FR2966472A1 - Production of electricity and hydrogen from hydrocarbon fuel e.g. natural gas, comprises producing electricity by combustion of hydrocarbon fuel with an oxidant to produce a carbon dioxide rich stream, and increasing pressure of stream - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine de la production d'électricité et d'hydrogène à partir d'un combustible hydrocarboné, avec une gestion intégrée des émissions de dioxyde de carbone associées. The present invention relates to the field of generating electricity and hydrogen from a hydrocarbon fuel, with integrated management of associated carbon dioxide emissions.
Les réserves de combustible hydrocarboné, notamment de charbon, à l'échelle de la planète sont importantes. La combustion du charbon permet de produire de l'énergie, comme par exemple l'électricité au sein d'une centrale thermique. Néanmoins, la combustion génère du dioxyde de carbone (CO2), qui est un des gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique. The reserves of hydrocarbon fuel, particularly coal, on a global scale are important. The combustion of coal can produce energy, such as electricity in a thermal power plant. Nevertheless, combustion generates carbon dioxide (CO2), which is one of the greenhouse gases responsible for global warming.
La réaction de combustion d'une charge hydrocarbonée est représentée CnHzn+2 + (3n + 1) O2 --> nCO2 + (n + 1)H20 + 0 par: 2 Différentes solutions technologiques sont envisagées pour réduire les émissions de dioxyde de carbone. Par exemple, le dioxyde de carbone peut être capté par une solution aqueuse d'amine au sein des fumées de combustion, pour récupérer un flux gazeux contenant principalement du CO2. On parle alors de procédé de captage de CO2 en "post-combustion". Un des problèmes majeurs associé au captage du CO2 en "post-combustion" est l'énergie nécessaire à l'étape de séparation du CO2 de l'azote dans les fumées. Cette énergie est élevée car la pression partielle de CO2 dans les fumées est très faible, généralement comprise entre 0,1 et 0,3 bar. Une alternative à la "post-combustion" est le captage du CO2 en "oxycombustion" qui propose de réaliser au préalable une séparation de l'air en oxygène (02) et en azote (N2), par exemple par cryo-distillation, ou encore par adsorption. Puis la combustion est réalisée avec l'oxygène séparée, en absence d'azote. La technique d'oxy-combustion permet de récupérer en sortie de chambre de combustion, un flux gazeux constitué principalement de CO2. Néanmoins, le coût associé à la séparation de l'oxygène et de l'azote nécessaire à l'oxy-combustion est équivalent au coût associé à la séparation du CO2 et de l'azote réalisée en post-combustion. En effet, comme précédemment, la pression partielle d'oxygène contenu dans l'air est très faible, de l'ordre de 0,2 bar. La séparation entre l'azote et l'oxygène est donc difficile à faire. The combustion reaction of a hydrocarbon feedstock is represented by CnHzn + 2 + (3n + 1) O2 -> nCO2 + (n + 1) H20 + 0 by: 2 Different technological solutions are envisaged to reduce carbon dioxide emissions . For example, carbon dioxide can be captured by an aqueous amine solution within the flue gases, to recover a gas stream containing mainly CO2. This is called a "post-combustion" CO2 capture process. One of the major problems associated with "post-combustion" CO2 capture is the energy required for the step of separating CO2 from nitrogen in the flue gases. This energy is high because the partial pressure of CO2 in the fumes is very low, generally between 0.1 and 0.3 bar. An alternative to the "afterburner" is the capture of CO2 in "oxycombustion" which proposes to first carry out a separation of air oxygen (O2) and nitrogen (N2), for example by cryo-distillation, or again by adsorption. Then the combustion is carried out with the separated oxygen, in the absence of nitrogen. The oxy-combustion technique makes it possible to recover at the outlet of the combustion chamber a gaseous flow consisting mainly of CO2. Nevertheless, the cost associated with the separation of oxygen and nitrogen necessary for the oxy-combustion is equivalent to the cost associated with the separation of the CO2 and the nitrogen produced after the combustion. Indeed, as above, the partial pressure of oxygen contained in the air is very low, of the order of 0.2 bar. The separation between nitrogen and oxygen is therefore difficult to do.
