincide with those in figure 3: (5a) usual cooling water, CW, which is directed to receive waste heat (Reciprocating or electric motor or gas turbine of the main air compressor MAC). (5b) usual cooling water, CW, which is directed to receive waste heat (inter-stage cooling exchangers of GAN gaseous nitrogen and GOX gaseous oxygen line compressors).
(5c) agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a recibir calor residual (Sistema de licuación de nitrógeno gaseoso GAN, compresores "make-up” y "recycle” o "reciclo”).(5c) usual cooling water, CW, which is directed to receive waste heat (GAN gaseous nitrogen liquefaction system, "make-up" and "recycle" or "recycle" compressors).
(5d) agua de refrigeración habitual, CW, que se dirige a recibir calor residual (Compresor sistema Brayton inverso).(5d) usual cooling water, CW, which is directed to receive waste heat (Reverse Brayton system compressor).
(6a) agua de refrigeración habitual, CW, desde fuente de calor residual (Motor alternativo o eléctrico o turbina de gas del compresor principal de aire MAC) hacia el evaporador de la sección común (39) del ciclo de potencia, APC (48). (6b) agua de refrigeración habitual, CW, desde fuente de calor residual (Compresores de nitrógeno gaseoso GAN y oxígeno gaseoso GOX) hacia el evaporador de la sección común (39) del ciclo de potencia, APC (48).(6a) typical cooling water, CW, from waste heat source (Reciprocating or electric motor or gas turbine of the main air compressor MAC) to the evaporator of the common section (39) of the power cycle, APC (48) . (6b) usual cooling water, CW, from waste heat source (GAN gaseous nitrogen and GOX gaseous oxygen compressors) to the evaporator of the common section (39) of the power cycle, APC (48).
(6c) agua de refrigeración habitual, CW, desde fuente de calor residual (Sistema de licuación de nitrógeno gaseoso GAN) hacia el evaporador de la sección común (39) del ciclo de potencia, APC (48).(6c) usual cooling water, CW, from waste heat source (GAN Gaseous Nitrogen Liquefying System) to the evaporator of the common section (39) of the power cycle, APC (48).
(6d) agua de refrigeración habitual, CW, desde fuente de calor residual (Compresor sistema Brayton inverso) hacia el evaporador de la sección común (39) del ciclo de potencia, APC (48).(6d) usual cooling water, CW, from waste heat source (Reverse Brayton compressor) towards the evaporator of the common section (39) of the power cycle, APC (48).
(59a) agua de refrigeración enfriada, CCW, hacia un sistema de intercambio de calor para enfriamiento de aire en la aspiración del compresor principal de aire, MAC.(59a) chilled cooling water, CCW, to a heat exchange system for air cooling at the intake of the main air compressor, MAC.
(59b) agua de refrigeración enfriada, CCW, hacia el condensador (12) de una turbina de vapor motriz (11), del compresor principal de aire, MAC.(59b) chilled cooling water, CCW, to the condenser (12) of a motive steam turbine (11), of the main air compressor, MAC.
(59c) agua de refrigeración enfriada, CCW, hacia el sistema de refrigeración (no representado) de agua de refrigeración habitual, CW.(59c) chilled cooling water, CCW, to the usual cooling water cooling system (not shown), CW.
(7a) retorno de agua de refrigeración enfriada CCW, desde un sistema de intercambio de calor para enfriamiento de aire en la aspiración del compresor principal de aire MAC.(7a) return of chilled cooling water CCW, from a heat exchange system for air cooling in the intake of the main air compressor MAC.
(7b) retorno de agua de refrigeración enfriada CCW, desde el condensador (12) de una turbina de vapor motriz (11), del compresor principal de aire, MAC. (7b) return of cooled cooling water CCW, from the condenser (12) of a motive steam turbine (11), of the main air compressor, MAC.
(7c) retorno de agua de refrigeración enfriada CCW, desde el sistema de refrigeración (no representado) de agua de refrigeración habitual.,(7c) CCW chilled cooling water return, from the usual cooling water cooling system (not shown).,
(49) Conjunto de posibles corrientes de agua de refrigeración habitual, CW, que se dirigen a aprovechar fuentes de calor residual.(49) Set of possible common cooling water streams, CW, which are directed to take advantage of residual heat sources.
(50) Conjunto de posibles corrientes de agua de refrigeración enfriada CCW que se dirigen a enfriar procesos en la planta unidad de separación de aire ASU. Explicación de la numeración de la figura 5:(50) Set of possible CCW chilled cooling water streams that are directed to cool processes in the air separation unit plant ASU. Explanation of the numbering in figure 5:
(51) Conjunto compresor-turbina conocido como “compander” .(51) Compressor-turbine assembly known as “compander”.
(52) Compresor final de línea de oxígeno gaseoso, GOX.(52) Gaseous oxygen end of line compressor, GOX.
(53) Compresor final de línea de nitrógeno gaseoso, GAN.(53) Gaseous nitrogen end-of-line compressor, GAN.
(54) Conjunto de destilación.(54) Distillation set.
