FI86435C - Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. - Google Patents

Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. Download PDF

Info

Publication number
FI86435C
FI86435C FI841839A FI841839A FI86435C FI 86435 C FI86435 C FI 86435C FI 841839 A FI841839 A FI 841839A FI 841839 A FI841839 A FI 841839A FI 86435 C FI86435 C FI 86435C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
plant
gas
power plant
load power
heat exchanger
Prior art date
Application number
FI841839A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI841839A (fi
FI841839A0 (fi
FI86435B (fi
Inventor
Ulrich Schiffers
Rainer Mueller
Konrad Goebel
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
Priority claimed from DE19833319732 external-priority patent/DE3319732A1/de
Priority claimed from DE19833327367 external-priority patent/DE3327367A1/de
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of FI841839A0 publication Critical patent/FI841839A0/fi
Publication of FI841839A publication Critical patent/FI841839A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI86435B publication Critical patent/FI86435B/fi
Publication of FI86435C publication Critical patent/FI86435C/fi

Links

Classifications

    • 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
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • 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
    • F01K23/068—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 in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
    • 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
    • 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]

Description

1 86435
Peruskuormitussähkölaitos, jossa on integroitu hiilen-kaasutuslaitos
Keksinnön kohteena on peruskuormitussähkölaitos, 5 jossa on integroitu hiilenkaasutuslaitos, hiilenkaasutus-laitokseen liitetty kaasuturpiinivoimalaitososa, hiilen-kaasutuslaitoksen raakakaasu-lämmönvaihdinlaitokseen liitetty höyryvoimalaitososa, raakakaasu-lämmönvaihdinlaitok-seen liitetty metanolisynteesilaitos ja metanolisynteesi-10 laitoksen kaasuturpiinivoimalaitososaan yhdistävä puhdiste tun kaasun jakelujärjestelmä, joka käsittää puhdistetun kaasun läpivirtaus-välisyöttölaitoksen.
Saksalaisen patenttihakemuksen P 33 19 732.6 kohteena on peruskuormitussähkölaitos virran ja metanolin tuotta-15 miseksi, jossa yhdistetty kaasuturpiinihöyryvoimalaitos ja useista erillisinä päällekytkettävistä moduleista rakennettu metanolisynteesilaitos puhdistetun-kaasun-jakelujärjestelmän välityksellä on liitetty hiilenkaasutuslaitokseen. Raakakaasun poistolämpö johdetaan hyödyllisesti höyryvoima-20 laitososaan raakakaasu-lämmönvaihdinlaitoksen välityksellä.
Tässä peruskuormitusvoimalaitoksessa voidaan tuotettu sähköteho nopeasti sovittaa sähköverkoston kulloiseenkin tehontarpeeseen, tarvitsematta ottaa käyttöön muuta kallista sekundääripolttoainetta kuormituksen huippuina ja olematta 25 pakotettu ottamaan mukaan polttoainemenetystä, kuormituksen äkillisesti vähetessä tai häiriöstä johtuen jopa pudotessa pois. Tämän asemesta tässä peruskuormitussähkölaitoksessa tuotetaan metanolia aikoina, jolloin sähkötehon tarve on vähentynyt, ja puhdistetun kaasun jakelujärjestelmälle jär-30 jestetty puhtaan kaasun läpivirtaus-välisyöttölaitos ottaa vastaan ylijäämät, kuten vähimmäismäärät puhdistettua kaasua.
Siitä syystä voidaan suhteellisesti kankeampaa hii-lenkaasutuslaitosta kulloisistakin sähköverkoston kuormi-35 tusvaatimuksista riippumatta käyttää muuttumattomalla te- 2 86435 holla. Koska met anoi i synteesi laitokseen virtaava puhdistettu kaasu on koostumukseltaan kaukana metanolisynteesiä varten tarvittavasta stoikiometrisestä suhteesta, täytyy erillisten modulien metanolireaktoreihin takaisin johdettu syn-5 teesikaasu rikastaa vedyllä aikoina, jolloin energiantarve on vähentynyt, kun synteesikaasua, joka ei ole täysin rea-goitunut, ei enää voida polttaa kaasuturpiinin polttokam-miossa. Tämä vedyllä rikastaminen voitaisiin saavuttaa syöttämällä vetyä ulkopuolelta.