Que l'on envisage la post-combustion ou l'oxycombustion, le flux de CO2 qui est récupéré doit être séquestré. On peut imaginer différents lieux de stockage, comme les anciens champs de pétrole ou de gaz, mais une des plus grandes capacités de stockage est constituée par les aquifères salins. Cependant, l'injection de CO2 dans ces aquifères implique nécessairement une évacuation d'eau saline pour éviter une surpression dans l'aquifère. L'eau saline doit être traitée avant évacuation dans l'environnement pour éviter de modifier ou dégrader les milieux naturels. L'eau saline des aquifères peut être traitée de différentes manières. On peut envisager de purifier cette eau par osmose inverse. Ce procédé est bien connu de l'homme du métier, et déjà employé à l'échelle industrielle pour le dessalement de l'eau de mer. Néanmoins, compte tenu de la salinité de l'eau contenue dans les aquifères salins, la pression qu'il serait nécessaire d'exercer pour purifier cette eau serait importante. Par conséquent, le coût du dessalement serait élevé. Une autre alternative consiste à réaliser une distillation, pour récupérer d'une part de l'eau douce, et d'autre part les sels. Cette étape est là aussi très énergivore et nécessiterait un apport supplémentaire d'énergie, qui risque de faire perdre tout intérêt aux opérations de captage et de stockage du CO2. Whether post combustion or oxycombustion is considered, the CO2 stream that is recovered must be sequestered. Different storage locations can be imagined, such as old oil or gas fields, but one of the largest storage capacities is saline aquifers. However, the injection of CO2 into these aquifers necessarily implies an evacuation of saline water to avoid overpressure in the aquifer. Saline water must be treated before evacuation into the environment to avoid altering or degrading the natural environment. Saline water from aquifers can be treated in different ways. It is possible to purify this water by reverse osmosis. This method is well known to those skilled in the art, and already used on an industrial scale for the desalination of seawater. Nevertheless, given the salinity of the water contained in saline aquifers, the pressure It would be necessary to exercise to purify this water would be important. As a result, the cost of desalination would be high. Another alternative is to carry out a distillation, to recover on the one hand fresh water, and on the other hand salts. This stage is also very energy intensive and would require an additional supply of energy, which risks losing interest in CO2 capture and storage operations.
Par ailleurs, l'hydrogène est considéré comme le vecteur énergétique de demain. En effet, l'hydrogène réagit avec l'oxygène contenu dans l'air pour former une molécule d'eau (non polluante) et de l'énergie selon la réaction décrite ci-après : H2 +1/202 --> H2O+0 II est envisagé d'utiliser l'hydrogène dans les véhicules, mais aussi au sein 30 des centrales thermiques pour la production d'électricité. Malheureusement, l'hydrogène n'est pas une ressource naturelle, comme peut l'être le charbon, le pétrole ou le gaz. L'hydrogène est principalement produit à partir du méthane (qui a un rapport entre atome d'hydrogène et atome de carbone plus élevé que le pétrole ou le charbon), en réalisant une oxydation partielle (formation de CO et H20), puis en réalisant une opération de Water Gas Shift bien connu de l'homme du métier, pour obtenir de l'hydrogène et du CO2. Ces réactions sont schématisées ci-après : CH4 + 3/2 02 -> CO + 2H20 CO + H2O -> CO2 + H2 Une séparation entre l'hydrogène et le CO2 est là encore nécessaire pour obtenir un hydrogène exempt de CO2, et donc non polluant. Une alternative à la production d'hydrogène par reformage du méthane, est de réaliser une électrolyse de l'eau, à basse ou à haute température. A basse température, par l'apport d'énergie électrique, il est possible produire à partir d'eau contenant des électrolytes, de l'hydrogène à la cathode, et de l'oxygène à l'anode selon la réaction suivante : H20+ 2e- -> H2 +1/202 L'électrolyse peut aussi être réalisée à haute température, avec une eau sous forme vapeur, pour obtenir de meilleur rendement. In addition, hydrogen is considered as the energy carrier of tomorrow. In fact, the hydrogen reacts with the oxygen contained in the air to form a water molecule (non-polluting) and energy according to the reaction described below: H2 +1/202 -> H2O + It is envisaged to use hydrogen in vehicles, but also in thermal power plants for the production of electricity. Unfortunately, hydrogen is not a natural resource, as can coal, oil or gas. Hydrogen is mainly produced from methane (which has a higher ratio between hydrogen atom and carbon atom than oil or coal), by carrying out a partial oxidation (formation of CO and H20), then realizing a Water Gas Shift operation well known to those skilled in the art, to obtain hydrogen and CO2. These reactions are diagrammed below: CH4 + 3/2 02 -> CO + 2H20 CO + H2O -> CO2 + H2 A separation between hydrogen and CO2 is again necessary to obtain a hydrogen free of CO2, and therefore non polluting. An alternative to producing hydrogen by methane reforming is to perform electrolysis of water, at low or high temperature. At low temperature, by the supply of electrical energy, it is possible to produce from water containing electrolytes, hydrogen at the cathode, and oxygen at the anode according to the following reaction: H 2 O + 2e - -> H2 +1/202 Electrolysis can also be carried out at high temperature, with water in vapor form, to obtain better performance.
De part le principe de l'électrolyse, l'hydrogène et l'oxygène sont produit à des endroits différents, et donc ne nécessite pas de réaliser une séparation entre l'hydrogène et l'oxygène. Because of the principle of electrolysis, hydrogen and oxygen are produced in different places, and therefore does not require a separation between hydrogen and oxygen.
La présente invention propose d'intégrer l'opération de production d'électricité par oxy-combustion avec captage et stockage de CO2 et l'opération de production d'hydrogène par hydrolyse de l'eau afin de traiter l'eau salée par l'opération d'hydrolyse, de produire l'oxygène nécessaire à l'oxy-combustion et simultanément de produire de l'hydrogène. The present invention proposes to integrate the operation of production of electricity by oxy-combustion with capture and storage of CO2 and the operation of production of hydrogen by hydrolysis of water in order to treat the salt water by the hydrolysis operation, to produce oxygen necessary for oxy-combustion and simultaneously to produce hydrogen.
De manière générale, l'invention propose un procédé de production d'électricité et d'hydrogène comportant les étapes suivantes : a) on produit de l'électricité par combustion d'un combustible hydrocarboné avec un comburant comportant de l'oxygène produit par une unité d'électrolyse mis en oeuvre à l'étape c), la combustion produisant un flux riche en CO2, b) on injecte le flux riche en CO2 dans un aquifère salin et on évacue de l'eau saline dudit aquifère, c) on introduit l'eau saline dans ladite unité d'électrolyse qui décompose l'eau saline en oxygène et en hydrogène au moyen d'un courant électrique. In general, the invention proposes a method for producing electricity and hydrogen comprising the following steps: a) electricity is produced by combustion of a hydrocarbon fuel with an oxidant comprising oxygen produced by a electrolysis unit implemented in step c), the combustion producing a flow rich in CO2, b) the CO2-rich stream is injected into a saline aquifer and saline water is removed from said aquifer, c) introduces saline water into said electrolysis unit which decomposes salt water into oxygen and hydrogen by means of an electric current.
Selon l'invention, le courant électrique peut être mis en oeuvre dans l'unité d'électrolyse à l'étape c) est au moins en partie produit à l'étape a). L'hydrogène produit à l'étape c) peut être brûlé pour produire de 15 l'électricité qui est au moins en partie mis en oeuvre dans l'unité d'électrolyse à l'étape c). Avant l'étape b), on peut augmenter la pression du flux riche en CO2 par une succession d'étape de compression et de refroidissement. Avant l'étape b), on peut traiter le flux riche en CO2 pour éliminer au moins 20 une partie des poussières, des oxydes d'azote et des oxydes de soufre. L'unité d'électrolyse peut être alimentée en eau saline et, en outre, avec un appoint d'eau. Le combustible hydrocarboné peut être du gaz naturel, du fioul liquide, du charbon, du coke de pétrole, du bois. 25 La présente invention permet de remédier à un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur. On permet en effet une meilleure utilisation des ressources naturelles et une meilleure gestion des déchets associés. According to the invention, the electric current can be implemented in the electrolysis unit in step c) is at least partly produced in step a). The hydrogen produced in step c) can be burned to produce electricity which is at least partly used in the electrolysis unit in step c). Before step b), the pressure of the CO2-rich stream can be increased by a succession of compression and cooling steps. Prior to step b), the CO2 rich stream can be treated to remove at least a portion of the dusts, nitrogen oxides and sulfur oxides. The electrolysis unit can be supplied with saline water and, in addition, with a make-up of water. The hydrocarbon fuel can be natural gas, liquid fuel oil, coal, petroleum coke, wood. The present invention overcomes one or more disadvantages of the prior art. In fact, better use of natural resources and better management of associated waste is allowed.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront clairement à la lecture de la description faite ci-après en se référant à la figure 1 qui schématise le procédé selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood and will become clear from reading the description given below with reference to FIG. 1 which schematizes the method according to the invention.
Sur la figure 1, l'unité OC met en oeuvre une étape d'oxy-combustion. L'unité OC comporte une chambre d'oxy-combustion qui est alimentée en combustible 1 et en comburant 2. Le combustible est un combustible hydrocarboné d'origine fossile ou composé de biomasse. Par exemple on peut utiliser du gaz naturel, du fioul liquide, du charbon, du coke de pétrole, ou un mélange de ces combustibles fossiles, du bois. Selon l'invention, le comburant 2 comporte de l'oxygène produit par électrolyse de l'eau dans l'unité E. Une partie de l'oxygène peut aussi provenir d'une unité de production d'oxygène par cryo-distillation de l'air ou par adsorption. In FIG. 1, the unit OC implements an oxy-combustion step. The OC unit comprises an oxy-combustion chamber which is fueled with fuel 1 and oxidant 2. The fuel is a hydrocarbon fuel of fossil origin or composed of biomass. For example, you can use natural gas, liquid fuel oil, coal, petroleum coke, or a mixture of these fossil fuels, wood. According to the invention, the oxidant 2 comprises oxygen produced by electrolysis of the water in the unit E. Part of the oxygen may also come from a unit for producing oxygen by cryo-distillation of the oxygen. air or adsorption.
En général, les débits de combustible et de comburant circulant dans les conduits 1 et 2 sont contrôlés et ajustés pour réaliser une combustion avec un excès d'oxygène. La chambre de combustion dans l'unité OC est constituée d'une enveloppe métallique, couramment appelée "casing", cette enveloppe étant doublée de matériau réfractaire à la chaleur. La chambre de combustion est équipée de un ou plusieurs brûleurs. De plus, la chambre de combustion peut comporter éventuellement des tubes dans lesquels circule un fluide à chauffer. Ce fluide peut être de l'eau de chaudière qui se transforme en vapeur afin de générer de l'électricité. Alternativement, les fumées sous pression produites dans la chambre de combustion sont détendues dans une turbine pour produire de l'électricité. Les fumées 4 produites par la combustion réalisée dans l'unité OC sont riches en CO2. Une portion du flux 4 peut être prélevée par le conduit 12 pour être 30 mélangée avec l'oxygène 2 produit par l'unité d'électrolyse afin de reconstituer un comburant équivalent à l'air par dilution de l'oxygène dans le CO2. In general, the fuel and oxidant flows flowing in the ducts 1 and 2 are controlled and adjusted to achieve combustion with an excess of oxygen. The combustion chamber in the OC unit consists of a metal casing, commonly called "casing", this envelope being lined with heat-resistant material. The combustion chamber is equipped with one or more burners. In addition, the combustion chamber may optionally comprise tubes in which circulates a fluid to be heated. This fluid can be boiler water that turns into steam to generate electricity. Alternatively, the pressurized fumes produced in the combustion chamber are expanded in a turbine to produce electricity. The fumes 4 produced by the combustion carried out in the OC unit are rich in CO2. A portion of stream 4 may be withdrawn through line 12 to be mixed with the oxygen 2 produced by the electrolysis unit to reconstitute an equivalent air oxidant by diluting oxygen in the CO2.
Le flux 4 de CO2 peut subir, dans l'unité T, des traitements de dépoussiérage et d'enlèvement des oxydes d'azote et/ou de soufre. Pour le dépoussiérage, on utilise de préférence des filtres électrostatiques. Certains traitements peuvent être réalisés dans la chambre de combustion OC. Par exemple, dans le cas d'utilisation de combustible à forte teneur en soufre, comme par exemple le charbon, l'injection de calcaire dans la chambre OC permet une première réduction de la teneur en oxyde de soufre qui est en général suivie d'une seconde étape de désulfuration sur les fumées sortant de la chambre de combustion. The flow 4 of CO2 may undergo, in the unit T, dust removal and removal of nitrogen oxides and / or sulfur. For dedusting, electrostatic filters are preferably used. Some treatments can be performed in the OC combustion chamber. For example, in the case of using high sulfur fuel, such as coal, the injection of limestone into the chamber OC allows a first reduction of the sulfur oxide content which is generally followed by a second desulfurization step on the fumes exiting the combustion chamber.
Puis, le flux de CO2 issu de l'unité T est introduit dans l'unité de compression C pour subir une succession d'étapes de compression et de refroidissement jusqu'à atteindre une pression compatible avec les conditions de stockage du CO2, c'est-à-dire une pression qui peut être supérieure à 100 bars. L'eau recueillie lors des refroidissements successifs après chaque étape de compression peut être évacuée par le conduit 3 de l'unité C. Selon l'invention, le flux 5 de CO2 comprimé issu de C est injecté dans un aquifère salin SA. L'injection de CO2 est réalisée dans un puits qui est foré depuis la surface jusqu'à l'aquifère SA. On appelle aquifère toute formation géologique perméable qui contient de l'eau. Les aquifères les plus superficiels contiennent de l'eau douce utilisée pour l'alimentation en eau potable. Les aquifères plus profonds contiennent de l'eau salée impropre à la consommation humaine, mais qui peuvent stocker du CO2 notamment lorsque l'aquifère salin est recouvert d'une couche de formations étanches telles de l'argile ou du sel au-dessus du site de stockage afin d'éviter toute remontée de CO2 en surface. L'eau salée produite de l'aquifère salin comporte en général entre 100 et 150 g/I de sels. Dans la plupart des cas, l'injection de CO2 a pour conséquence d'augmenter la pression dans l'aquifère salin SA. Pour injecter une grande quantité de CO2, il est nécessaire d'évacuer de l'eau salée de l'aquifère SA, par exemple par l'intermédiaire d'un puits de production. En général le puits de productions est distinct du puits d'injection. Sur la figure 1, l'eau salée générée est évacuée de SA schématiquement par le conduit 6. Then, the CO2 flow from the unit T is introduced into the compression unit C to undergo a succession of compression and cooling steps until a pressure compatible with the CO2 storage conditions is reached. that is, a pressure that may be greater than 100 bar. The water collected during successive cooling after each compression step can be discharged through line 3 of unit C. According to the invention, the flow of compressed CO2 from C is injected into a salt aquifer SA. The CO2 injection is carried out in a well that is drilled from the surface to the SA aquifer. An aquifer is any permeable geological formation that contains water. The most superficial aquifers contain fresh water used for the supply of drinking water. The deeper aquifers contain salt water unfit for human consumption, but which can store CO2 especially when the salt aquifer is covered with a layer of watertight formations such as clay or salt above the site. in order to avoid any CO2 rise on the surface. The saline water produced from the saline aquifer generally comprises between 100 and 150 g / l of salts. In most cases, the CO2 injection has the effect of increasing the pressure in the SA salt aquifer. To inject a large quantity of CO2, it is necessary to evacuate salt water from the SA aquifer, for example via a production well. In general, the production well is distinct from the injection well. In FIG. 1, the salt water generated is evacuated from SA schematically by the duct 6.
Selon l'invention, on utilise une partie de l'électricité produite grâce à l'étape d'oxy-combustion pour réaliser l'électrolyse de l'eau saline 6 générée lors du stockage du CO2 dans l'aquifère salin SA. L'électrolyse est réalisée dans l'unité E qui comporte une cellule électrolytique comportant deux électrodes, habituellement en métal inerte (dans la zone de potentiel et de pH considérée) comme le platine, immergées dans l'eau salée 6 provenant de l'aquifère SA. Les deux électrodes sont connectées aux pôles opposés d'une source de courant, par exemple produite grâce à l'énergie obtenue dans l'unité d'oxy-combustion OC, ou bien produite dans l'unité D décrite ci-après. L'électrolyse réalisée dans l'unité E permet de produire l'oxygène évacué par le conduit 2, de l'hydrogène évacué par le conduit 8 et des sels, évacués par le conduit 7, qui constituent des déchets ultimes. L'oxygène 2 produit à l'anode est utilisé dans l'unité OC pour réaliser l'oxycombustion. L'hydrogène 8 produit à la cathode est utilisé comme combustible dans l'unité D, ou stocké, puis transporté dans le but d'être utilisé comme vecteur d'énergie propre. L'opération d'électrolyse de l'eau saline générée lors du stockage du CO2 permet, simultanément en une opération, de traiter l'eau salée, de produire l'oxygène nécessaire à l'oxy-combustion et de produire de l'hydrogène. Dans les cas où l'eau produite par le flux 6 n'est pas suffisante pour produire tout l'oxygène nécessaire à la l'oxy-combustion dans l'unité OC, un appoint d'eau peut être réalisé par le conduit 11 alimentant l'unité E. According to the invention, a part of the electricity produced by the oxy-combustion step is used to electrolyze the saline water 6 generated during the storage of CO2 in the SA salt aquifer. The electrolysis is carried out in unit E which comprises an electrolytic cell comprising two electrodes, usually of inert metal (in the potential and pH zone considered) such as platinum, immersed in salt water 6 from the aquifer HER. The two electrodes are connected to the opposite poles of a current source, for example produced by virtue of the energy obtained in the oxy-combustion unit OC, or produced in unit D described below. The electrolysis carried out in unit E makes it possible to produce the oxygen discharged through line 2, the hydrogen discharged through line 8 and salts, evacuated via line 7, which constitute ultimate waste. The oxygen 2 produced at the anode is used in the OC unit to achieve oxycombustion. Hydrogen 8 produced at the cathode is used as fuel in unit D, or stored, then transported for the purpose of being used as a clean energy carrier. The operation of electrolysis of the saline water generated during the storage of the CO2 makes it possible, simultaneously in one operation, to treat the salt water, to produce the oxygen necessary for the oxy-combustion and to produce hydrogen . In the cases where the water produced by the flow 6 is not sufficient to produce all the oxygen necessary for the oxycombustion in the OC unit, an additional water can be made by the conduit 11 feeding unit E.
Une partie ou la totalité de l'hydrogène 8 produit à la cathode de l'unité d'électrolyse E peut être introduite dans l'unité D pour produire de l'électricité. L'hydrogène 8, de préférence sous pression, est mélangé avec l'air, de préférence sous pression, arrivant par le conduit 9 dans une deuxième chambre de combustion. La réaction exothermique de combustion de l'hydrogène permet de produire des gaz de combustion qui sont détendus à travers une turbine. L'énergie de détente récupérée par la turbine est transformée en électricité par un générateur. Les gaz détendus issus de la turbine sont refroidis par échange de chaleur avec un fluide, par exemple de l'eau. L'eau chauffée et vaporisée est détendue à travers une seconde turbine. L'énergie de détente récupérée par la seconde turbine est transformée en électricité par un générateur. Les gaz refroidis qui sont évacués par le conduit 10 comportent en majorité de l'eau et de l'azote. Une partie de l'électricité produite par l'unité D peut éventuellement être utilisée pour réaliser l'électrolyse de l'eau salée dans l'unité E. Some or all of the hydrogen 8 produced at the cathode of the electrolysis unit E can be introduced into the unit D to produce electricity. Hydrogen 8, preferably under pressure, is mixed with air, preferably under pressure, arriving via line 9 into a second combustion chamber. The exothermic combustion reaction of hydrogen produces combustion gases which are expanded through a turbine. The relaxation energy recovered by the turbine is converted into electricity by a generator. The expanded gases from the turbine are cooled by heat exchange with a fluid, for example water. The heated and vaporized water is expanded through a second turbine. The relaxation energy recovered by the second turbine is converted into electricity by a generator. The cooled gases that are evacuated through line 10 mainly comprise water and nitrogen. Part of the electricity produced by unit D may possibly be used to carry out the electrolysis of salt water in unit E.
L'exemple ci après décrit un cas de fonctionnement de l'enchainement de procédé selon l'invention, schématisé par la figure 1. Les hypothèses sont décrites ci dessous : combustible : Charbon ayant un PCI de 25 000 kJ/kg et contenant 65%pds de carbone, Chaudière de 1400 MWth avec un rendement électrique net de 50%, comburant : Oxygène avec 5% d'excès, Eau de production : Production équivalente au CO2 injecté en poids - salinité 120 g/L The example below describes a case of operation of the process sequence according to the invention, shown schematically in FIG. 1. The hypotheses are described below: fuel: Coal having a PCI of 25,000 kJ / kg and containing 65% Carbon Wt., 1400 MWth boiler with 50% net electrical efficiency, oxidizer: Oxygen with 5% excess, Production water: Production equivalent to CO2 injected by weight - salinity 120 g / L
Le tableau suivant montre le bilan matière du schéma de la figure 1 proposé avec oxy-combustion de charbon, séquestration de 100% du CO2 émis compressé et séché, et électrolyse de l'eau salée produite lors de l'injection. Flux 1 2 5 6 7 8 11 Description Charbon 02 CO2 sec Eau salée Saumure H2 Appoint eau Débit (kg/s) 56 101,9 133,5 133,5 18,84 12,74 0 L'exemple ci dessus montre que l'eau produite lors de l'injection du CO2 suffit à la production de l'intégralité de l'oxygène nécessaire à l'oxy-combustion.The following table shows the material balance of the scheme of Figure 1 proposed with oxy-combustion of coal, sequestration of 100% of the CO2 emitted compressed and dried, and electrolysis of the salt water produced during the injection. Flux 1 2 5 6 7 8 11 Description Coal 02 CO2 dry Salt water Brine H2 Water supply Flow (kg / s) 56 101.9 133.5 133.5 18.84 12.74 0 The above example shows that water produced during the injection of CO2 is sufficient for the production of all the oxygen necessary for oxy-combustion.
25 La saumure produite dans l'unité E et évacuée par le conduit 7 contient 850 g/I de sels. 10 15 20 The brine produced in unit E and discharged through line 7 contains 850 g / l of salts. 10 15 20
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