(55) Compresor principal de aire MAC de la sección de la unidad de separación de aire ASU genérica representada.(55) MAC main air compressor of the generic ASU air separation unit section shown.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En el caso ejemplo de la figura 1 (Fig. 1), se representa la zona de compresión principal e inicial de una unidad de separación de aire ASU, sin aplicar la mejora que supone este invento. La figura no es limitativa. Cada planta unidad de separación de aire ASU tiene su propia configuración con ligeros cambios respecto a la figura 1, la cual representa la zona de compresión principal inicial de aire. Uno de los sistemas de propulsión del compresor principal de aire MAC más comunes en la unidad de separación de aire ASUs es mediante un motor eléctrico, aunque no es exclusivo. El número de etapas de compresión también varía. Sin embargo, el uso de un enfriador de contacto tipo post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, después de la última etapa del compresor principal de aire MAC está difundido casi en la totalidad de este tipo de instalaciones criogénicas.In the example case of FIG. 1 (FIG. 1), the main and initial compression zone of an air separation unit ASU is represented, without applying the improvement that this invention supposes. The figure is not limiting. Each plant air separation unit ASU has its own configuration with slight changes with respect to figure 1, which represents the initial main air compression zone. One of the most common MAC air main compressor powertrains in the ASUs air separation unit is by an electric motor, although it is not unique. The number of compression stages also varies. However, the use of a direct contact aftercooler type contact cooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, after the last stage of the main air compressor MAC is widespread in almost all of these types of installations. cryogenic.
En esta figura1 (caso-escenario no limitativo), el aire atmosférico es aspirado en el punto (1) por la primera etapa del compresor (13). Como consecuencia de la compresión, el aire ve elevada su temperatura y presión. Para disminuir dicha temperatura, se dispone un intercambiador refrigerador inter-etapas (14). A la salida de ese intercambiador se disponen la segunda (15) y tercera (17) etapas de compresión y con sus correspondientes intercambiadores refrigeradores interetapas (16) y (18). La cuarta etapa de compresión (19) dispone de un post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (20). El aire sale del post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, y se dirige al resto del proceso unidad de separación de aire ASU (2).In this figure1 (non-limiting case-scenario), the atmospheric air is sucked in at point (1) by the first stage of the compressor (13). As a consequence of the compression, the air sees its temperature and pressure rise. To lower said temperature, an inter-stage cooler exchanger (14) is provided. At the outlet of this exchanger, the second (15) and third (17) stages of compression and with their corresponding interstage cooling exchangers (16) and (18). The fourth compression stage (19) has a direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, (20). The air leaves the direct contact aftercooler, DCAC, the main air compressor, MAC, and is directed to the rest of the process air separation unit ASU (2).
Una corriente de agua de refrigeración habitual, CW, (5) procedente de la torre de refrigeración (7), se dirige a la zona de compresión. El agua de refrigeración habitual, CW, actúa en los intercambiadores refrigeradores inter-etapas (14, 16, 18), así como en el condensador (12) de la turbina motriz (11) del compresor principal de aire MAC y retorna a la torre de refrigeración (7). La turbina motriz (11) citada se mueve por medio de vapor de agua. El vapor de exhaustación de la turbina (3) es condesado en el condensador (12) saliendo en estado líquido (4). También hay una corriente de agua de refrigeración habitual, CW, entrante (10) en el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, que retorna a la torre de refrigeración (7) de la unidad de separación de aire ASU bombeada por la bomba (21). Además, hay una corriente (9) de agua de refrigeración enfriada (agua de refrigeración enfriada CCW), con temperatura menor a la del agua de refrigeración habitual, CW, entrante en el post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC. El agua de refrigeración enfriada CCW utiliza agua, habitualmente de la torre de refrigeración (7), CW, de la unidad de separación de aire ASU, que se enfría o bien con refrigeradores de compresión-expansión eléctricos tradicionales o bien con una corriente auxiliar de gas del proceso unidad de separación de aire ASU tal y como se explica en la figura 2.A typical cooling water stream, CW, (5) from the cooling tower (7), is directed to the compression zone. The usual cooling water, CW, acts on the inter-stage cooling exchangers (14, 16, 18), as well as on the condenser (12) of the motive turbine (11) of the MAC main air compressor and returns to the tower cooling (7). The aforementioned motor turbine (11) is moved by means of water vapor. The exhaust steam from the turbine (3) is condensed in the condenser (12) leaving in a liquid state (4). There is also a usual cooling water stream, CW, entering (10) in the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, which returns to the cooling tower (7) of the separation unit. ASU air pumped by pump (21). In addition, there is a stream (9) of chilled cooling water (chilled cooling water CCW), with a temperature lower than that of the usual cooling water, CW, entering the direct contact aftercooler, DCAC, of the main compressor of air, MAC. The chilled cooling water CCW uses water, usually from the cooling tower (7), CW, from the air separation unit ASU, which is cooled either with traditional electric compression-expansion coolers or with an auxiliary stream of process gas air separation unit ASU as explained in figure 2.
La figura 2 representa otro caso-escenario, no limitativo, similar al de la figura 1 pero con el añadido de la torre de enfriamiento (22) "Waste Chilling Tower”. En muchas instalaciones unidad de separación de aire ASU, se emplea una corriente de gas de composición mayoritaria nitrógeno, procedente de la sección de destilación y pasante por el intercambiador de calor principal o MHE o "Main Heat Exchanger” como se le conoce en el arte que caracteriza estas instalaciones, pero que no cumple las especificaciones para enviarla a línea como producto final (conocido en el arte en el que se trata estas instalaciones como gas impuro o "Waste Gas” para obtener agua de refrigeración enfriada CCW en la torre de enfriamiento (22) "Waste Chilling Tower”. El enfriamiento que se produce en esta torre de enfriamiento (22) es resultado del contacto directo entre el gas impuro "Waste Gas” y el agua de refrigeración habitual, CW. Por lo tanto, la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” sustituye a los enfriadores eléctricos para la obtención de agua de refrigeración enfriada, CCW, en muchas unidades de separación de aire ASU. El enfriamiento que produce esta torre de enfriamiento (22) puede ser sustituido, total o parcialmente, por la capacidad de refrigeración de este invento, liberando total o parcialmente el potencial de refrigeración de la corriente "Waste gas”. El elemento (229) de esta figura es agua de refrigeración enfriada CCW que ha sido enfriada en la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” (22) mediante gas impuro "Waste Gas” (25) por contacto directo. La corriente (24) es agua de refrigeración habitual, CW, entrante a la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower” (22) y (23) el gas impuro "Waste Gas” caliente tras enfriar el agua de refrigeración habitual, CW, y saliente de la torre de enfriamiento "Waste Chilling Tower”.Figure 2 represents another non-limiting case-scenario, similar to that of figure 1 but with the addition of the cooling tower (22) "Waste Chilling Tower". In many ASU air separation unit installations, a stream is used of gas with the majority nitrogen composition, coming from the distillation section and passing through the main heat exchanger or MHE or "Main Heat Exchanger" as it is known in the art that characterizes these facilities, but which does not meet the specifications to send it to line as final product (known in the art in which these facilities are treated as impure gas or "Waste Gas" to obtain CCW chilled cooling water in the cooling tower (22) "Waste Chilling Tower". The cooling that occurs in this cooling tower (22) is the result of direct contact between the impure gas "Waste Gas" and the usual cooling water, CW. Therefore, the "Waste Chilling Tower" cooling tower replaces electric chillers for obtaining chilled cooling water, CCW, in many air separation units ASU. The cooling produced by this cooling tower (22) can be replaced, totally or partially, by the cooling capacity of this invention, totally or partially releasing the cooling potential of the "Waste gas" stream. This figure is CCW chilled cooling water that has been cooled in the "Waste Chilling Tower" cooling tower (22) by impure gas "Waste Gas" (25) by direct contact. Stream (24) is usual cooling water, CW, entering the cooling tower "Waste Chilling Tower" (22) and (23) the impure gas "Waste Gas" hot after cooling the usual cooling water, CW, and leaving the cooling tower "Waste Chilling Tower" .
La figura 3 es la PLANTA DE COMPRESIÓN PARA INSTALACIONES DE SEPARACIÓN DE AIRE CON CONVERSIÓN DE ENERGÍA RESIDUAL EN POTENCIA ELÉCTRICA Y REFRIGERACIÓN MEDIANTE CICLO DE ABSORCIÓN. Las fuentes de calor residual de las figuras 1 y 2 son los intercambiadores inter-etapas del compresor principal de aire MAC y el condensador de su turbina motriz. El aire atmosférico es aspirado en el punto (1) por la primera etapa del compresor (13). Como consecuencia de la compresión, el aire ve elevada su temperatura y presión. Para disminuir dicha temperatura, se dispone un intercambiador refrigerador inter-etapas (14). A la salida de ese intercambiador se disponen la segunda (15) y tercera (17) etapas de compresión y sus correspondientes intercambiadores refrigeradores inter etapas (16) y (18). La cuarta etapa de compresión (19) dispone de un post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (20). El aire sale del post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, y se dirige al resto del proceso de la unidad de separación de aire ASU (2).Figure 3 is the COMPRESSION PLANT FOR AIR SEPARATION INSTALLATIONS WITH CONVERSION OF RESIDUAL ENERGY INTO ELECTRIC POWER AND REFRIGERATION THROUGH ABSORPTION CYCLE. The residual heat sources in Figures 1 and 2 are the interstage exchangers of the MAC main air compressor and the condenser of its motive turbine. Atmospheric air is sucked in at point (1) by the first stage of the compressor (13). As a consequence of the compression, the air sees its temperature and pressure rise. To lower said temperature, an inter-stage cooler exchanger (14) is provided. At the outlet of this exchanger the second (15) and third (17) compression stages and their corresponding inter-stage cooling exchangers (16) and (18) are arranged. The fourth compression stage (19) has a direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC, (20). The air leaves the direct contact aftercooler, DCAC, the main air compressor, MAC, and is directed to the rest of the process in the air separation unit ASU (2).
La bomba de agua de refrigeración habitual, CW, (60) envía el agua de refrigeración hacia las fuentes de calor residual (5) en un circuito de transferencia energética tipo lazo, con objeto de ganar calor en el condensador de la turbina del compresor principal de aire MAC (12) y en los intercambiadores inter-etapas (14), (16) y (18). Posteriormente, el agua de refrigeración habitual, CW, retorna (6) hacia el evaporador (39) del ciclo de potencia por absorción, APC (48) para ceder este calor. El ciclo termodinámico de absorción APC (48) es un sistema de aprovechamiento de energía residual mediante absorción que genera energía eléctrica y capacidad de refrigeración. En este invento que diseña una planta conjunta de sistemas que emplea como referencia, pero no limitativamente como se ha apuntado previamente, una disolución de litio-bromuro (LiBr), como fluido de trabajo en el ciclo termodinámico de absorción APC. Dentro de este ciclo termodinámico de absorción APC (48) mostrado en la figura 3 y con fines explicativos no limitativo, se distingue entre:The typical cooling water pump, CW, (60) sends the cooling water to the waste heat sources (5) in a loop-type energy transfer circuit, in order to gain heat in the main compressor turbine condenser of air MAC (12) and in the inter-stage exchangers (14), (16) and (18). Subsequently, the usual cooling water, CW, returns (6) to the evaporator (39) of the absorption power cycle, APC (48) to transfer this heat. The cycle thermodynamic absorption APC (48) is a system for harnessing residual energy through absorption that generates electrical energy and cooling capacity. In this invention he designs a joint plant of systems that uses as a reference, but not limitingly as previously pointed out, a lithium-bromide (LiBr) solution, as a working fluid in the APC thermodynamic absorption cycle. Within this thermodynamic cycle of absorption APC (48) shown in figure 3 and for non-limiting explanatory purposes, a distinction is made between:
a) Sección común formada por evaporador (39), separador (40), intercambiador recuperador de calor (41), absorbedor (43), bomba (46) y válvula (30a). b) Sección de generación potencia o rama de potencia formada por turbina (42) y generador eléctrico o alternador (47).a) Common section formed by evaporator (39), separator (40), heat recovery exchanger (41), absorber (43), pump (46) and valve (30a). b) Power generation section or power branch formed by turbine (42) and electric generator or alternator (47).
c) Sección de generación de frío industrial o rama de refrigeración formada por los elementos evaporador (44), condensador (45) y válvula de laminación a entalpía constante (32a).c) Industrial cold generation section or refrigeration branch formed by the evaporator elements (44), condenser (45) and lamination valve at constant enthalpy (32a).
El agua de refrigeración habitual, CW, caliente que ha adquirido calor en las fuentes de calor residual de la unidad de separación de aire ASU, cede dicha energía en el evaporador (39) del ciclo de potencia por absorción, APC. Desde el evaporador el LiBr calentado (63) mediante la energía residual, se dirige a un recipiente separador (40) donde se produce una separación de fase líquida-vapor (parte inferior y superior respectivamente). Parte del vapor, principalmente componentes más volátiles, del LiBr (26) se dirige a la rama de potencia y a la rama de refrigeración del ciclo termodinámico de absorción APC y la otra parte (29) se dirige al intercambiador recuperador de calor (41). La cantidad de LiBr circulada por la rama de potencia o de refrigeración del ciclo de potencia por absorción, APC puede ser variada según las necesidades operativas, de manera que se priorice una, la otra o una combinación de ellas.The usual hot cooling water, CW, which has acquired heat in the waste heat sources of the air separation unit ASU, gives up said energy in the evaporator (39) of the absorption power cycle, APC. From the evaporator the LiBr heated (63) by means of the residual energy, is directed to a separator container (40) where a liquid-vapor phase separation takes place (lower and upper part respectively). Part of the vapor, mainly more volatile components, from the LiBr (26) is directed to the power branch and to the refrigeration branch of the APC thermodynamic absorption cycle and the other part (29) is directed to the heat recovery exchanger (41). The amount of LiBr circulated by the power or cooling branch of the absorption power cycle, APC can be varied according to operational needs, so that one, the other or a combination of them is prioritized.
La rama de potencia aprovecha la cualidad del vapor para generar potencia eléctrica a través de un conjunto turbina (42) - generador eléctrico o alternador (47). En la turbina (42) existe un proceso de transformación del estado del vapor de disolución de LiBr (26) que se dirige a la rama de potencia del APC, caracterizado por una entalpía específica relativamente alta, en potencia mecánica y ésta en energía eléctrica en el generador movido por la turbina (42). En la exhaustación de la turbina (27), el vapor de disolución de LiBr (26) tiene una entalpía específica relativamente baja, pero todavía se caracteriza por ser una mezcla bifásica líquido-vapor. La condensación de esta corriente se produce en el absorbedor (43) del ciclo termodinámico de absorción APC, produciéndose el proceso contrario al del evaporador (39), tanto en términos de cambio de fase como en términos de concentración de los componentes volátiles. El enfriamiento tiene lugar mediante una corriente de agua de refrigeración habitual, CW, entrante (35) en el absorbedor (43). Una vez condensado, la disolución de LiBr (28) tras el absorbedor del APC es bombeada mediante la bomba (46) del ciclo termodinámico de absorción APC. La disolución de LiBr a alta presión (61) se dirige al intercambiador recuperador de calor (41). En este equipo la corriente de disolución de LiBr sufre un calentamiento previo al evaporador (39).The power branch takes advantage of the quality of steam to generate electric power through a turbine (42) - electric generator or alternator (47) set. In the turbine (42) there is a process of transformation of the state of the dissolution vapor of LiBr (26) that is directed to the power branch of the APC, characterized by a relatively high specific enthalpy, in mechanical power and this in electrical energy in the generator driven by the turbine (42). In the exhaust of the turbine (27), the dissolution vapor of LiBr (26) has a relatively low specific enthalpy, but it is still characterized as a two-phase liquid-vapor mixture. The condensation of this current occurs in the absorber (43) of the thermodynamic absorption cycle APC, producing the opposite process to that of the evaporator (39), both in terms of phase change and in terms of concentration of the volatile components. The cooling takes place by means of a current of usual cooling water, CW, entering (35) in the absorber (43). Once condensed, the LiBr solution (28) after the APC absorber is pumped through the pump (46) of the APC absorption thermodynamic cycle. The high pressure LiBr solution (61) is directed to the heat recovery exchanger (41). In this equipment, the LiBr dissolution stream undergoes heating prior to the evaporator (39).
Desde la parte inferior del separador de fase (40) la corriente de disolución de LiBr caliente (29) se dirige al intercambiador recuperador de calor (41) para ceder energía. A la salida del intercambiador recuperador de calor (41), la corriente de disolución de LiBr (30) sufre una laminación a entalpía constante mediante la válvula (30a), disminuyendo su temperatura, para dirigirse a la exhaustación de la turbina (27).From the bottom of the phase separator (40) the hot LiBr solution stream (29) is directed to the heat recovery exchanger (41) to release energy. At the outlet of the heat recovery exchanger (41), the LiBr dissolution stream (30) undergoes a lamination at constant enthalpy through the valve (30a), decreasing its temperature, to go to the exhaust of the turbine (27).
La rama de refrigeración disminuye la temperatura de agua de refrigeración de manera que pueda ser empleada posteriormente como agua de refrigeración enfriada, CCW, (59), en el enfriador de última etapa o post-enfriador (20) del compresor principal de aire MAC, nominalmente en un enfriador de contacto directo aire-agua, DCAC, en este caso no limitativo, de manera que integra el ciclo termodinámico de absorción APC con la unidad de separación de aire ASU o con cualquiera de los otros sistemas contemplados en la figura 4. El enfriamiento para obtener agua de refrigeración enfriada CCW en el evaporador (44) de la rama de refrigeración del ciclo termodinámico de absorción APC, se realiza en varios pasos. El primer paso es el condensador (45) donde la disolución LiBr se refrigera con agua de refrigeración habitual, CW, entrante (37) hasta conseguir el cambio de fase a líquido (32). Esta corriente líquida sufre una laminación a entalpía constante mediante una válvula adecuada a ello (32a), obteniéndose así una corriente de los componentes más volátiles del LiBr (26) en mezcla bifásica líquido-vapor y enfriada (33). Esta corriente fría de los componentes más volátiles de la mezcla bifásica líquido-vapor de LiBr absorbe calor de la corriente de agua de refrigeración enfriada, CCW, saliente del post enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, (20) que es impulsada (57) por la bomba correspondiente (21) en el evaporador (44). En función de las necesidades operativas y de las condiciones ambientales, tal como se refleja en el arte previo, existe la posibilidad de que parte o toda de esta agua de refrigeración saliente del post-enfriador de contacto directo, DCAC, (20), pueda ser derivada por la vía (8) a un sistema de refrigeración (no representado), en vez de al evaporador (44), como agua de refrigeración habitual CW y retornar al post-enfriador de contacto directo, DCAC, del compresor principal de aire, MAC, por la vía (10). Retomando la descripción de la rama de refrigeración del ciclo termodinámico de absorción, APC, la corriente de los componentes más volátiles de la solución LiBr que ha absorbido calor del agua de refrigeración enfriada, CCW, en el evaporador (44), se dirige (34) a la exhaustación de la turbina de la rama de potencia (27). En la exhaustación de la turbina se unen tres corrientes, (27), (31) y (34) que, como una misma corriente se dirige en estado licuado (28) a la bomba del sistema (46) tras el paso por el absorbedor (43).The cooling branch lowers the temperature of the cooling water so that it can later be used as chilled cooling water, CCW, (59), in the last stage cooler or aftercooler (20) of the MAC main air compressor, nominally in a direct air-water contact cooler, DCAC, in this case non-limiting, so that it integrates the thermodynamic absorption cycle APC with the air separation unit ASU or with any of the other systems contemplated in figure 4. The cooling to obtain chilled cooling water CCW in the evaporator (44) of the refrigeration branch of the thermodynamic absorption cycle APC, is carried out in several steps. The first step is the condenser (45) where the LiBr solution is cooled with usual cooling water, CW, incoming (37) until the phase change to liquid (32) is achieved. This liquid stream undergoes a constant enthalpy lamination by means of a suitable valve (32a), thus obtaining a stream of the most volatile components of LiBr (26) in a cooled liquid-vapor biphasic mixture (33). This cold stream of the more volatile components of the LiBr liquid-vapor two-phase mixture absorbs heat from the chilled cooling water stream, CCW, outgoing direct contact aftercooler, DCAC, from the main air compressor, MAC, (20 ) which is driven (57) by the corresponding pump (21) in the evaporator (44). Function from operational needs and environmental conditions, as reflected in the prior art, there is the possibility that part or all of this cooling water leaving the direct contact aftercooler, DCAC, (20), may be derived via (8) to a refrigeration system (not shown), instead of evaporator (44), as usual CW cooling water and return to the direct contact aftercooler, DCAC, of the main air compressor, MAC , by way (10). Returning to the description of the refrigeration branch of the absorption thermodynamic cycle, APC, the current of the most volatile components of the LiBr solution that has absorbed heat from the chilled cooling water, CCW, in the evaporator (44), is directed (34 ) to the exhaust of the power branch turbine (27). In the exhaustion of the turbine, three streams are joined, (27), (31) and (34) which, as the same stream is directed in the liquefied state (28) to the system pump (46) after passing through the absorber (43).
Además de ser posible controlar el paso del vapor de disolución de LiBr (26) por la rama de potencia y/o de refrigeración del ciclo de potencia por absorción, APC, es posible variar la concentración de la solución LiBr en función de las necesidades operativas que, en general, pero no limitativamente, busca obtener las condiciones más favorables en criterios termodinámicos para maximizar la recuperación energética, siempre y cuando se evite la cristalización del fluido. La naturaleza de la composición bi-componente del LiBr hace que la condensación o evaporación se produzca como función de la concentración de cada uno de ellos en la mezcla.In addition to being possible to control the passage of the LiBr dissolution vapor (26) through the power and / or cooling branch of the absorption power cycle, APC, it is possible to vary the concentration of the LiBr solution depending on the operational needs which, in general, but not limitingly, seeks to obtain the most favorable conditions in thermodynamic criteria to maximize energy recovery, as long as fluid crystallization is avoided. The nature of the bi-component composition of LiBr causes condensation or evaporation to occur as a function of the concentration of each of them in the mixture.
En la figura 4, se representa mediante el conjunto (49) las corrientes de agua de refrigeración habitual, CW, que se dirigen a aprovechar fuentes de calor residual alternativas a las representadas en la figura 3 y típicas en las instalaciones unidad de separación de aire ASU.In figure 4, the set (49) represents the usual cooling water currents, CW, which are directed to take advantage of alternative residual heat sources to those represented in figure 3 and typical in air separation unit installations. TO ITS.
El elemento (5a) hace referencia a la posibilidad de recuperar calor residual del motor eléctrico refrigerado motriz del compresor principal de aire MAC, cuando éste lleve este tipo de motores refrigerados como elemento motriz. Otra opción es enviar agua de refrigeración habitual, CW, al motor de combustión interna alternativo o turbina de gas que mueve el compresor principal de aire MAC, en el caso que se disponga este tipo de elemento motriz. La opción del motor eléctrico, del motor de combustión interna y la de turbina de gas, así como la mostrada en la figura 3 o la 4 de turbina de vapor, son excluyentes por lo que, en general, sólo existe una funcionando como elemento motriz del compresor principal de aire MAC, en una misma planta unidad de separación de aire ASU y al mismo tiempo. El elemento (5b) hace referencia a la posibilidad de calor residual del sistema de refrigeración del compresor de línea de producto final de oxígeno gaseoso GOX -número (52) en figura 5- y del compresor de línea de producto final de nitrógeno gaseoso GAN -número (53) en figura 5- que habitualmente equipan a las plantas unidad de separación de aire ASU. En términos generales, el aprovechamiento es similar al de los enfriadores inter-etapas del compresor principal de aire MAC. El elemento (5c) hace referencia a la posibilidad de recuperar calor residual del compresor “make-up” y del compresor "reciclo” (tal y como se los conoce en el arte que caracteriza estas plantas criogénicas) del sistema de licuación de nitrógeno gaseoso GAN que equipa a muchas de las plantas unidad de separación de aire ASU con este sistema de obtención de LIN (nitrógeno líquido). En términos generales, el aprovechamiento es similar al de los enfriadores inter-etapas del compresor principal de aire MAC.Element (5a) refers to the possibility of recovering residual heat from the motive refrigerated electric motor of the MAC main air compressor, when the latter carries this type of cooled motors as a motive element. Another option is to send the usual cooling water, CW, to the reciprocating internal combustion engine or gas turbine that drives the main MAC air compressor, in the case that this type of driving element is available. The option of the electric motor, the internal combustion engine and the gas turbine, as well as the one shown in figure 3 or 4 of the steam turbine, are exclusive so that, in general, there is only one operating as an element. drive of the MAC main air compressor, in the same plant ASU air separation unit and at the same time. Item (5b) refers to the possibility of residual heat from the refrigeration system of the GOX gaseous oxygen end-product line compressor -number (52) in figure 5- and of the GAN-gaseous nitrogen end-product line compressor - number (53) in figure 5- that usually equip plants with air separation unit ASU. In general terms, the efficiency is similar to that of the inter-stage coolers of the MAC main air compressor. Element (5c) refers to the possibility of recovering residual heat from the "make-up" compressor and the "recycle" compressor (as they are known in the art that characterizes these cryogenic plants) from the gaseous nitrogen liquefaction system. GAN that equips many of the ASU air separation unit plants with this system for obtaining LIN (liquid nitrogen) In general terms, the utilization is similar to that of the inter-stage coolers of the MAC main air compressor.
El elemento (5d) indica la posibilidad de recuperar el calor residual del agua de refrigeración habitual, CW, que se envía a la refrigeración del aire tras el compresor del ciclo de Brayton abierto e inverso en el conjunto compresor-turbina (conocido comúnmente como “compander” en el arte que caracteriza estas instalaciones) y que se emplea con asiduidad en las plantas unidad de separación de aire ASU previa entrada del aire a la columna de destilación criogénica de baja presión (LPC). El “compander” está representado en la figura 5 con el número (51). Como existe un intercambio de calor tras el compresor con el intercambiador de calor principal MHE, se antepone un enfriador con agua de refrigeración habitual, CW, para refrigerar en la medida de lo posible el aire tras el compresor y antes del intercambiador de calor principal MHE. El MHE es el intercambiador de calor principal en una planta unidad de separación de aire ASU y está representado en la figura 5 sin numeración. Las columnas de destilación de alta presión (HPC) y baja presión (LPC) están representadas de manera simplificada en la figura 5 dentro del conjunto (54).The element (5d) indicates the possibility of recovering the residual heat of the usual cooling water, CW, which is sent to the cooling of the air after the compressor of the open and reverse Brayton cycle in the compressor-turbine assembly (commonly known as “ compander ”in the art that characterizes these facilities) and that is used regularly in plants ASU air separation unit prior to the air entering the low pressure cryogenic distillation column (LPC). The "compander" is represented in figure 5 with the number (51). As there is a heat exchange after the compressor with the main heat exchanger MHE, a chiller with usual cooling water, CW, is placed in front to cool as much as possible the air after the compressor and before the main heat exchanger MHE . The MHE is the main heat exchanger in an ASU air separation unit plant and is depicted in Figure 5 without numbering. The high pressure (HPC) and low pressure (LPC) distillation columns are represented in a simplified way in Figure 5 within the assembly (54).
El aprovechamiento de las fuentes de calor residual sigue una lógica selectiva, es decir, pueden aprovecharse todas, una, ninguna o una combinación a voluntad de ellas para el funcionamiento de este invento, siempre que no sean excluyentes. Téngase en cuenta que tal y como están representadas, el uso de una turbina motriz en el compresor principal de aire MAC haría innecesaria la conexión (5a), diseñada para sistemas motrices alternativos. Los elementos (6a), (6b), (6c) y (6d) corresponden a los retornos calientes hacia el evaporador (39) del ciclo de potencia por absorción, APC, del agua de refrigeración habitual CW previamente enviada desde el conjunto (49). El grupo (50) hace referencia al conjunto de usos que puede tener el agua de refrigeración enfriada CCW procedente del evaporador (44) del ciclo de potencia por absorción, APC. Consta de los elementos (59a), (59b) y (59c).The use of residual heat sources follows a selective logic, that is, all, one, none or a combination of them can be used at will for the operation of this invention, provided they are not mutually exclusive. Note that as shown, the use of a motor turbine in the MAC main air compressor would make connection (5a), designed to alternative drive systems. The elements (6a), (6b), (6c) and (6d) correspond to the hot returns to the evaporator (39) of the absorption power cycle, APC, of the usual CW cooling water previously sent from the set (49 ). The group (50) refers to the set of uses that the chilled cooling water CCW can have coming from the evaporator (44) of the absorption power cycle, APC. It consists of elements (59a), (59b) and (59c).
El elemento (59a) hace referencia a la opción de enviar agua de refrigeración enfriada CCW a la aspiración del compresor principal de aire MAC, con objeto de enfriar el aire aspirado por él. Por razones termodinámicas obvias, realizar un enfriamiento previo a la compresión reduce la cantidad de energía necesaria para ello. Esto es especialmente cierto en climas cálidos, donde es interesante el enfriamiento del aire aspirado en el compresor principal de aire MAC para reducir la energía necesaria para la compresión. Lo anterior es una vía clara para la reducción del consumo específico de la planta unidad de separación de aire ASU. El elemento (59b) hace referencia a la opción de enviar agua de refrigeración enfriada CCW al condensador de la turbina del compresor principal de aire MAC, en el caso de ser ese el método de propulsión de este. Enviar agua de refrigeración enfriada CCW en lugar de agua de refrigeración habitual, CW, a refrigerar el condensador, disminuye la temperatura de condensación tras la exhaustación de la turbina. Esto resulta en un aumento del salto entálpico (Ah) en la misma. El aumento del Ah disponible implica que para las mismas necesidades de compresión en el compresor principal de aire MAC, el caudal de vapor requerido para dicha compresión disminuya. Esto, por tanto, también conduce a la reducción del consumo específico de la unidad de separación de aire ASU. El elemento (59c) hace referencia a enviar agua de refrigeración enfriada CCW hacia el sistema de retorno del sistema de refrigeración (no representado) de agua de refrigeración habitual, CW.Item 59a refers to the option of sending chilled cooling water CCW to the suction of the main air compressor MAC, in order to cool the air sucked by it. For obvious thermodynamic reasons, pre-compression cooling reduces the amount of energy required to do so. This is especially true in hot climates, where cooling of the air drawn into the MAC main air compressor is of interest to reduce the energy required for compression. The foregoing is a clear way to reduce the specific consumption of the ASU air separation unit plant. Item (59b) refers to the option of sending chilled cooling water CCW to the turbine condenser of the main air compressor MAC, in the case of this being the propulsion method of this. Sending chilled cooling water CCW instead of usual cooling water, CW, to cool the condenser, lowers the condensing temperature after the turbine is exhausted. This results in an increase in the enthalpy jump (Ah) in it. The increase in available Ah implies that for the same compression needs in the MAC main air compressor, the vapor flow required for said compression decreases. This, therefore, also leads to the reduction of the specific consumption of the air separation unit ASU. Item 59c refers to sending chilled cooling water CCW to the return system of the usual cooling water cooling system (not shown), CW.
Los elementos (7a), (7b) y (7c) corresponden a los retornos calientes, hacia el evaporador de la rama de frío del ciclo de potencia por absorción, APC, del agua de refrigeración enfriada CCW previamente enviada desde el conjunto (50), siendo la (7c) la aportación desde el sistema de refrigeración (no representado) de agua de refrigeración habitual, CW.Elements (7a), (7b) and (7c) correspond to the hot returns, towards the evaporator of the cold branch of the absorption power cycle, APC, of the chilled cooling water CCW previously sent from the set (50) , (7c) being the input from the usual cooling water cooling system (not shown), CW.
La figura 5 propone un ejemplo, no limitativo y simplificado de disposición del "frontend” de una unidad de separación de aire ASU genérica, donde además se incluyen los compresores finales de línea de oxígeno gaseoso GOX (52) y nitrógeno gaseoso GAN (53) y parte de la zona de destilación (54). Téngase en cuenta que la configuración puede cambiar de una unidad de separación de aire ASU a otra. Por ejemplo, los compresores de nitrógeno gaseoso GAN y oxígeno gaseoso GOX pueden variar en su número de etapas. Por lo tanto, esta figura debe servir como elemento para mejorar la descripción del invento en su contexto de destilación de aire, pero no limitarla. El “compander” (51) es el conjunto de compresor/turbina que configura un sistema de refrigeración de Brayton inverso y abierto, habitualmente empleado en unidad de separación de aire ASUs, y cuyo principal propósito es el de pre-enfriar el aire antes de su entrada en la columna de destilación de baja presión en el ejemplo de esta figura.Figure 5 proposes a non-limiting and simplified example of the arrangement of the "frontend" of a generic air separation unit ASU, which also includes the final line compressors for oxygen gas GOX (52) and nitrogen gas GAN (53) and part of the distillation zone (54). Note that the configuration may change from one ASU air separation unit to another. For example, GAN nitrogen gas and GOX oxygen gas compressors can vary in their number of stages. Therefore, this figure should serve as an element to improve the description of the invention in its context of air distillation, but not limit it. The compander (51) is the compressor / turbine assembly that configures a reverse and open Brayton refrigeration system, usually used in air separation units ASUs, and whose main purpose is to pre-cool the air before its entry into the low pressure distillation column in the example in this figure.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
En coherencia con la descripción del invento con las figuras 3 y 4, se resalta una realización preferente de la invención “planta de compresión para instalaciones de separación de aire con conversión de energía residual en potencia eléctrica y refrigeración mediante ciclo de absorción” correspondiente a la figura 4. Consistent with the description of the invention with Figures 3 and 4, a preferred embodiment of the invention is highlighted "compression plant for air separation installations with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration by absorption cycle" corresponding to the figure 4.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201800160A ES2736963B2 (en) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201800160A ES2736963B2 (en) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2736963A1 ES2736963A1 (en) | 2020-01-09 |
| ES2736963B2 true ES2736963B2 (en) | 2021-06-30 |
Family
ID=69063893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201800160A Active ES2736963B2 (en) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2736963B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4907405A (en) * | 1989-01-24 | 1990-03-13 | Union Carbide Corporation | Process to cool gas |
| US8020406B2 (en) * | 2007-11-05 | 2011-09-20 | David Vandor | Method and system for the small-scale production of liquified natural gas (LNG) from low-pressure gas |
| EP3001128B1 (en) * | 2013-05-20 | 2018-07-11 | Korea Gas Corporation | Natural gas liquefaction process |
| US10359228B2 (en) * | 2016-05-20 | 2019-07-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefaction method and system |
| CN106091574B (en) * | 2016-06-02 | 2018-10-30 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | Gas liquefaction device with compression heat recovery function and liquefaction method thereof |
| CN205876399U (en) * | 2016-06-02 | 2017-01-11 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | Empty energy storage energy release system of high -efficient liquid |
-
2018
- 2018-07-03 ES ES201800160A patent/ES2736963B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2736963A1 (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2237717T3 (en) | HYBRID CYCLE FOR LIQUID NATURAL GAS PRODUCTION. | |
| ES2585090T3 (en) | Procedure and provision for energy storage | |
| ES2597231T3 (en) | Procedure and device for generating electricity | |
| RU2362099C2 (en) | Method for cryogenic liquefaction/cooling and system for method realisation | |
| US20130312386A1 (en) | Combined cycle power plant with co2 capture plant | |
| CN103629854B (en) | The ammonia that a kind of heat medium water drives and the integrated absorption type refrigerating unit of lithium bromide and method | |
| RU2529917C2 (en) | Method and device for conversion of heat energy to electricity, heat of increased potential and cold | |
| KR100618735B1 (en) | Air separator and operation method thereof | |
| JP2897587B2 (en) | Absorption refrigerator | |
| CN113202588B (en) | Liquid air energy storage power generation system | |
| US6584801B2 (en) | Absorption cycle with integrated heating system | |
| JP2003075014A (en) | Absorption refrigerating machine | |
| ES2736963B2 (en) | Compression plant with conversion of residual energy into electrical power and refrigeration. | |
| US20120240603A1 (en) | Integrated Gasification Combined Cycle System with Vapor Absorption Chilling | |
| KR100981672B1 (en) | Two-stage driven hot water absorption chiller | |
| CN203572091U (en) | Heating-medium-water-driving ammonia and lithium bromide integrated absorption refrigeration device | |
| ES2264059T3 (en) | PROCEDURE FOR NITROGEN LICUEFACTION THROUGH COLD RECOVERY DERIVED FROM LIQUID GASIFICATION. | |
| US2278889A (en) | Refrigerating machines arranged in cascade relationship | |
| ES2701128T3 (en) | Procedure and installation to obtain an ethylene product in a supercritical state | |
| CN121206735B (en) | A unit and process for preventing crystallization and producing cryogenic products in stages. | |
| JPH05272837A (en) | Compression absorption composite heat pump | |
| RU2380629C1 (en) | Carbon dioxide liquefaction plant | |
| RU2165275C1 (en) | Plant for cleaning air of airtight rooms from carbon dioxide gas | |
| JP2002188438A (en) | Power recovery system | |
| KR102853067B1 (en) | Refrigeration cycle with free cooling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2736963 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20200109 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2736963 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20210630 |