10 Keksinnön tehtävänä on saada aikaan ratkaisu siihen, miten alussa mainitun lajimääritelmän mukaisessa peruskuor-mitussähkölaitoksessa metanolisynteesilaitoksen synteesi-kaasun vedyllä suoritettavaan rikastamiseen tarvittava vety voidaan saada itse voimalaitoksesta mahdollisimman edulli-15 sesti.
Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella pe-ruskuormitussähkölaitoksella, jolle on tunnusomaista, että CO:n ja H2:n välisen suhteen saamiseksi lähelle metanoli-synteesissä vaadittavaa stoikiometristä suhdetta metanoli-20 synteesilaitokseen on liitetty kyllästimestä, konversiolai- toksesta, jäähdyttimestä ja peräänkytketystä kaasunpuhdis-tuslaitoksesta koostuva niinsanottu "jäähdytin-kyllästin-kierto", johon kyllästimeen syötetään kuumaa vettä raaka-kaasu-lämmönvaihdinlaitoksen lämmönvaihtimesta ja jota vet-25 tä höyrystetään siinä kaasun kyllästämiseksi.
Keksinnön muita yksityiskohtia selvitetään kahden kuvioissa 2 ja 3 esitetyn suoritusesimerkin avulla:
Kuvio 1 esittää peruskuormitussähkölaitosta, jossa on siihen yhdistetty hiilenkaasutuslaitos ja metanolisyn-30 teesilaitokseen liitetty vesielektrolyysilaitos kaaviomai- sesti esitettynä.
Kuvio 2 esittää toista peruskuormitussähkölaitosta, jossa on siihen yhdistetty hiilenkaasutuslaitos ja metano-lisynteesilaitokseen liitetty ns. "jäähdytin-kyllästin-35 kierto" kaaviomaisesti esitettynä ja 3 86435
Kuvio 3 esittää vaihtoehtoa kuvion 2 metanolisyn-teesilaitoksen liitäntää varten ns. "jäähdytin-kyllästin-kiertoon".
Kuvion 1 esityksessä on peruskuormitussähkölaitoksen 5 1 alaiset osarakenteet reunustettu murtoviivoin. Näitä ovat hiilenkaasutuslaitos 2, raakakaasu-lämmönvaihdinlaitos 3, kaasunpuhdistuslaitos 4, keskeinen puhdistetun kaasun jakelujärjestelmä 5, jossa on siihen integroitu paineistus- ja syöttäjälaitos (jota havainnollisuuden vuoksi ei ole esi-10 tetty), kaasuturpiinivoimalaitososasta 6 ja höyryvoimalai-tososasta 7 koostuva kombivoimalaitos 8 ja metanolisyntee-silaitos 9. Hiilenkaasutuslaitos 2 sisältää hiilenkaasutti-men 10, ilmanhajotuslaitoksen 11, ainakin yhden ilmanhajo-tuslaitteen eteen kytketyn lisäilmakompressorin 12 ja il-15 manhajotuslaitteesta 11 hiilenkaasuttimeen 10 johtavaan happijohtoon 13 sovitetun, vielä yhden kaasukompressorin 14. Hiilenkaasuttimen 10 kaasuvirtaan sovitettu raakakaasu-lämmönvaihdinlaitos 3 sisältää ensimmäisen, suurpainehöyryn tuottamiseksi toimivan lämmönvaihtimen 15, toisen raakakaa-20 su/puhdistettu kaasu-lämmönvaihtimen 16 ja kolmannen, pien-painehöyryn tuottamiseksi toimivan lämmönvaihtimen 17. Lopuksi raakakaasu-lämmönvaihdinlaitos 3 on vielä varustettu säätöjäähdyttimellä 18. Raakakaasu-lämmönvaihdinlaitoksen jälkeen kytketty kaasunpuhdistuslaitos 4 sisältää raakakaa-25 sunpesimen 19 sekä rikkivetyabsorptio- ja rikintuotantolai-toksen 20. Rikkivetyabsorptio- ja rikintuotantolaitoksesta 20 poistuvaan puhdistetun kaasun johtoon 21 on liitetty puhdistetun kaasun jakelujärjestelmä, metanolisynteesilai-tos 9 ja raakakaasu/puhdistettu kaasu -lämmönvaihtimen 16 30 välityksellä kaasuturpiinivoimalaitososa 6.
Kaasuturpiinivoimala!tososa käsittää polttokammion 22, kaasuturpiinin 23 ja kulloinkin kaasuturpiinikäyttöisen generaattorin 24 ja ilmakompressorin 25.
Kaasuturpiinin 23 poistokaasujohto 26 on liitetty 35 hukkalämpökattilaan 27. Tämän höyryjohto 28 on yhdistetty 4 86435 suurpaineosasta ja pienpainepäästä 30 koostuvaan höyrytur-piiniin 31. Höyryturpiiniin 31 on kytketty generaattori 32. Höyryturpiinin 31 pienpainepäähän 30 on jälkeenkytketty kondensaattori 33, lauhdepumppu 34, syöttövesisäiliö 35 se-5 kä useita syöttövesipumppuja 36, 37, 38, 39. Kaasuturpiinin 23 käyttämään ilmakompressoriin 25 on liitetty sekä kaasu-turpiinin polttokammio 22 että myös hiilenkaasutuslaitoksen 2 ilmanhajotuslaitos 11. Hiilenkaasutuslaitteeseen on sovitettu vesielektrolyysilaitos 40. Tämän happijohto 41 on 10 rinnan ilmanhajotuslaitoksen 11 happijohtoon 13 kytketty hiilenkaasuttimeen 10. Vesielektrolyysilaitoksen 40 vety-johto 42 on kaasuntiivistimen 43 välityksellä yhdistetty metanolisynteesilaitokseen 9.
Käytettäessä peruskuormitussähkölaitosta 1, varustaa 15 sekä kaasuturpiinin 23 käyttämä ilmakompressori 25 että li-säilmakompressori 12 ilmanhajotuslaitteen 11 ilmalla. II-manhajotuslaitteen happi puristetaan kaasukompressorin 14 välityksellä hiilenkaasuttimeen 10. Hiilenkaasuttimessa muutetaan hiiltä hapella ja sisäänjohdetulla prosessihöy-20 ryllä raakakaasuksi. 800 - 1600°C kuuma raakakaasu luovuttaa lämpönsä lämmönvaihdinlaitokseen 3, jolloin ensimmäisessä lämmönvaihtimessa 15 tuotetaan suurpainehöyryä. Toisessa raakakaasu/puhdistettu kaasu -lämmönvaihtimessa 16 esilämmitetään kaasuturpiinivoimalaitososan 6 polttokam-25 mioon 22 virtaava puhdas kaasu. Kolmannessa lämmönvaihtimessa 17 tuotetaan pienpainehöyryä, joka on johdettavissa höyry turpiinin 31 pienpainepäähän 30, tai joka myös on käyttökelpoista syöttövesisäiliön 35 prosessihöyrynä. Säätö jäähdytin 18 toimii raakakaasun määritellyksi temperoimi-30 seksi ennen sen pääsyä raakakaasunpesimeen 19. Paineistus, kaasunpuhdistuslaitoksesta 4 poistuvan puhdistetun kaasun johdossa tapahtuu puhdistetun kaasun jakelujärjestelmän 5 välityksellä integroidulla raakakaasun läpivirtaus-väli-syöttölaitteella.
35 Metanolisynteesilaitos 9, joka on jaettu useampiin 5 86435 erillisinä kytkettäviin moduleihin, pysyy peruskuormitus-sähkölaitosta 1 nimelliskuormituksella käytettäessä kytkettynä ainakin yhteen moduliin, joka on läpivirtausperiaat-teella toimiva. Niinkutsuttuina vähäkuormitusaikoina, kun 5 verkkoon luovutetaan vähemmän sähkötehoa, viedään ensin kaasuturpiinivoimalaitososa 6 takaisin. Ylijäämä puhdistettua kaasua otetaan talteen nostamalla kulloinkin juuri käytössä olevaa metanolisynteesilaitoksen 9 modulin kierrätys-lukua tai kytkemällä muita moduleja. Näin voidaan hiilen-10 kaasutuslaitosta 2 edelleen käyttää optimaalisella kuormi-tusalueella. Samalla voidaan vesielektrolyysilaitos ottaa käyttöön osalla ylijäämäisesti tuotettua virtaa palaamalla kaasuturpiinivoimalaitososan aikaisempaan tehoon. Tällöin tuotettu vety voidaan syöttää kaasuntiivistimen 43 välityk-15 sellä metanolisynteesilaitokseen 9. Tällä tavoin saatetaan metanolisynteesilaitokseen syötetyn puhtaan kaasun tai me-tanolisynteesilaitoksessa palautuskierrätettävän synteesi-kaasun koostumus metanolisynteesiä varten tarvittavaan stoikiometriseen suhteeseen. Vesielektrolyysissä samalla 20 kertyvä happi johdetaan hiilenkaasuttimeen 10. Se korvaa siellä osan ilmanhajotuslaitteesta 11 kotoisin olevaa happea. Tästä on seurauksena, että ilmanhajotuslaitteen 11 teho voidaan palauttaa aikaisempaan lukemaan. Tässä ratkaisussa voidaan vähennetyn virrantarpeen aikoina tuotettua 25 metanolimäärää nostaa, sovittamalla synteesikaasun koostumus stoikiometriseen suhteeseen ylijäämäisellä sähköenergialla tuotetulla vedyllä sillä tavoin, että hiilenkaasut-timen 10 nimelliskuormituksella tuotettu koko puhtaan kaasun määrä, jota kaasuturpiinivoimalaitososa 6 ei tarvitse, 30 inertteihin kaasun aineosasiin asti tulee täydellisesti muutetuksi metanoliksi.
Tuotettua metanolimäärää voidaan edelleen nostaa, jos lisäksi hajotetaan ulkopuolisesta lähteestä (ei esitetty) peräisin olevaa hiilivetypitoista synteesikaasua ja 35 syötetään tätä kaasua metanolisynteesilaitokseen. Tässä ta- 6 86435 pauksessa voidaan jopa siinä äärimmäistapauksessa, että pe-ruskuormitussähkölaitos 1 on täydellisesti erotettu sähkö-verkostosta, sen täysi sähköteho syöttää vesielektrolyysi-laitokseen 40. Koska peruskuormitussähkölaitosta tällä ta-5 valla käytettäessä vain pieni määrä hiilenkaasuttimen tuottamaa puhdasta kaasua on käytettävissä metanolisynteesiin, on tämä vety melkein täydellisesti käytettävissä metanoli-synteesiä varten ulkoisesta lähteestä syötetystä hiilive-typitoisesta kaasusta. Näin voidaan - kuormituksen olles-10 sa mikä tahansa ajateltavissa oleva kuormitus, siitä riippumatta, käytetäänkö kaasuturpiiniosasta 6 ja höyryvoima-laitososasta 7 koostuvaa kombivoimalaitosta 8 vähennetyn virrantarpeen aikoina nimelliskuormituksella edelleen vai palautetaanko sen teho sellaisina aikoina entisiin luke-15 miin - hiilenkaasutuslaitosta 2 edelleen käyttää nimellis-kuormituksella ja muuttaa ylijäämäisesti tuotettu puhdas kaasu tai/ja samanaikaisesti lisäksi tulevan hiilivetypi-toisen kaasun hajotuksesta muodostunut synteesikaasu me-tanoliksi.
20 Myös kuviossa 2 esitetyn suoritusesimerkin perus- kuormitussähkölaitos 44 koostuu hiilenkaasutuslaitoksesta 45, raakakaasu-lämmönvaihdinlaitoksesta 46, kaasunpuhdis-tuslaitoksesta 47, kaasuturpiinivoimalaitososasta ja höyry-voimalaitososasta koostuvasta kombivoimalaitoksesta 48, me-25 tanolisynteesilaitoksesta 49 ja keskeisestä puhdistetun kaasun jakelujärjestelmästä 50, jossa on rinnan puhdistetun kaasun johtoon 51 kytketty puhtaan kaasun läpivirtaus-välisyöttölaitos (selvyyden vuoksi jätetty esittämättä kuviossa). Myös tässä hiilenkaasutuslaitos 45 sisältää hii-30 lenkaasuttimen 52, ilmanhajotuslaitoksen 53, ilmanhajotus-laitoksen eteen kytketyn lisäilmakompressorin 54 ja hiilen-kaasuttimeen johtavaan happijohtoon 55 sovitetun toisen kaasukompressorin 56. Myös hiilikaasuttimen 52 kaasuvirtaan järjestetty raakakaasu-lämmönvaihdinlaitos 46 sisältää höy-35 ryn tuottamiseksi toimivan lämmönvaihtimen 57, raakakaasu/
7 8 6 4 3 S
puhdistettu kaasu -lämmönvaihtimen 58, samoin kuuman veden tuottamiseksi toimivan lämmönvaihtimen 59 ja säätöjäähdyt-timen 60. Myös raakakaasu-lämmönvaihdinlaitokseen 46 jäl-keenkytketty kaasunpuhdistuslaitos 47 sisältää raakakaasun-5 pesijän 61 ja rikkivetyabsorptio- ja rikintuottolaitoksen 62.
Kaasunpuhdistuslaitoksesta poistuvaan puhdistetun kaasun johtoon 51 on, samoin kuin kuvion 1 esimerkissä, liitetty sekä keskeinen puhdistettu kaasu -jakelujärjestel-10 mä 50, metanolisynteesilaitos 49 ja puhdistettu kaasu/raa-kakaasu -lämmönvaihtimen 58 välityksellä kombivoimalaitos 48. Jälkimmäinen on rakennettu tarkalleen samalla tavalla kuin kuvion 1 suoritusesimerkin avulla on yksityiskohtaisesti esitetty.
15 Kuvion 1 esimerkistä poiketen on metanolisynteesi- laitokseen 49 liitetty ns. "jäähdytin-kyllästin-kierto" 63. Tämä koostuu kyllästimestä 64, konversiolaitoksesta 65, lämmönvaihtimesta 66, jäähdyttimestä 67 ja kaasunpuhdistuslaitoksesta 68. Jäähdytin-kyllästin-kierrossa vedyllä ri-20 kastettu synteesikaasu johdetaan palautuskierrätysjohdon 69 välityksellä takaisin metanolisynteesilaitoksesta 49 ja johdetaan kulloinkin käytössä oleviin metanolisynteesilai-toksen synteesi-reaktoreihin (ei esitetty kuviossa).
Peruskuormitussähkölaitoksen 44 toimiessa tuotetaan 25 hiilenkaasuttimessa 52 ilmanhajotuslaitoksen 53 hapella ja vesihöyryllä raakakaasua samalla tavalla kuin kuvion 1 esimerkin avulla on jo selitetty. Tämä raakakaasu jäähdytetään jälkeenkytketyssä raakakaasu-lämmönvaihdinlaitok-sessa 46 ja puhdistetaan kaasunpuhdistuslaitoksessa 47. 30 Näin valmistetulla puhdistetulla kaasulla käytetään puhdistetun kaasun jakelujärjestelmän 50, raakakaasu/puhdistettu kaasu -lämmönvaihtimen 58 välityksellä kaasuturpiinivoima-laitososasta ja höyryvoimalaitososasta koostuvaa kombivoimalaitosta 48 . Tällöin myös raakakaasu-lämmönvaihdinlaitok- 8 86435 sen 46 länunönvaihtimessa 57 tuotettu suurpainehöyry syötetään höyryvoimalaitososan höyryturpiiniin. Metanolisyntee-silaitoksen 49 juuri toiminnassa olevissa moduleissa osittain reagoinut synteesikaasu johdetaan kyllästimeen 64 ja 5 kyllästetään siellä vesihöyryllä, joka otetaan raakakaasu-lämmönvaihdinlaitoksen 46 kolmannesta lämmönvaihtimesta 59. Näin saatu sekakaasu muunnetaan jälkeenkytketyssä konver-siolaitoksessa 65, jolloin hiilimonoksidi, vettä samanaikaisesti hajotettaessa, hapetetaan hiilidioksidiksi. Kon-10 versiolaitoksen 65 poistokaasua jäähdytetään ensimmäisessä lämmönvaihtimessa 66, jolloin tässä länunönvaihtimessa lämmitetty jäähdytysvesi syötetään raakakaasu-lämmönvaihdin-laitoksen 46 kolmanteen lämmönvaihtimeen 59 edelleen kuumennettavaksi. Konversiolaitoksen 65 poistokaasu jälkijääh-15 dytetään toisessa, jäähdytinkiertoon 70 liitetyssä jäähdyt-timessä 67 ja johdetaan kaasunpuhdistuslaitokseen 68. Tässä kaasunpuhdistuslaitoksessa erotetaan hiilidioksidi pesemällä ja jäljelle jäävä vedyllä rikastettu kaasu johdetaan synteesikaasuna palautuskierrätysjohdon 69 välityksellä 20 jälleen takaisin metanolisynteesilaitokseen 49. Täällä se syötetään toiminnassa olevaan synteesireaktoriin.
Olisi myös mahdollista saada konversiolaitoksen poistokaasusta runsaasti vetyä sisältävä fraktio kaasunha-jotuslaitteessa. Edelleen olisi mahdollista metanolisyntee-25 silaitoksen synteesireaktoreista virtaavan synteesikaasun asemesta rikastaa ensi kerran metanolisynteesilaitokseen virtaava puhdistettu kaasu jäähdytin-kyllästin-kierroksen välityksellä niin, että saavutetaan stoikiometrinen suhde metanolintuottoa varten. Tämä vedyllä rikastettu synteesi-30 kaasu voitaisiin sitten syöttää metanolisynteesilaitokseen ja kierrättää sitä siellä niin kauan erillisten synteesi-reaktorien läpi, kunnes se on täydellisesti saatettu reagoimaan, ts. inertin kaasun jätteitä myöten. Metanolisyn-teesilaitoksen 71 kytkentä tällaista edeltä päin vedyllä 35 tapahtuvaa puhdistetun kaasun rikastamista varten on esi- 9 86435 tetty kuvion 3 suoritusesimerkissä. Tästä havaitaan, että puhdistetun kaasun johtoa 72 ensin syötetään muutoin muuttumattomaan jäähdytin-kyllästin -kiertoon 73 ja vasta kon-versiolaitoksen rikastettu ja hiilidioksidista vapautettu 5 poistokaasu johdetaan kaasunpuhdistuslaitoksen takana pa-lautuskierrätysjohdon 74 välityksellä metanolisynteesilai-tokseen 71.
Myös kaasuturpiinin tehoa voidaan laskea tai kytkeä kaasuturpiini pois aikoina, jolloin sähköverkostoon syöte-10 tään vähemmän energiaa, ja muuttaa nyttemmin enentyneenä käytettävissä oleva puhdistettu kaasu metanolisynteesilai-toksen 49, 71 välityksellä metanoliksi rikastamalla syn-teesikaasua vedyllä. Tällöin voidaan nyttemmin raakakaasu-lämmönvaihdinlaitoksen 46 kolmannessa lämmönvaihtimessa 58, 15 pois kytketyn raakakaasu/puhdistettu kaasu -lämmönvaihtimen vuoksi enentyvästi kertyvä lämpö käyttää puhdistetun kaasun edelleen kyllästämiseksi ja tietyissä olosuhteissa ulkoa johdetun hiilivetypitoisen kaasun lisäksi tulevaksi hajottamiseksi . Synteesikaasun tuotantoa nostamalla voidaan 20 tuottaa enemmän metanolia.
10 86435 V i i tenumeroli sta
Peruskuormitussähkölaitos 1, 44 5 Hiilenkaasutuslaitos 2, 45
Raakakaasu-lämmönvaihdinlaitos 3, 46
Kaasunpuhdistuslaitos 4, 47
Puhdistetun kaasun jakelujärjestelmä 5, 50
Kaasuturbiinivoimalaitososa 6 10 Höyryvoimalaitososa 7
Kombivoimalaitos 8, 48
Metanolisynteesilaitos 9, 49, 71
Hiilenkaasutin 10, 52
Ilmanhajotuslaitos 11, 53 15 Lisäilmankompressori 12, 54
Happijohto 13, 55
Kaasuntiivistin 14, 56 Lämmönvaihdin 15, 57
Raakakaasu/puhdistettu kaasu 20 -lämmönvaihdin 16, 58 Lämmönvaihdin 17, 59 Säätöjäähdytin 18, 60
Raakakaasunpesin 19, 61
Rikkivetyabsorptio- ja rikin-25 tuotantolaitos 20, 62
Puhdistetun kaasun johto 21, 51, 72
Polttokammio 22
Kaasuturbiini 23
Generaattori 24 30 Ilmankompressori 25
Poistokaasujohto 26
Hukkalämpökattila 27 Höyryjohto 28
Suurpaineosa 29 35 Pienpainepää 30 11 86435 Höyryturbiini 31
Generaattori 32
Kondensaattori 33
Lauhdepumppu 34 5 Syöttövesisäiliö 35
Syöttöves ipumppu 36,37,38,39
Vesielektrolyysilaitos 40
Happijohto 41
Vetyjohto 42 10 Kaasuntiivistin 43 Jäähdytin-kyllästin-kierto 63, 73
Kyllästin 64
Konversiolaitos 65 Lämmönva i hd i n 66 15 Jäähdytin 67
Kaasunpuhdistuslaitos 68
Palautuskierrätysjohto 69, 74 Jäähdytinkierto 70

Claims (7)

12 86435
1. Peruskuormitussähkölaitos (44), jossa on integroitu hiilenkaasutuslaitos (45), hiilenkaasutuslaitokseen 5 liitetty kaasuturpiinivoimalaitososa (48), hiilenkaasutus-laitoksen raakakaasu-lämmönvaihdinlaitokseen (46) liitetty höyryvoimalaitososa (48), raakakaasu-lämmönvaihdinlaitok-seen (46) liitetty metanolisynteesilaitos (49,71) ja raaka-kaasu-lämmönvaihdinlaitoksen (46) kaasuturpiinivoimalaitos-10 osaan yhdistävä puhdistetun kaasun jakelujärjestelmä (50), joka käsittää puhdistetun kaasun läpivirtaus-välisyöttölai-toksen, tunnettu siitä, että CO: n ja H2:n välisen suhteen saamiseksi lähelle metanolisynteesissä vaadittavaa stoikiometristä suhdettametanolisynteesilaitokseen (49,71) 15 on liitetty kyllästimestä (64), konversiolaitoksesta (65), jäähdyttimestä (66,67) ja peräänkytketystä kaasunpuhdistus-laitoksesta (68) koostuva ns. "jäähdytin-kyllästin-kierto" (63,73), johon ky1 Uistimeen syötetään kuumaa vettä raaka-kaasu-lämmönvaihdinlaitoksen (46) lämmönvaihtimesta (59) ja 20 jota vettä höyrystetään siinä kaasun kyllästämiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peruskuormitussähkölaitos, tunnettu siitä, että "jäähdytin-kyllästin-kierto" (63) on kytketty metanolisynteesilaitokseen (49) synteesireaktoriin takaisin johtavaan synteesikaasun 25 johtoon (69).
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peruskuormitussähkölaitos, tunnettu siitä, että "jäähdytin-kyllästin-kierto" (73) on kytketty metanolisynteesilaitokseen (61) synteesireaktoriin johtavaan puhdistetun kaasun joh- 30 toon (72).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peruskuormitussähkölaitos, tunnettu siitä, että kyllästimeen (64) voidaan syöttää suurpainehöyryä kuristusventtiilillä varustetulla johdolla raakakaasu-lämmönvaihdin-laitoksen (46) 35 lämmönvaihtimesta (57). i3 86 435
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peruskuormitus-sähkölaitos, tunnettu siitä, että kaasunpuhdistus-laitos (68) sisältää hiilidioksidipesulaitoksen.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peruskuormitussäh- 5 kölaitos, tunnettu siitä, että kaasunpuhdistuslaitos sisältää vedynerotuslaitoksen.
7· Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen perus-kuormitussähkölaitos, tunnettu siitä, että metano-lisynteesilaitos (49,71) koostuu useista keskenään rinnak-10 käin kytketyistä moduleista. 14 86435
FI841839A 1983-05-31 1984-05-08 Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning. FI86435C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3319732 1983-05-31
DE19833319732 DE3319732A1 (de) 1983-05-31 1983-05-31 Mittellastkraftwerk mit integrierter kohlevergasungsanlage zur erzeugung von strom und methanol
DE3327367 1983-07-29
DE19833327367 DE3327367A1 (de) 1983-07-29 1983-07-29 Mittellastkraftwerk mit einer integrierten kohlevergasungsanlage

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI841839A0 FI841839A0 (fi) 1984-05-08
FI841839A FI841839A (fi) 1984-12-01
FI86435B FI86435B (fi) 1992-05-15
FI86435C true FI86435C (fi) 1992-08-25

Family

ID=25811176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI841839A FI86435C (fi) 1983-05-31 1984-05-08 Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4590760A (fi)
EP (1) EP0127092B1 (fi)
BR (1) BR8402607A (fi)
DE (1) DE3463285D1 (fi)
DK (1) DK266084A (fi)
FI (1) FI86435C (fi)
NO (1) NO163203C (fi)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE34201T1 (de) * 1985-08-05 1988-05-15 Siemens Ag Kombiniertes gas- und dampfturbinenkraftwerk.
EP0381676A1 (en) * 1987-07-29 1990-08-16 National Research Development Corporation Exothermic chemical reaction processes
IE63440B1 (en) * 1989-02-23 1995-04-19 Enserch Int Investment Improvements in operating flexibility in integrated gasification combined cycle power stations
GB9111157D0 (en) * 1991-05-23 1991-07-17 Boc Group Plc Fluid production method and apparatus
SE9300500D0 (sv) * 1993-02-16 1993-02-16 Nycomb Synergetics Ab New power process
US5416245A (en) * 1993-11-12 1995-05-16 Integrated Energy Development Corp. Synergistic process for the production of methanol
US5558659A (en) * 1993-12-09 1996-09-24 Kimberly-Clark Corporation Incontinence article for males
US5666800A (en) * 1994-06-14 1997-09-16 Air Products And Chemicals, Inc. Gasification combined cycle power generation process with heat-integrated chemical production
DE59600215D1 (de) * 1995-03-10 1998-07-02 Basf Ag Weiterverwendung des Verdünnungsgases aus der Gasphasen-Partialoxidation einer organischen Verbindung
US6032456A (en) * 1995-04-07 2000-03-07 Lsr Technologies, Inc Power generating gasification cycle employing first and second heat exchangers
JPH1135950A (ja) * 1996-12-26 1999-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電方法及び発電装置
JP2001316681A (ja) * 2000-05-09 2001-11-16 Yukuo Katayama 石炭ガス化方法
CA2468769A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-12 Clean Energy Systems, Inc. Coal and syngas fueled power generation systems featuring zero atmospheric emissions
US20060149423A1 (en) * 2004-11-10 2006-07-06 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
MY142221A (en) * 2005-04-06 2010-11-15 Cabot Corp Method to produce hydrogen or synthesis gas
US20080163618A1 (en) * 2006-06-30 2008-07-10 Marius Angelo Paul Managed storage and use of generated energy
US8584468B2 (en) * 2007-02-09 2013-11-19 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
US9557057B2 (en) 2007-02-09 2017-01-31 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
WO2008110548A2 (de) * 2007-03-14 2008-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Rohgaskühlsystem für eine brennstoffversorgungsanlage
CN102046929A (zh) * 2008-02-18 2011-05-04 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 空气分离设备和蒸汽再热循环的集成
DE102008047930B4 (de) * 2008-09-19 2015-05-13 Siemens Aktiengesellschaft Direkte Rohgaskühlung in der Flugstromvergasung
EP2166064A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-24 Siemens Aktiengesellschaft A chemical product providing system and method for providing a chemical product
US8834584B2 (en) 2009-09-28 2014-09-16 General Electric Company Method of assembly and apparatus for cooling syngas
EP2686027B1 (en) 2011-03-16 2021-05-05 Kuros Biosurgery AG Pharmaceutical formulation for use in spinal fusion
WO2013188479A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production from an integrated electrolysis cell and hydrocarbon gasification reactor
US9410410B2 (en) 2012-11-16 2016-08-09 Us Well Services Llc System for pumping hydraulic fracturing fluid using electric pumps
US10407990B2 (en) 2012-11-16 2019-09-10 U.S. Well Services, LLC Slide out pump stand for hydraulic fracturing equipment
US9840901B2 (en) 2012-11-16 2017-12-12 U.S. Well Services, LLC Remote monitoring for hydraulic fracturing equipment
US9745840B2 (en) 2012-11-16 2017-08-29 Us Well Services Llc Electric powered pump down
US9995218B2 (en) 2012-11-16 2018-06-12 U.S. Well Services, LLC Turbine chilling for oil field power generation
US9650879B2 (en) 2012-11-16 2017-05-16 Us Well Services Llc Torsional coupling for electric hydraulic fracturing fluid pumps
US11959371B2 (en) 2012-11-16 2024-04-16 Us Well Services, Llc Suction and discharge lines for a dual hydraulic fracturing unit
US11476781B2 (en) 2012-11-16 2022-10-18 U.S. Well Services, LLC Wireline power supply during electric powered fracturing operations
US10254732B2 (en) 2012-11-16 2019-04-09 U.S. Well Services, Inc. Monitoring and control of proppant storage from a datavan
US10526882B2 (en) 2012-11-16 2020-01-07 U.S. Well Services, LLC Modular remote power generation and transmission for hydraulic fracturing system
US9893500B2 (en) 2012-11-16 2018-02-13 U.S. Well Services, LLC Switchgear load sharing for oil field equipment
US10119381B2 (en) 2012-11-16 2018-11-06 U.S. Well Services, LLC System for reducing vibrations in a pressure pumping fleet
US10036238B2 (en) 2012-11-16 2018-07-31 U.S. Well Services, LLC Cable management of electric powered hydraulic fracturing pump unit
US11449018B2 (en) 2012-11-16 2022-09-20 U.S. Well Services, LLC System and method for parallel power and blackout protection for electric powered hydraulic fracturing
US9970278B2 (en) 2012-11-16 2018-05-15 U.S. Well Services, LLC System for centralized monitoring and control of electric powered hydraulic fracturing fleet
US10232332B2 (en) 2012-11-16 2019-03-19 U.S. Well Services, Inc. Independent control of auger and hopper assembly in electric blender system
US10020711B2 (en) 2012-11-16 2018-07-10 U.S. Well Services, LLC System for fueling electric powered hydraulic fracturing equipment with multiple fuel sources
CN104987280B (zh) * 2015-07-09 2017-01-11 华南理工大学 一种碳捕集和余热发电耦合的煤气化制甲醇系统及方法
HUP1500479A2 (en) * 2015-10-16 2017-04-28 Peter Cseh Reduced emission power plant and method for applying thereof
US11181107B2 (en) 2016-12-02 2021-11-23 U.S. Well Services, LLC Constant voltage power distribution system for use with an electric hydraulic fracturing system
US10280724B2 (en) 2017-07-07 2019-05-07 U.S. Well Services, Inc. Hydraulic fracturing equipment with non-hydraulic power
AR113285A1 (es) 2017-10-05 2020-03-11 U S Well Services Llc Método y sistema de flujo de lodo de fractura instrumentada
US10408031B2 (en) 2017-10-13 2019-09-10 U.S. Well Services, LLC Automated fracturing system and method
US10655435B2 (en) 2017-10-25 2020-05-19 U.S. Well Services, LLC Smart fracturing system and method
WO2019113153A1 (en) 2017-12-05 2019-06-13 U.S. Well Services, Inc. High horsepower pumping configuration for an electric hydraulic fracturing system
US10598258B2 (en) 2017-12-05 2020-03-24 U.S. Well Services, LLC Multi-plunger pumps and associated drive systems
WO2019152981A1 (en) 2018-02-05 2019-08-08 U.S. Well Services, Inc. Microgrid electrical load management
AR115054A1 (es) 2018-04-16 2020-11-25 U S Well Services Inc Flota de fracturación hidráulica híbrida
US11211801B2 (en) 2018-06-15 2021-12-28 U.S. Well Services, LLC Integrated mobile power unit for hydraulic fracturing
US10648270B2 (en) 2018-09-14 2020-05-12 U.S. Well Services, LLC Riser assist for wellsites
CA3115669A1 (en) 2018-10-09 2020-04-16 U.S. Well Services, LLC Modular switchgear system and power distribution for electric oilfield equipment
US11578577B2 (en) 2019-03-20 2023-02-14 U.S. Well Services, LLC Oversized switchgear trailer for electric hydraulic fracturing
WO2020231483A1 (en) 2019-05-13 2020-11-19 U.S. Well Services, LLC Encoderless vector control for vfd in hydraulic fracturing applications
WO2021022048A1 (en) 2019-08-01 2021-02-04 U.S. Well Services, LLC High capacity power storage system for electric hydraulic fracturing
US11009162B1 (en) 2019-12-27 2021-05-18 U.S. Well Services, LLC System and method for integrated flow supply line
US11807591B1 (en) * 2022-08-04 2023-11-07 Uop Llc Processes and apparatuses for converting carbon dioxide into olefins

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB189789A (en) * 1921-12-03 1923-09-20 Frans Georg Liljenroth Improved method of producing gas
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
GB933584A (en) * 1962-05-02 1963-08-08 Conch Int Methane Ltd A method of gasifying a liquefied gas while producing mechanical energy
GB1167493A (en) * 1966-01-21 1969-10-15 Ici Ltd Production of Fuel Gas by Reacting Hydrocarbon with Steam
GB1167495A (en) * 1966-01-27 1969-10-15 Buttons Ltd Improvements in Buttons
US3872025A (en) * 1969-10-31 1975-03-18 Bethlehem Steel Corp Production and utilization of synthesis gas
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
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
US4277416A (en) * 1977-02-17 1981-07-07 Aminoil, Usa, Inc. Process for producing methanol
US4158145A (en) * 1977-10-20 1979-06-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combined compressed air storage-low BTU coal gasification power plant
DE2807326C2 (de) * 1978-02-21 1982-03-18 Steag Ag, 4300 Essen Verfahren zum Betreiben eines Gas-Dampfturbinenkraftwerks
US4282187A (en) * 1979-09-21 1981-08-04 Grumman Aerospace Corporation Production of synthetic hydrocarbons from air, water and low cost electrical power
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
US4404414A (en) * 1982-09-28 1983-09-13 Mobil Oil Corporation Conversion of methanol to gasoline

Also Published As

Publication number Publication date
DK266084D0 (da) 1984-05-30
US4676063A (en) 1987-06-30
NO842062L (no) 1984-12-03
NO163203C (no) 1990-04-18
US4590760A (en) 1986-05-27
FI841839A (fi) 1984-12-01
FI841839A0 (fi) 1984-05-08
BR8402607A (pt) 1985-04-30
EP0127092A1 (de) 1984-12-05
EP0127092B1 (de) 1987-04-22
DE3463285D1 (en) 1987-05-27
DK266084A (da) 1984-12-01
FI86435B (fi) 1992-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI86435C (fi) Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
FI78163B (fi) Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
FI76625C (fi) Medelbelastningskraftverk med integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
EP2320049B1 (en) Gasification power generation system provided with carbon dioxide separation and recovery device
US4631915A (en) Gas turbine and steam power-generating plant with integrated coal gasification plant
US5084362A (en) Internal reforming molten carbonate fuel cell system with methane feed
US8152874B2 (en) Systems and methods for integration of gasification and reforming processes
FI76626C (fi) Kombinerad gasturbin- aongturbinanlaeggning med foerkopplad kolfoergasningsanlaeggning.
US4663931A (en) Power generating station with an integrated coal gasification plant
US20120103190A1 (en) Method and system for treating fishcher-tropsch reactor tail gas
SK279757B6 (sk) Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick
CN104284859A (zh) 以天然气为原料的制氨装置的改进方法
US4669270A (en) Power generating station with a high-temperature reactor and a plant for manufacturing chemical raw materials
Perna Combined power and hydrogen production from coal. Part A—Analysis of IGHP plants
JP5379092B2 (ja) ガス化発電システム
JPS6044590A (ja) 石炭ガス化設備を備えた火力発電所
CA1258773A (en) Medium-load power generating station with an integrated coal gasification plant
Jäger et al. Nuclear process heat applications for the modular HTR
CN209144088U (zh) 一种集成燃料电池发电的煤基多联产系统
CA1241545A (en) Medium-load power generating station with an integrated coal gasification plant
US20240132428A1 (en) Conversion of carbon dioxide and water to synthesis gas for producing methanol and hydrocarbon products
JPS6128725A (ja) 部分酸化ガスの後処理方法
JP2005336076A (ja) 液体燃料製造プラント
Reimer et al. Carbon dioxide capture in molten carbonate fuel cell power plants fueled with coal and natural gas
Cocco et al. Fixed-Bed Coal Gasifiers Integrated with MCFC-GT Hybrid Systems for Distributed Power and Heat Generation

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT