FI75651C - Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. - Google Patents

Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. Download PDF

Info

Publication number
FI75651C
FI75651C FI841857A FI841857A FI75651C FI 75651 C FI75651 C FI 75651C FI 841857 A FI841857 A FI 841857A FI 841857 A FI841857 A FI 841857A FI 75651 C FI75651 C FI 75651C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
plant
gas
power plant
methanol
synthesis
Prior art date
Application number
FI841857A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI841857A0 (fi
FI841857A (fi
FI75651B (fi
Inventor
Ulrich Schiffers
Rainer Mueller
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of FI841857A0 publication Critical patent/FI841857A0/fi
Publication of FI841857A publication Critical patent/FI841857A/fi
Publication of FI75651B publication Critical patent/FI75651B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI75651C publication Critical patent/FI75651C/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
    • F02C3/28—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • 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
    • F01K23/06—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 combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067—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 combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

1 75651
Voimalaitos, johon sisältyy hiilenkaasutuslaitos
Keksinnön kohteena on voimalaitos, johon sisältyy hiilenkaasutuslaitos, hiilenkaasuttimeen liitetty lämmön-5 vaihdin- ja kaasunpuhdistuslaitos, lämmönvaihdin- ja kaa- sunpuhdistuslaitokseen liitetty kaasuturbiini- ja höyryvoi-malaitososa ja metanolisynteesilaitos.
DE-hakemusjulkaisussa 3114984 on esitetty voimalaitos, jossa hiilenkaasutuslaitoksesta johdetaan synteesikaa-10 sua kaasuturbiiniin. Kaasuturbiini käyttää sähkögeneraat- toria. Kaasuturbiinin jätelämpö käytetään tässä voimalaitoksessa höyryntuotantoon. Höyryn avulla pyöritetään höyryturbiinia ja toista sähkögeneraattoria. Lisäksi tässä voimalaitoksessa on järjestetty siten, että osa tuotetus-15 ta synteesikaasusta johdetaan metanolisynteesilaitokseen.
Tuotettu metanoli varastoidaan voimalaitoksessa ja poltetaan kuormitushuippujen tasoittamiseksi synteesikaasun lisänä. Tässä voimalaitoksessa on mahdollista tuottaa pienen kuorman aikana runsaammin metanolia ja myydä siten 20 tuotettu metanoli raaka-aineeksi, sikäli kuin sitä ei tarvita huippukuorman tasoittamiseen. Sen lisäksi että ajettaessa usein huippukuormaa vain pieni osa tuotetusta me-tanolista on vapaasti käytettävissä, eivät metanolin tuotantokustannukset ole merkittävästi alhaisemmat kuin vas-25 taavalla voimalaitoksesta riippumattomalla valmistusmene telmällä .
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on parantaa tällaisen voimalaitoksen taloudellisuutta ja valmistaa sen yhteydessä mahdollisimman edullisesti kemian teolli-30 suuden raaka-aineita.
Keksinnön mukaan alussa määriteltyä tyyppiä olevassa voimalaitoksessa on sen vuoksi metanolisynteesilai-toksessa tuotettu metanoli kuten myös metanolisynteesin synteesipoistokaasu ainakin osittain johdettavissa toi-35 seen osalaitokseen toista kemiallista valmistusmenetel mää varten ja metanolisynteesin ylimääräinen synteesipoistokaasu ja tämän toisen osalaitoksen poistokaasu ovat 2 75651 johdettavissa kaasuturbiinivoimalaitososan polttokammioon. Sen johdosta, että nämä toisiinsa kytketyt osalaitokset, joista kumpikin on suunniteltu tiettyä kemiallista tuotantomenetelmää varten, on yhdistetty voimalaitokseen, on käy-5 tettäessä siinä tuotettua synteesikaasua metanolinvalmis-tukseen ja syötettäessä osa metanolista ja poistokaasusta toiseen kemialliseen valmistusprosessiin mahdollista valmistaa näitä kemian raaka-aineita edullisemmin. Sen ansiosta, että ylimääräistä synteesipoistokaasua poltetaan kaasu-10 turbiinin polttokammiossa, voidaan ulostulokaasun stökio- metrisen suhteen aikaansaamiseksi vaadittavaa kulutusta pienentää ilman, että epätäydellisestä muuttuneiden synteesi-poistokaasujen energiasisältö menisi hukkaan.
Keksinnön erittäin tarkoituksenmukaisessa sovellu-15 tusmuodossa on metanolisynteesilaitos rakennettu ilman kierrätystä eli ilman kierrätysjohtoa ja kierrätyskompressoria. Tällä tavalla muodostuu investointitarve tämän rakenneyksi-kön verran pienemmäksi, koska se jää voimalaitokseen yhdistämisen vuoksi tarpeettomaksi. Tällöin pienenee myös epä-20 täydellisesti muuttuneen synteesipoistokaasun kierrätyksen edellyttämä energiankulutus. Molemmat seikat johtavat kemian raaka-aineiden edullisempaan tuotantoon.
Keksinnön erittäin edullisessa sovellutusmuodossa voidaan toisena osalaitoksena käyttää etikkahapposynteesi-25 laitosta. Tästä on ensinnäkin se etu, että metanolisyntee-sin poistokaasujen terminen energiasisältö voidaan hyödyntää etikkahapon valmistukseen. Lisäksi tulee epästökiomet-risen koostumuksen omaavalla puhtaalla kaasulla käytettävän läpivirtausmetanolisynteesin synteesipoistokaasujen 30 koostumus hyödynnetyksi perään kytketyssä etikkahapposyn-teesissä.
Parempaan materiaalintuottoon päästään, kun keksinnön erittäin edullisessa sovellutusmuodossa metanolisyntee-sireaktoriin johtavaan kaasujohtoon on liitetty kaasunha-35 jotuslaitos, jonka runsaasti vetyä sisältävä jae on sekoitettavissa metanolisynteesireaktoriin virtaavaan kaasu-virtaan ja jonka runsaasti hiilimonoksidia sisältävä jae 3 75651 on johdettavissa sekä etikkahapporeaktoriin että kaasu-turbiinivoimalaitososan polttokammioon. Tällä tavalla voidaan metanolisynteesireaktoriin johdettavassa synteesikaa-sussa vedyn ja hiilimonoksidin suhde saattaa lähemmäksi 5 tavoitteena olevaa stökiometristä suhdetta. Tällöin meta-nolin tuotos paranee. Samalla voidaan korottaa myös etikkahapporeaktoriin johdettavan kaasun hiilimonoksidipitoisuutta, minkä ansiosta suurempi osa tuotetusta metanolis-ta on muutettavissa etikkahapoksi.
10 Vielä lähemmäksi stökiometristä suhdetta voidaan metanolisynteesireaktoriin johdettavan synteesikaasun koostumus saada, kun keksinnön tarkoituksenmukaisessa sovel-lutusmuodossa metanolisynteesireaktoriin on liitetty vesi-elektrolyysilaitos, jonka happijohto on liitetty hiilen-15 kaasuttimeen ja vetyjohto on liitetty metanolisynteesireaktoriin johtavaan kaasujohtoon. Tällä tavalla voidaan sekä parantaa tuottoa että keventää hiilenkaasuttimen eteen kytketyn ilmanhajotuslaitoksen kuormitusta.
Vaihtoehtoisessa, keksinnön erittäin edullisessa so-20 vellutusmuodossa voidaan toisena osalaitoksena käyttää vi- nyyliasetaattia tuottavaa laitosta. Myös tässä voidaan eteen kytketyn, epästökiometrisen koostumuksen omaavalla puhtaalla kaasulla käytetyn metanolisynteesin epäytäydellisesti muuttuneet synteesipoistokaasut käyttää hyödyksi. Vinyyliasetaatin 25 valmistaminen metanoliläpivirtaussynteesin yhteydessä on erittäin tarkoituksenmukaista, koska metanoliläpivirtaussynteesin poistokaasuilla on suunnilleen sellainen koostumus, jota vinyyliasetaattisynteesissä tarvitaan. Tällä tavoin voidaan tulla toimeen ilman kaasunhajotuslaitosta, joka 30 muutoin on tarkoituksenmukainen etikkahapon valmistuksessa. Samalla voidaan tässäkin tulla toimeen ilman rakenneyksi-köitä, jotka muuten synteesipoistokaasujen polttomahdolli-suuden puuttuessa olisivat tarpeen. Tällä tavalla voidaan valmistaa edullisesti toista markkinoilla mahdollisesti 35 voitolliseksi osoittautuvaa kemian raaka-ainetta. Tällöin auttavat tuotettavat kemian raaka-aineet käyttämään hii-lenkaasutinta myös pienkuorma-ajossa nimelliskuormalla.
4 75651
Keksinnön muita yksityiskohtia selostetaan kahden kuvioissa esitetyn sovellutusesimerkin avulla.
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista voimalaitosta, johon on yhdistetty metanolia ja etikkahappoa valmistava laitos.
5 Kuvio 2 esittää toista keksinnön mukaista voimalaitos ta, johon on yhdistetty metanolia ja vinyyliasetaattia tuottava laitos.
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti voimalaitosta 1, joka koostuu kaasuturbiinivoimalaitososasta 2, höyryvoimalai-10 tososasta 3 ja kemian raaka-aineita tuottavasta laitoksesta 4. Kemian raaka-aineita tuottava laitos 4 sisältää hii-lenkaasuttimen 5 ja siihen liitetyn ilmanhajotuslaitoksen 6, hiilenkaasuttimen perään kytketyn lämmönvaihdinlaitok-sen 7 raakakaasulle, pölynerotuslaitoksen 8, kaasunpuhdis-15 tuslaitoksen 9 ja metanolisynteesilaitoksen 10, jossa on metanolisynteesireaktori 11 ja metanolierotin 12, sekä etikkahapposynteesilaitoksen 13, jossa on etikkahappo-reaktori 14, tislauskolonni 15 etikkahapporeaktorin nestemäisille reaktiotuotteille ja pesujärjestelmä 16 kaa-20 simaisille reaktiotuotteille. Lisäksi kaasunpuhdistuslai-toksesta 9 lähtevään puhtaan kaasun johtoon on liitetty kaasunhajotuslaitos 17. Metanolierottimen 12 poistokaa-sujohto 19, etikkahapporeaktorin perään kytketyn pesu-järjestelmän 16 kaasumaisille reaktiotuotteille tarkoi-25 tettu poistojohto 20 ja kaasunhajotuslaitoksen 17 jää-mäkaasujen poistokaasujohto 21 on yhdessä liitetty kaa-suturbiinivoimalaitososan 2 polttokammioon 22.
Kaasuturbiinivoimalaitososan 2 kaasuturbiini 23 käyttää sekä palamisilman ilmakompressoria 24 että gene-30 raattoria 25. Kaasuturbiinin pakokaasujohtoon on liitetty höyryvoimalaitososan 3 höyryturbiini 29. Höyry-turbiini muodostuu sovellutusesimerkissä korkeapaine-osasta 30 ja matalapaineosasta 31. Se on kytketty generaattoriin 32. Höyryturbiinin matalapaineosaan liittyvät 35 lauhdutin 33, lauhdepumppu 34, syöttövesisäiliö 35 ja erilaiset syöttövesipumput 36,37.
5 75651
Hiilenkaasuttimeen 5 johdetaan jauhettua hiiltä, happea eteen kytketystä ilmanhajotuslaitoksesta 6 sekä prosessihöyryä. Hiilenkaasuttimessa tuotettu kuuma raa-kakaasu luovuttaa ensin lämpöä lämmönvaihdinlaitoksessa 5 7. Lämmöllä tuotetaan höyryä, joka voidaan johtaa tuore- höyrynä höyryvoimalaitososaan 3. Lämmönvaihdinlaitokseen liittyvässä pölynerotuslaitoksessa 8 erotetaan raakakaa-susta pölyhiukkaset ja lopuksi raakakaasusta erotetaan kaasunpuhdistuslaitoksessa 9 hiilidioksidi ja rikkive-10 ty. Kaasunpuhdistuslaitoksesta lähtevä puhdas kaasu joh detaan puhtaan kaasun johtoa 18 pitkin sekä metanolisyn-teesilaitokseen 16 että kaasunhajotuslaitokseen 17. Meta-nolisynteesireaktorissa 11 muutetaan puhdas kaasu osittain metanoliksi. Reaktio on myös sen vuoksi epätäydelli-15 nen, koska H2:n ja CO:n suhde puhtaassa kaasussa on alueel la 0,5 - 1 eikä stökiometrisessä suhteessa 2. Jotta metano-lisynteesireaktoriin johdettavan puhtaan kaasun koostumus saadaan lähemmäksi metanolisynteesireaktiossa vaadittavaa stökiometristä suhdetta, on kaasunpuhdistuslaitoksesta 9 20 lähtevään puhtaan kaasun johtoon 18 liitetty kaasunhajotus- laitos 17. Kaasunhajotuslaitoksessa erotettu vety sekoitetaan palautusjohtoa 38 pitkin jälleen puhtaan kaasun joukkoon, joka virtaa metanolisynteesireaktoriin. Täten sen ve-typitoisuus kasvaa. Tästä puolestaan on seurauksena, että 25 suurempi osa tuodusta puhtaan kaasun ja vedyn seoksesta voidaan muuttaa metanoliksi. Metanolisynteesireaktoriin johdettavan kaasuseoksen tarkkaa koostumusta voidaan säätää puhtaan kaasun johtoon 18 asennettujen säätöventtiilien avulla.
30 Pienen kuorman aikana, kun voimalaitoksesta 1 ote taan vähän sähköenergiaa, voidaan vesielektrolyysikennot 39 käynnistämällä valmistaa lisää vetyä ja happea. Kun happi voidaan johtaa hiilenkaasuttimeen, voidaan vety sekoittaa puhtaaseen kaasuun ja päästä edelleen lähemmäksi metanoli-35 synteesissä tavoitteena olevaa stökiometristä suhdetta.
Osa metanolierottimessa 12 erotetusta metanolista johdetaan tässä kemian raaka-aineita tuottavassa laitok- 6 75651 sessa 4 yhdessä osan metanolisynteesin poistokaasuja kanssa etikkahapporeaktoriin 14. Aiemmin tuotetun me-tanolin muuttamiseksi etikkahapoksi tarvitaan suhteellisen vähän hiilimonoksidia sen hiilimonoksidin lisäk-5 si, joka sisältyy metanolierottimen poistokaasuun. Jos halutaan valmistaa mahdollisimman paljon etikkahappoa, riittää suhteellisen pienen puhtaan kaasun osuuden johtaminen kaasunhajotuslaitoksen 17 kautta, jotta saadaan kaasunhajotuslaitoksesta etikkahapposynteesiin vielä tar-10 vittava lisähiilimonoksidimäärä. Se johdetaan etikkahappo reaktoriin 14 johtoa 40 pitkin. Mikäli sitä vastoin johdetaan suurempi määrä puhdasta kaasua puhtaan kaasun johdosta 8 kaasunhajotuslaitokseen 17, voidaan metanolisyn-teesilaitokseen 10 johtaa enemmän vetykaasua ja tuottaa 15 myös enemmän metanolia. Hajotuksessa muodostuva hiilimo- noksidimäärä, jota ei tarvita ainakin osan metanolia muuttamiseksi etikkahapoksi, voidaan johtaa poistokaasujohtoa 19 kaasuturbiinin 23 polttokammioon 22. Tällä tavalla on mahdollista sovittaa sähköntuotannon ja kemian raaka-ai-20 neiden valmistuksen suhdetta tietyissä rajoissa hetkelli seen kulutustilanteeseen.
Tislauskolonnissa 15 erotetaan etikkahappo muista nestemäisistä reaktiotuotteista. Pesujärjestelmässä 16 käsitellään kaasumaiset reaktiotuotteet. Tällöin palaute-25 taan muuttumaton metanoli etikkahapporeaktoriin 14. Pesu- järjestelmän poistokaasut johdetaan yhdessä metanolisyn-teesilaitoksen 10 poistokaasujen ja kaasunhajotuslaitoksen 17 jäämäkaasujen kanssa kaasuturbiinin 23 polttimeen 22.
Ne poltetaan siinä yhdessä kompressorin 24 syöttämän il-30 man kanssa. Tämä mahdollisuus polttaa poistokaasut kaa-suturbiinissa saa aikaan sen, että tullaan toimeen ilman konvertointia, joka muutoin tarvittaisiin metanolin ja etikkahapon valmistuksessa. Tällöin ei myöskään muodostu vaikeasti hyödynnettäviä nestemäisiä jätteitä.
35 Kaasuturbiinin 23 kuumat pakokaasut johdetaan pa kokaasu johtoa 26 pitkin jälkilämpökattilaan 27. Niiden lämpö käytetään höyryntuotantoon.
7 75651 Jälkilämpökattilassa 27 tuotettu höyry kuten lisäksi läm-mönvaihdinlaitoksessa 7 tuotettu höyry johdetaan höyryturbiiniin 29. Prosessihöyry, jota tarvitaan kaasutushöyryk-si ja lämmityshöyryksi valmistusprosessin eri vaiheissa, 5 otetaan höyryturbiinin sopivista painevyöhykkeistä.
Kuvio 2 esittää toista voimalaitosta 41, jonka kaa-suturbiinivoimalaitososa 42 ja höyryvoimalaitososa 43 ovat samanlaisia kuin kuvion 1 sovellutusesimerkissä. Kaasutur-biinivoimalaitososan eteen kytketty kemian raaka-aineita 10 valmistava laitos 44 poikkeaa kuitenkin osittain kuvion 1 sovellutusesimerkin laitoksesta. Myös tässä on hiilenkaa-suttimeen 45 liitetty ilmanhajotuslaitos 46 ja raakakaasut johdetaan peräkkäin lämmönvaihdinlaitokseen 47, pölynero-tuslaitokseen 48 ja kaasunpuhdistuslaitokseen 49. Kaasun-15 puhdistuslaitoksesta virtaava puhdas kaasu johdetaan meta-nolisynteesireaktorista 50 ja metanolierottimesta 51 muodostuvaan läpivirtausmetanolisynteesilaitokseen 52. Meta-nolisynteesilaitoksen 52 perään on kuitenkin kytketty vi-nyyliasetaattia tuottava laitos 53. Sen jäämäkaasut ja nes-20 temäiset jätteet johdetaan kaasuturbiinivoimalaitososaan 42 poltettaviksi.
Myös tässä tuotetaan hiilenkaasuttimessa 45 jauhetusta hiilestä hapen ja prosessihöyryn avulla raakakaasua. Sen lämpö hyödynnetään lämmönvaihdinlaitoksessa 47 höyryn 25 tuotantoon, joka voidaan käyttää valinnaisesti prosessi-höyrynä tai höyryvoimalaitososan 43 syöttöhöyrynä. Pölyn-erotuslaitoksessa 48 raakakaasusta erotetaan pölyhiukkaset ja kaasu rikastetaan vesihöyryllä. Kaasunpuhdistuslai-toksessa 49 erotetaan rikkivetykaasu ja hiilidioksidi. Jäl-30 jelle jäävä, pääasiassa vetyä ja hiilimonoksidia sisältävä puhdas kaasu johdetaan koostumukseltaan muuttumattomana läpivirtausmetanolisynteesilaitokseen 52. Koska H2:n ja CO:n suhde on alueella 0,5 - 1, siis vielä kaukana stökio-metrisestä suhteesta 2, on muuttuminen metanoliksi vielä 35 olennaisesti vähäisempää kuin raakakaasun stökiometrisel-lä koostumuksella voidaan odottaa. Seuraavassa metanoli-erottimessa 51 erotetaan metanoli metanolisynteesin pois- 8 75651 tokaasuista. Metanolierottimen 51 poistokaasujohto 54 ja metanolin ulostulojohto 55 on liitetty vinyyliasetaat-tia tuottavaan laitokseen 53.
Sen ansiosta, että vinyyliasetaattia tuottava lai-5 tos on liitetty raetanolisynteesilaitokseen 52, johon syö tetään puhdasta kaasua hiilenkaasuttimesta, vinyyliase-taatin tuotannossa H2- ja CO-pitoisesta kaasusta metanolin kautta on H2:n ja CO:n kokonaisstökiometrinen suhde 0,5 ja vastaa puhtaan kaasun koostumusta. Tämän vuoksi 10 tullaan toimeen ilman kaasunhajotuslaitosta, joka tarvi taan etikkahapposynteesin puhtaan kaasun rikastamiseksi vedyllä. Ylimääräinen metanoli voidaan myydä kemian raaka-aineeksi. Vinyyliasetaattia tuottavan laitoksen 53 jäämäkaasut ja nestemäiset jätteet sekä metanolierotti-15 men 51 käyttämättömät synteesikaasuosuudet voidaan johtaa kaasuturbiinivoimalaitososaan 42 ja polttaa siellä. Niihin kemiallisesti sitoutunut energia ei siis mene hukkaan. Sen johdosta, että synteesipoistokaasuja on mahdollista polttaa, voidaan pienentää kaasunpuhdistuksen 20 aiheuttaa kulutusta ennestään tunnettuihin valmistusmenetelmiin verrattuna. Niissä on nimittäin myös vinyyli-asetaatin tuotantoon erotettu raakakaasuvirta puhdistettava täydellisesti hiilidioksidista ja rikkivedystä. Vinyyliasetaattia voidaan sen vuoksi valmistaa myös edul-25 lisemmin ja myydä metaanin tapaan kemian raaka-aineeksi.
Tällä voimalaitoskytkennällä on mahdollista sovittaa tuotetun sähköenergian ja vinyyliasetaatin suhde hetkelliseen kulutustilanteeseen muuttamalla vinyyliase-taattisynteesiin syötettävää kaasumäärää tietyissä rajois-30 sa.

Claims (12)

1. Voimalaitos, johon sisältyy hiilenkaasutuslaitos, hiilenkaasuttimeen (5) liitetty lämmönvaihdinlaitos (7) 5 ja kaasunpuhdistuslaitos (9), lämmönvaihdin- ja kaasunpuh-distuslaitokseen liitetty kaasuturbiinivoimalaitososa (2,42) ja höyryvoimalaitososa (3) ja metanolisynteesilai-tos (10,52), tunnettu siitä, että metanolisyntee-silaitoksessa (10,52) tuotettu metanoli kuten myös metano-10 lisynteesin synteesipoistokaasu ainakin osittain on johdettavissa toiseen osalaitokseen (13,52) toista kemiallista valmistusmenetelmää varten ja metanolisynteesin ylimääräinen synteesipoistokaasu ja tämän toisen osalaitoksen poistokaasu ovat johdettavissa kaasuturbiinivoimalaitososan 15 (2,42) polttokammioon (22).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että metanolisynteesilaitos (10,52) on rakennettu ilman kierrätystä eli ilman kierrätysjohtoa ja kierrätyskompressoria.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että toisena osalaitoksena käytetään etikkahapposynteesilaitosta (13).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että metanolisynteesireaktoriin 25 (11) johtavaan kaasujohtoon (18) on liitetty kaasunhajotus- laitos (17), jonka runsaasti vetyä sisältävä jae on sekoitettavissa metanolisynteesireaktoriin virtaavaan kaasuvir-taan ja jonka runsaasti hiilimonoksidia sisältävä jae on johdettavissa sekä etikkahapporeaktoriin (14) että kaasu-30 turbiinivoimalaitososan (2) polttokammioon (22).
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että metanolisynteesireaktoriin (11) on liitetty vesielektrolyysilaitos (39), jonka happi-johto on liitetty hiilenkaasuttimeen (5) ja vetyjohto on 35 liitetty metanolisynteesireaktoriin (11) johtavaan kaasu-johtoon (18) . 10 7565 1
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että toisena osalaitoksena käytetään vinyyliasetaattia tuottavaa laitosta (53).
7. Patenttivaatimuksen 3 tai 6 mukainen voima- 5 laitos, tunnettu siitä, että metanolisynteesireak- torin (11,50) perään on kytketty metanolinerotin (12,51).
8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että etikkahapporeaktorin (14) perään on kytketty tislauskolonni (15) nestemäisiä reak- 10 tiotuotteita varten ja pesujärjestelmä (16) kaasumaisia reaktiotuotteita varten.
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että vinyyliasetaattia tuottavan laitoksen (53) poistokaasut ovat johdettavissa yhdessä 15 metanolisynteesilaitoksen (52) ylimääräisen synteesipois- tokaasun kanssa kaasuturbiinivoimalaitososan (42) polt-tokammioon (22).
9 75651
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että hiilenkaasuttimen (5,45) 20 raakakaasun lämmönvaihdin- ja kaasunpuhdistuslaitokses- sa (7,8,9,47,48,49) luovuttama lämpö käytetään ainakin osittain höyryntuotantoon.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä, että metanolisyn- 25 teesilaitoksessa (10,52) ja toisessa osalaitoksessa (13,53), joka on tarkoitettu toista kemiallista valmistusprosessia varten, vapautuva lämpö käytetään ainakin osittain höyryntuotantoon.
12. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen voi- 30 malaitos, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin- ja kaasunpuhdistuslaitoksessa (7,8,9,47,48,49) ja muissa osalaitoksissa (10,13,52,53) tuotettu höyry käytetään yhdessä kaasuturbiinin jälkilämpökattilassa (27) tuotetun höyryn kanssa voimalaitoksen (1,41) käyttötilantees- 35 ta riippuen erilaisina osuuksina höyryvoimalaitososan (3,43) höyryturbiinin käyttöhöyrynä ja kemiallisen valmistusmenetelmän prosessihöyrynä. 11 75651
FI841857A 1983-06-03 1984-05-09 Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. FI75651C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3320227 1983-06-03
DE19833320227 DE3320227A1 (de) 1983-06-03 1983-06-03 Kraftwerk mit einer integrierten kohlevergasungsanlage

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI841857A0 FI841857A0 (fi) 1984-05-09
FI841857A FI841857A (fi) 1984-12-04
FI75651B FI75651B (fi) 1988-03-31
FI75651C true FI75651C (fi) 1988-07-11

Family

ID=6200650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI841857A FI75651C (fi) 1983-06-03 1984-05-09 Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.

Country Status (15)

Country Link
US (2) US4665688A (fi)
EP (1) EP0128404B1 (fi)
JP (1) JPS603432A (fi)
AT (1) ATE45407T1 (fi)
AU (1) AU569887B2 (fi)
BR (1) BR8402640A (fi)
CA (1) CA1233324A (fi)
DE (2) DE3320227A1 (fi)
DK (1) DK156967C (fi)
ES (1) ES8503072A1 (fi)
FI (1) FI75651C (fi)
GR (1) GR82057B (fi)
IN (1) IN158584B (fi)
NO (1) NO164055C (fi)
ZA (1) ZA844110B (fi)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3613300A1 (de) * 1986-04-19 1987-10-22 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum erzeugen von elektrischer energie mit einer eine wirbelschichtfeuerung aufweisenden kombinierten gasturbinen-dampfkraftanlage sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
US4999993A (en) * 1987-11-25 1991-03-19 Fluor Corporation Reactor expander topping cycle
US5063732A (en) * 1988-05-26 1991-11-12 Calderon Automation, Inc. Method for repowering existing electric power plant
US5179129A (en) * 1991-03-01 1993-01-12 Air Products And Chemicals, Inc. Staged liquid phase methanol process
GB9111157D0 (en) * 1991-05-23 1991-07-17 Boc Group Plc Fluid production method and apparatus
US5392594A (en) * 1993-02-01 1995-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated production of fuel gas and oxygenated organic compounds from synthesis gas
US5666800A (en) * 1994-06-14 1997-09-16 Air Products And Chemicals, Inc. Gasification combined cycle power generation process with heat-integrated chemical production
ES2116795T3 (es) * 1995-03-10 1998-07-16 Basf Ag Reutilizacion del gas de dilucion de la oxidacion parcial en fase gaseosa de un compuesto organico.
DE19514403A1 (de) * 1995-04-19 1996-10-24 Linde Ag Verfahren zur Methanolerzeugung im Verbund mit einem Kombikraftwerk zur Stromerzeugung
EP0967365B1 (de) * 1998-06-26 2003-07-30 ALSTOM (Switzerland) Ltd Verfahren zum Steuern und Regeln eines Kraftwerkes sowie Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens
JP2001316681A (ja) * 2000-05-09 2001-11-16 Yukuo Katayama 石炭ガス化方法
CA2357527C (en) 2001-10-01 2009-12-01 Technology Convergence Inc. Methanol recycle stream
US6568185B1 (en) * 2001-12-03 2003-05-27 L'air Liquide Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combination air separation and steam-generation processes and plants therefore
EP1521719A4 (en) * 2001-12-03 2008-01-23 Clean Energy Systems Inc CARBON AND SYNGAS FUEL ENERGY GENERATION SYSTEMS WITHOUT ATMOSPHERIC EMISSIONS
US20060149423A1 (en) * 2004-11-10 2006-07-06 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
EP2789361A3 (en) * 2005-01-12 2014-12-10 ResMed Ltd. Forehead supports for facial masks
US20100257868A1 (en) * 2005-08-19 2010-10-14 David James Craze Method for generating power
WO2007028208A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-15 Millennium Synfuels, Llc Hybrid energy system
DE102006034712A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Steag Saar Energie Ag Verfahren zur Reduzierung der CO2-Emission fossil befeuerter Kraftwerksanlagen
US7833296B2 (en) * 2006-10-02 2010-11-16 Clark Steve L Reduced-emission gasification and oxidation of hydrocarbon materials for power generation
US8038744B2 (en) * 2006-10-02 2011-10-18 Clark Steve L Reduced-emission gasification and oxidation of hydrocarbon materials for hydrogen and oxygen extraction
JP4981439B2 (ja) * 2006-12-28 2012-07-18 三菱重工業株式会社 固体燃料ガス化ガス利用プラント
WO2008137815A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 Clark Steve L Reduced-emission gasification and oxidation of hydrocarbon materials for liquid fuel production
US8151797B2 (en) * 2008-10-30 2012-04-10 Hsiner Company, Ltd. Respiration mask assembly
US9328631B2 (en) * 2009-02-20 2016-05-03 General Electric Company Self-generated power integration for gasification
DE102009049914B4 (de) * 2009-10-15 2011-12-22 Werner Neumann Kohlekraftwerks-Kombiprozess mit integrierter Methanolherstellung
DK2426236T3 (da) * 2010-09-03 2013-04-15 Carbon Clean Technologies Ag Fremgangsmåde og energibærer-produktionsanlæg til carbondioxidneutral udligning af produktionsspidser og produktionsdale ved produktion af elektrisk energi og/eller til produktion af en carbonhydridholdig energibærer
EP2686027B1 (en) 2011-03-16 2021-05-05 Kuros Biosurgery AG Pharmaceutical formulation for use in spinal fusion
ES2535513T3 (es) * 2011-09-07 2015-05-12 Alstom Technology Ltd Método para el funcionamiento de una central eléctrica
WO2013188479A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production from an integrated electrolysis cell and hydrocarbon gasification reactor
US20140021721A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Charles D. Barton Method and apparatus for efficient balancing baseload power generation production deficiencies against power demand transients
DE102016003927A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Christian Blank Kombinationskraftwerk eines Kohlevergasers, eines Dampfkraftwerks und eines Wasserstoffmotors zur Energiegewinnung aus Kohle oder, durch vorgelagerte hydrothermale Karbonisierung, aus beliebiger Biomasse, mit optionaler Methanolherstellung
CA3081849A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-16 Kiram Ab Thermochemical conversion of biomass
DE102019203065A1 (de) 2019-03-06 2020-09-10 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung von Methanol oder Methan
US11923097B2 (en) 2020-06-18 2024-03-05 Battelle Energy Alliance, Llc Sensors for passively measuring a maximum temperature of a nuclear reactor, and related methods
US11807591B1 (en) * 2022-08-04 2023-11-07 Uop Llc Processes and apparatuses for converting carbon dioxide into olefins

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR877792A (fr) * 1939-02-07 1942-12-16 Kohle Und Eisenforschung Gmbh Procédé pour l'utilisation de gaz pauvres industriels dans des opérations de synthèse
GB1167493A (en) * 1966-01-21 1969-10-15 Ici Ltd Production of Fuel Gas by Reacting Hydrocarbon with Steam
DE2024301C3 (de) * 1970-05-19 1974-07-04 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Methanol
US3849662A (en) * 1973-01-02 1974-11-19 Combustion Eng Combined steam and gas turbine power plant having gasified coal fuel supply
US3904386A (en) * 1973-10-26 1975-09-09 Us Interior Combined shift and methanation reaction process for the gasification of carbonaceous materials
US3868817A (en) * 1973-12-27 1975-03-04 Texaco Inc Gas turbine process utilizing purified fuel gas
DE2425939C2 (de) * 1974-05-30 1982-11-18 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerkes
DE2503193A1 (de) * 1975-01-27 1976-07-29 Linde Ag Verfahren zur herstellung eines heizgases durch druckvergasung kohlenstoffhaltiger brennstoffe
US4005996A (en) * 1975-09-04 1977-02-01 El Paso Natural Gas Company Methanation process for the production of an alternate fuel for natural gas
US4110359A (en) * 1976-12-10 1978-08-29 Texaco Development Corporation Production of cleaned and purified synthesis gas and carbon monoxide
US4277416A (en) * 1977-02-17 1981-07-07 Aminoil, Usa, Inc. Process for producing methanol
AR216940A1 (es) * 1977-06-28 1980-02-15 Texaco Development Corp Procedimiento para la produccion simultanea de una corriente de producto de gas de sintesis purificado y una corriente de producto de gas rico en co
DE2807326C2 (de) * 1978-02-21 1982-03-18 Steag Ag, 4300 Essen Verfahren zum Betreiben eines Gas-Dampfturbinenkraftwerks
DE2836175A1 (de) * 1978-08-18 1980-02-28 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum vergasen fester, feinkoerniger brennstoffe
JPS5657735A (en) * 1979-10-18 1981-05-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Preparation of vinyl acetate
GB2067668A (en) * 1980-01-21 1981-07-30 Gen Electric Control of NOx emissions in a stationary gas turbine
US4341069A (en) * 1980-04-02 1982-07-27 Mobil Oil Corporation Method for generating power upon demand
GB2075124A (en) * 1980-05-05 1981-11-11 Gen Electric Integrated gasification-methanol synthesis-combined cycle plant
EP0047596B1 (en) * 1980-09-04 1983-11-30 Imperial Chemical Industries Plc Synthesis for producing carbon compounds from a carbon oxide/hydrogen synthesis gas
GB2084973B (en) * 1980-10-07 1984-04-18 Toyo Engineering Corp An integrated process for the production of methanol and ammonia
DE3113984C2 (de) * 1981-04-07 1983-12-01 Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen Doppelmonochromator
US4404414A (en) * 1982-09-28 1983-09-13 Mobil Oil Corporation Conversion of methanol to gasoline
JPS59196391A (ja) * 1983-01-27 1984-11-07 フオスタ−・ホイ−ラ−・エナ−ジイ・コ−ポレイシヨン 発電方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATE45407T1 (de) 1989-08-15
GR82057B (fi) 1984-12-13
FI841857A0 (fi) 1984-05-09
EP0128404A3 (en) 1987-03-25
NO164055C (no) 1990-08-22
ZA844110B (en) 1984-12-24
NO164055B (no) 1990-05-14
DK265884A (da) 1984-12-04
DE3320227A1 (de) 1984-12-06
US4665688A (en) 1987-05-19
DE3479328D1 (en) 1989-09-14
ES533063A0 (es) 1985-02-01
AU569887B2 (en) 1988-02-25
EP0128404B1 (de) 1989-08-09
BR8402640A (pt) 1985-04-30
JPS603432A (ja) 1985-01-09
FI841857A (fi) 1984-12-04
JPH0472044B2 (fi) 1992-11-17
AU2897484A (en) 1984-12-06
DK156967B (da) 1989-10-23
DK265884D0 (da) 1984-05-30
NO842060L (no) 1984-12-04
US4663931A (en) 1987-05-12
FI75651B (fi) 1988-03-31
DK156967C (da) 1990-03-19
EP0128404A2 (de) 1984-12-19
CA1233324A (en) 1988-03-01
IN158584B (fi) 1986-12-13
ES8503072A1 (es) 1985-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI75651C (fi) Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
FI78163C (fi) Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
KR102243776B1 (ko) 발전 플랜트 연도 가스의 co₂ 메탄화를 포함하는 메탄화 방법 및 발전 플랜트
RU2213051C2 (ru) Способ получения электроэнергии, водяного пара и диоксида углерода из углеводородного сырья
US4631915A (en) Gas turbine and steam power-generating plant with integrated coal gasification plant
FI76625B (fi) Medelbelastningskraftverk med integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
CN1123081C (zh) 同时产生电能及用于加热的热量的方法
RU2085754C1 (ru) Способ непрерывного преобразования энергии в газотурбинной установке и газотурбинная установка для его осуществления
JP5215185B2 (ja) 少なくとも１つのガスタービンにより製造される酸素含有ガスを用いて合成ガスを製造するための方法
JPH08500412A (ja) 一体形ガス化併合サイクルシステム用の制御システム
RU2127720C1 (ru) Синергетический способ производства метанола (варианты)
JP2002527539A (ja) 水素を代替天然ガスに変換するための方法
US20230020698A1 (en) Apparatus and method for utilizing off-gases from a power-to-x system
JPH05523B2 (fi)
CN115651714A (zh) 一种低热值燃料进行气化转化的装置及方法
Cicconardi et al. CPH systems for cogeneration of power and hydrogen from coal
JP2005171148A (ja) 石炭ガス化炉及びその運転方法
CN110997629A (zh) 使用由富氧燃烧产生的co2的尿素生产工艺和生产装置
RU2819848C1 (ru) Способ производства синтез-газа с использованием паровой каталитической конверсии
US20240051827A1 (en) Integration of hydrogen fueled gas turbine with a hydrocarbon reforming process
RU2233987C1 (ru) Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака
RU2658175C1 (ru) Усовершенствованный способ комбинированного производства электроэнергии и жидкого синтетического топлива с использованием газотурбинных и парогазовых установок с частичным секвестированием диоксида углерода
JPS6128725A (ja) 部分酸化ガスの後処理方法
JPS59108809A (ja) 複合原動システム
JPH09310606A (ja) 廃棄物発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT