JP2554230B2 - コンバインド・サイクル発電方法 - Google Patents
コンバインド・サイクル発電方法Info
- Publication number
- JP2554230B2 JP2554230B2 JP4287503A JP28750392A JP2554230B2 JP 2554230 B2 JP2554230 B2 JP 2554230B2 JP 4287503 A JP4287503 A JP 4287503A JP 28750392 A JP28750392 A JP 28750392A JP 2554230 B2 JP2554230 B2 JP 2554230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crude oil
- power generation
- low
- sulfur
- combined cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバインド・サイク
ル発電方法に関する。
ル発電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、日本の火力発電は、ボイラで生じ
た高温高圧のスチームでタービンを回転する発電方法が
主なものである。そのボイラ用油燃料としては、主に重
油や原油が使用されている。それらの中で、原油焚きの
場合はワックス分が多く、かつ、ＳＯX の発生量の少な
い低硫黄原油、例えばミナス産原油や大慶産原油が公害
防止の観点から好んで使用されている。また、最近では
良質燃料であるＬＮＧを用いたコンバインド・サイクル
発電が採用されている。
た高温高圧のスチームでタービンを回転する発電方法が
主なものである。そのボイラ用油燃料としては、主に重
油や原油が使用されている。それらの中で、原油焚きの
場合はワックス分が多く、かつ、ＳＯX の発生量の少な
い低硫黄原油、例えばミナス産原油や大慶産原油が公害
防止の観点から好んで使用されている。また、最近では
良質燃料であるＬＮＧを用いたコンバインド・サイクル
発電が採用されている。
【０００３】上記の原油や重油をボイラで焚いてスチー
ムタービンにより発電する方法は、熱効率が約４０％／
ＨＨＶ基準（ＨＨＶ：高位発熱量）と比較的低い。これ
に対し、ＬＮＧ焚きで採用されているコンバインド・サ
イクル発電は、圧縮機で圧縮した空気で燃料を燃焼する
か、あるいは、圧縮空気を燃焼熱で加熱して高温高圧ガ
スを発生し、タービンを回転して発電すると共に、その
排ガスの熱エネルギーをボイラで回収してスチームター
ビンを回転し、再度発電する方法であり、熱効率は約４
８％／ＨＨＶ基準と高いことが特徴である。
ムタービンにより発電する方法は、熱効率が約４０％／
ＨＨＶ基準（ＨＨＶ：高位発熱量）と比較的低い。これ
に対し、ＬＮＧ焚きで採用されているコンバインド・サ
イクル発電は、圧縮機で圧縮した空気で燃料を燃焼する
か、あるいは、圧縮空気を燃焼熱で加熱して高温高圧ガ
スを発生し、タービンを回転して発電すると共に、その
排ガスの熱エネルギーをボイラで回収してスチームター
ビンを回転し、再度発電する方法であり、熱効率は約４
８％／ＨＨＶ基準と高いことが特徴である。
【０００４】ところで、石油の埋蔵量には限界があり、
石油の消費量増大を抑制する見地から、発電に使用され
る石油類の使用を国際的に制限する方向にある。そこで
は、発電に使用される石油消費量を現状で凍結すること
が要請されている。したがって、今後の発電の需要増に
対処するためには、熱効率の高い発電方法への転換が迫
られている。しかし、ＬＮＧによるコンバインド・サイ
クル発電は、既に高熱効率で発電が行われているが、Ｌ
ＮＧの貯蔵にコストがかかるため、原油に比べて安定供
給に不安を残している。
石油の消費量増大を抑制する見地から、発電に使用され
る石油類の使用を国際的に制限する方向にある。そこで
は、発電に使用される石油消費量を現状で凍結すること
が要請されている。したがって、今後の発電の需要増に
対処するためには、熱効率の高い発電方法への転換が迫
られている。しかし、ＬＮＧによるコンバインド・サイ
クル発電は、既に高熱効率で発電が行われているが、Ｌ
ＮＧの貯蔵にコストがかかるため、原油に比べて安定供
給に不安を残している。
【０００５】欧米では、既に原油や残渣油をガスタービ
ンの燃料に使用する試みがなされているが、それらに含
まれる不純物のため、トラブルが多く発生し、軽油やＬ
ＮＧを使用する場合に比べて保守費用が嵩むという問題
が指摘されている。そして、ガスタービンに使用する油
燃料の不純物含有量として、塩分を０．５ｐｐｍ以下、
硫黄分を０．０５重量％以下、バナジウムを０．５ｐｐ
ｍ以下に制限することが望ましいとされている。特に、
塩分とバナジウムは相互に影響してガスタービンのブレ
ード金属の溶融点を低下させたり、灰分のブレードへの
粘着の原因となる。また、硫黄分の上記基準も同様にブ
レードの保護の観点から設定されたものである。しか
し、ボイラ焚き燃料として使用される前記のミナス産原
油や大慶産原油のような低硫黄原油でも、これらの基準
を満足できず、熱効率のよいコンバインド・サイクル発
電のガスタービン燃料としてそのまま使用することがで
きないという問題があった。
ンの燃料に使用する試みがなされているが、それらに含
まれる不純物のため、トラブルが多く発生し、軽油やＬ
ＮＧを使用する場合に比べて保守費用が嵩むという問題
が指摘されている。そして、ガスタービンに使用する油
燃料の不純物含有量として、塩分を０．５ｐｐｍ以下、
硫黄分を０．０５重量％以下、バナジウムを０．５ｐｐ
ｍ以下に制限することが望ましいとされている。特に、
塩分とバナジウムは相互に影響してガスタービンのブレ
ード金属の溶融点を低下させたり、灰分のブレードへの
粘着の原因となる。また、硫黄分の上記基準も同様にブ
レードの保護の観点から設定されたものである。しか
し、ボイラ焚き燃料として使用される前記のミナス産原
油や大慶産原油のような低硫黄原油でも、これらの基準
を満足できず、熱効率のよいコンバインド・サイクル発
電のガスタービン燃料としてそのまま使用することがで
きないという問題があった。
【０００６】一方、原油や各石油留分の脱硫技術とし
て、以前から水素化脱硫法が用いられている。水素化脱
硫には、大量の水素が消費される。この水素は、現在で
は石油系炭化水素の分解ガス化法で製造されている。こ
れには、天然ガスや石油留分を原料とした部分酸化法や
スチームリフォーミング法などが知られている。これら
の方法は大量の水素を製造するのに最適な方法である
が、製造工程が複雑であり、温度条件も８５０〜１００
０℃以上と厳しく、製造設備に多大のコストがかかる。
上記の低硫黄原油は硫黄含有量が低いため、水素の使用
量は比較的少なくてすむが、脱硫設備が大規模なため、
上記の方法はふさわしくない。また、水素の沸点が極低
温であり、漏洩による着火・爆発などの危険性が高いこ
とから、低硫黄原油の精製装置は、水素大型製造設備か
ら離れた場所に設置される。その結果、該設備から水素
を輸送したり、一時的に貯蔵することになるが、保安上
の観点から好ましくない。
て、以前から水素化脱硫法が用いられている。水素化脱
硫には、大量の水素が消費される。この水素は、現在で
は石油系炭化水素の分解ガス化法で製造されている。こ
れには、天然ガスや石油留分を原料とした部分酸化法や
スチームリフォーミング法などが知られている。これら
の方法は大量の水素を製造するのに最適な方法である
が、製造工程が複雑であり、温度条件も８５０〜１００
０℃以上と厳しく、製造設備に多大のコストがかかる。
上記の低硫黄原油は硫黄含有量が低いため、水素の使用
量は比較的少なくてすむが、脱硫設備が大規模なため、
上記の方法はふさわしくない。また、水素の沸点が極低
温であり、漏洩による着火・爆発などの危険性が高いこ
とから、低硫黄原油の精製装置は、水素大型製造設備か
ら離れた場所に設置される。その結果、該設備から水素
を輸送したり、一時的に貯蔵することになるが、保安上
の観点から好ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消し、低硫黄原油を用い、ガスタービンに適した
燃料により高い熱効率で発電できるコンバインド・サイ
クル発電方法を提供しようとするもので、この方法は、
省エネルギー、地球温暖化防止、有害物質の発生抑制の
観点からも有利な発電方法である。
点を解消し、低硫黄原油を用い、ガスタービンに適した
燃料により高い熱効率で発電できるコンバインド・サイ
クル発電方法を提供しようとするもので、この方法は、
省エネルギー、地球温暖化防止、有害物質の発生抑制の
観点からも有利な発電方法である。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は、コンバイン
ド・サイクル発電の排熱回収ボイラでメタノールを加熱
し、メタノール改質触媒の存在下で該メタノールをスチ
ームと反応させて水素を製造し、脱硫触媒の存在下で低
硫黄原油に該水素を作用させることにより、低硫黄原油
中の硫黄及び重金属の含有量を低減させて精製原油を回
収し、その精製原油を高温のまま上記のコンバインド・
サイクル発電のガスタービンの燃料として用いることを
特徴とする発電方法、及び、上記の発電方法において、
コンバインド・サイクル発電の排熱回収ボイラで低硫黄
原油を加熱し、静電式脱塩処理により塩分含有量を低減
させた後、上記の脱硫触媒で処理することを特徴とする
発電方法である。
ド・サイクル発電の排熱回収ボイラでメタノールを加熱
し、メタノール改質触媒の存在下で該メタノールをスチ
ームと反応させて水素を製造し、脱硫触媒の存在下で低
硫黄原油に該水素を作用させることにより、低硫黄原油
中の硫黄及び重金属の含有量を低減させて精製原油を回
収し、その精製原油を高温のまま上記のコンバインド・
サイクル発電のガスタービンの燃料として用いることを
特徴とする発電方法、及び、上記の発電方法において、
コンバインド・サイクル発電の排熱回収ボイラで低硫黄
原油を加熱し、静電式脱塩処理により塩分含有量を低減
させた後、上記の脱硫触媒で処理することを特徴とする
発電方法である。
【０００９】
【作用】本発明者等は、低硫黄原油をガスタービンに適
した燃料に転換し、高い熱効率で発電することのできる
コンバインド・サイクル発電について鋭意検討した。そ
の結果、本発明は、コンバインド・サイクル発電の排熱
回収ボイラで回収した熱エネルギーを用いてメタノール
を加熱し、スチームを添加して改質することにより低コ
ストで水素を製造し、脱硫触媒の存在下で該水素を低硫
黄原油に作用させて硫黄及び重金属の含有量を低減し、
精製された高温の精製原油を上記のコンバインド・サイ
クル発電のガスタービンの燃料としてそのまま用いる高
熱効率のコンバインド・サイクル発電方法、さらに、上
記の低硫黄原油の精製に先立ち、上記の排熱回収ボイラ
で回収した低位の熱エネルギーを利用して、低硫黄原油
を加熱して脱塩処理を行い、その高温の低硫黄原油を、
必要に応じて上記の排熱回収ボイラでさらに加熱してか
ら上記の水添処理を行うことにより、熱効率を一層向上
させたコンバインド・サイクル発電方法を提供すること
にある。そして、上記の精製原油を用いることにより、
ガスタービンの保守・点検、ブレードの交換などの費用
を低減することができ、また、上記の脱塩処理により、
燃焼時の塩分とバナジウムの相互作用によるブレード金
属の溶融点の低下や灰分のブレードへの粘着などの不都
合を解消することができる。
した燃料に転換し、高い熱効率で発電することのできる
コンバインド・サイクル発電について鋭意検討した。そ
の結果、本発明は、コンバインド・サイクル発電の排熱
回収ボイラで回収した熱エネルギーを用いてメタノール
を加熱し、スチームを添加して改質することにより低コ
ストで水素を製造し、脱硫触媒の存在下で該水素を低硫
黄原油に作用させて硫黄及び重金属の含有量を低減し、
精製された高温の精製原油を上記のコンバインド・サイ
クル発電のガスタービンの燃料としてそのまま用いる高
熱効率のコンバインド・サイクル発電方法、さらに、上
記の低硫黄原油の精製に先立ち、上記の排熱回収ボイラ
で回収した低位の熱エネルギーを利用して、低硫黄原油
を加熱して脱塩処理を行い、その高温の低硫黄原油を、
必要に応じて上記の排熱回収ボイラでさらに加熱してか
ら上記の水添処理を行うことにより、熱効率を一層向上
させたコンバインド・サイクル発電方法を提供すること
にある。そして、上記の精製原油を用いることにより、
ガスタービンの保守・点検、ブレードの交換などの費用
を低減することができ、また、上記の脱塩処理により、
燃焼時の塩分とバナジウムの相互作用によるブレード金
属の溶融点の低下や灰分のブレードへの粘着などの不都
合を解消することができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の１実施例であるコンバイン
ド・サイクル発電プロセスの説明図である。図１は主要
設備のみ示し、付属設備は省略してある。この設備は、
主に発電用のガスタービン１、排熱回収ボイラ２で稼働
するスチームタービン１３、メタノール改質塔７、原油
精製塔１１及び脱塩処理装置５からなる。まず、メタノ
ール改質系について説明すると、メタノールはメタノー
ルタンク６から排熱回収ボイラ２に送られ、加熱して昇
圧してからスチームと共にメタノール改質塔７に送ら
れ、メタノールを改質して水素と二酸化炭素からなる改
質ガスを得る。なお、図示しないが、メタノールの加熱
は通常メタノール蒸発器の後、予備加熱器など、必要に
応じて数段階で行う。メタノール改質塔７に供給される
スチームは、下記のスチームタービン１３から抽気した
ものを、必要に応じて排熱回収ボイラ２で加熱して用い
てもよい。メタノール改質塔７では、銅系触媒により、
メタノールとスチームから水素と二酸化炭素を生成し、
改質ガスの一部を上記のメタノールに加えてメタノール
改質塔７に還流する。改質ガスの残部は熱交換器で冷却
して水分離ドラム８に送られ、凝縮水分の一部を除去
し、さらに、熱交換器で冷却してメタノール分離ドラム
９に送り、メタノールを分離し、二酸化炭素分離装置１
０で二酸化炭素を除去し、必要に応じて昇圧してから原
油精製塔１１に供給される。なお、二酸化炭素の分離に
はアミン水溶液等の吸収剤を用いる方法を採用すること
もできる。
ド・サイクル発電プロセスの説明図である。図１は主要
設備のみ示し、付属設備は省略してある。この設備は、
主に発電用のガスタービン１、排熱回収ボイラ２で稼働
するスチームタービン１３、メタノール改質塔７、原油
精製塔１１及び脱塩処理装置５からなる。まず、メタノ
ール改質系について説明すると、メタノールはメタノー
ルタンク６から排熱回収ボイラ２に送られ、加熱して昇
圧してからスチームと共にメタノール改質塔７に送ら
れ、メタノールを改質して水素と二酸化炭素からなる改
質ガスを得る。なお、図示しないが、メタノールの加熱
は通常メタノール蒸発器の後、予備加熱器など、必要に
応じて数段階で行う。メタノール改質塔７に供給される
スチームは、下記のスチームタービン１３から抽気した
ものを、必要に応じて排熱回収ボイラ２で加熱して用い
てもよい。メタノール改質塔７では、銅系触媒により、
メタノールとスチームから水素と二酸化炭素を生成し、
改質ガスの一部を上記のメタノールに加えてメタノール
改質塔７に還流する。改質ガスの残部は熱交換器で冷却
して水分離ドラム８に送られ、凝縮水分の一部を除去
し、さらに、熱交換器で冷却してメタノール分離ドラム
９に送り、メタノールを分離し、二酸化炭素分離装置１
０で二酸化炭素を除去し、必要に応じて昇圧してから原
油精製塔１１に供給される。なお、二酸化炭素の分離に
はアミン水溶液等の吸収剤を用いる方法を採用すること
もできる。
【００１１】一方、低硫黄原油は低硫黄原油タンク４か
ら排熱回収ボイラ２に送られ、加熱してから静電式脱塩
処理装置（電気脱塩装置）５に送って塩分を除去し、次
いで上記の排熱回収ボイラ２で水素精製に適する３００
〜４００℃の温度まで加熱する。この高温脱塩処理原油
は、上記水素と共に原油精製塔１１に導入され、低硫黄
原油中の硫黄を硫化水素に転換し、バナジウムなどの重
金属分は精製塔の触媒表面に吸着されて除かれる。原油
精製塔１１の触媒としては、アルミナ又はシリカ・アル
ミナの担体にＭｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｗなどの複合酸化物を
担持させたものが使用される。精製反応は温度３００〜
４５０℃、圧力１０〜２００Ｋｇ／ｃｍ2で行われる。
反応は発熱反応であり、精製後の原油は硫化水素分離塔
１２で硫化水素濃度の高い副生ガスを分離する。硫化水
素分離塔１２は通常アミンによる洗浄方法が採用され、
硫化水素を吸収した吸収液は硫黄回収装置に送られる。
ら排熱回収ボイラ２に送られ、加熱してから静電式脱塩
処理装置（電気脱塩装置）５に送って塩分を除去し、次
いで上記の排熱回収ボイラ２で水素精製に適する３００
〜４００℃の温度まで加熱する。この高温脱塩処理原油
は、上記水素と共に原油精製塔１１に導入され、低硫黄
原油中の硫黄を硫化水素に転換し、バナジウムなどの重
金属分は精製塔の触媒表面に吸着されて除かれる。原油
精製塔１１の触媒としては、アルミナ又はシリカ・アル
ミナの担体にＭｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｗなどの複合酸化物を
担持させたものが使用される。精製反応は温度３００〜
４５０℃、圧力１０〜２００Ｋｇ／ｃｍ2で行われる。
反応は発熱反応であり、精製後の原油は硫化水素分離塔
１２で硫化水素濃度の高い副生ガスを分離する。硫化水
素分離塔１２は通常アミンによる洗浄方法が採用され、
硫化水素を吸収した吸収液は硫黄回収装置に送られる。
【００１２】硫黄及び重金属含有量の低減された精製原
油は、積極的に冷却することなく、高温のままコンバイ
ンド・サイクル発電のガスタービン１に送られ、燃焼し
てガスタービンを駆動し、発電を行うと共に、排ガスを
上記の排熱回収ボイラ２に送られ、熱を回収してから煙
突３を経て大気に放出される。そして、排熱回収ボイラ
２ではスチームを発生し、スチームタービン１３を駆動
して発電を行う。スチームタービン１３から排出される
スチームは復水器１４で凝縮してから排熱回収ボイラ２
に戻される。
油は、積極的に冷却することなく、高温のままコンバイ
ンド・サイクル発電のガスタービン１に送られ、燃焼し
てガスタービンを駆動し、発電を行うと共に、排ガスを
上記の排熱回収ボイラ２に送られ、熱を回収してから煙
突３を経て大気に放出される。そして、排熱回収ボイラ
２ではスチームを発生し、スチームタービン１３を駆動
して発電を行う。スチームタービン１３から排出される
スチームは復水器１４で凝縮してから排熱回収ボイラ２
に戻される。
【００１３】上記の精製原油は、別の工程で得られる常
温の精製原油を燃料として用いる場合と比べると、常温
の燃料を上記の温度まで加熱するのに必要な熱量だけガ
スタービンの発電効率（熱効率）を向上させたことにな
る。しかも、本発明によれば、低硫黄原油を脱塩処理や
精製処理に必要な温度まで加熱するのに必要な熱エネル
ギーは、もともと同じガスタービンの排熱回収ボイラよ
り得られるものであり、通常では発電にほとんど寄与し
ない比較的低位（低温）の熱エネルギーを活用できるの
で、省エネルギーの観点からも大きな利点である。別工
程で精製される燃料を用いる場合は、精製された燃料は
一旦冷却してタンクに貯蔵され、あるいは、貯蔵中に冷
却され、その後、発電設備に運ばれるので、精製時に保
有する熱エネルギーをガスタービンで生かすことができ
なかった。
温の精製原油を燃料として用いる場合と比べると、常温
の燃料を上記の温度まで加熱するのに必要な熱量だけガ
スタービンの発電効率（熱効率）を向上させたことにな
る。しかも、本発明によれば、低硫黄原油を脱塩処理や
精製処理に必要な温度まで加熱するのに必要な熱エネル
ギーは、もともと同じガスタービンの排熱回収ボイラよ
り得られるものであり、通常では発電にほとんど寄与し
ない比較的低位（低温）の熱エネルギーを活用できるの
で、省エネルギーの観点からも大きな利点である。別工
程で精製される燃料を用いる場合は、精製された燃料は
一旦冷却してタンクに貯蔵され、あるいは、貯蔵中に冷
却され、その後、発電設備に運ばれるので、精製時に保
有する熱エネルギーをガスタービンで生かすことができ
なかった。
【００１４】本発明は、上記の脱塩処理工程を必ずしも
必要としないが、この工程を採用するときには、脱塩処
理に必要な熱エネルギーを排熱回収ボイラから得ること
ができるので、本発明の発電方法から独立して脱塩処理
を行う場合に比べ、各々の工程に必要な熱エネルギーを
無駄なく次の工程で利用でき、全体的には一定燃料当た
りの発電量を大きく向上させることができるので、省エ
ネルギーの観点からも好ましい。
必要としないが、この工程を採用するときには、脱塩処
理に必要な熱エネルギーを排熱回収ボイラから得ること
ができるので、本発明の発電方法から独立して脱塩処理
を行う場合に比べ、各々の工程に必要な熱エネルギーを
無駄なく次の工程で利用でき、全体的には一定燃料当た
りの発電量を大きく向上させることができるので、省エ
ネルギーの観点からも好ましい。
【００１５】図２は静電式脱塩処理装置５の詳細を示し
た説明図である。低硫黄原油は、低硫黄原油タンク４か
ら脱塩処理設備５に送る前に排熱回収ボイラ２で加熱さ
れる。加熱温度は、後段の静電式脱塩に適した温度、例
えば８０〜１５０℃の範囲、さらには原油の粘度と比重
に応じて適宜選択される。加熱された低硫黄原油は脱塩
処理設備５の３段のディソルタ５１で淡水を用いて脱塩
処理される。ディソルタの段数は３段に限定されない
が、普通２〜３段で行う。排熱回収ボイラ２で加熱され
た低硫黄原油は１段目のディソルタに供給され、２段目
のディソルタで分離された淡水と混合され、例えば２万
ボルト程度の静電圧を印加して水滴を凝集させ、沈降分
離する。分離された原油は２段目のディソルタに供給さ
れ、３段目のディソルタで分離された淡水と混合され、
１段目と同様に静電圧を印加して原油と水に分離され、
分離された原油は３段目のディソルタに供給され、１段
目のディソルタから排出される排水と熱交換して加熱さ
れ、新たな淡水と混合して１段目と同様に静電圧を印加
し、最終的に脱塩される。脱塩処理原油は、再び排熱回
収ボイラ２で加熱した後、原油精製塔１１に送られる。
脱塩処理原油は、ガスタービンのブレードの溶融点を低
下させないように、塩分含有量をできるだけ低くするこ
とが好ましいが、通常０．５ｐｐｍ以下に調整する。塩
分を含んだ排水は排水処理設備で処理される。
た説明図である。低硫黄原油は、低硫黄原油タンク４か
ら脱塩処理設備５に送る前に排熱回収ボイラ２で加熱さ
れる。加熱温度は、後段の静電式脱塩に適した温度、例
えば８０〜１５０℃の範囲、さらには原油の粘度と比重
に応じて適宜選択される。加熱された低硫黄原油は脱塩
処理設備５の３段のディソルタ５１で淡水を用いて脱塩
処理される。ディソルタの段数は３段に限定されない
が、普通２〜３段で行う。排熱回収ボイラ２で加熱され
た低硫黄原油は１段目のディソルタに供給され、２段目
のディソルタで分離された淡水と混合され、例えば２万
ボルト程度の静電圧を印加して水滴を凝集させ、沈降分
離する。分離された原油は２段目のディソルタに供給さ
れ、３段目のディソルタで分離された淡水と混合され、
１段目と同様に静電圧を印加して原油と水に分離され、
分離された原油は３段目のディソルタに供給され、１段
目のディソルタから排出される排水と熱交換して加熱さ
れ、新たな淡水と混合して１段目と同様に静電圧を印加
し、最終的に脱塩される。脱塩処理原油は、再び排熱回
収ボイラ２で加熱した後、原油精製塔１１に送られる。
脱塩処理原油は、ガスタービンのブレードの溶融点を低
下させないように、塩分含有量をできるだけ低くするこ
とが好ましいが、通常０．５ｐｐｍ以下に調整する。塩
分を含んだ排水は排水処理設備で処理される。
【００１６】本発明で用いる低硫黄原油は、水素による
脱硫工程の負荷を小さくし、燃焼排ガスの脱硫工程を簡
略化するために、できるだけ硫黄含有量の少ないものが
好ましい。通常硫黄含有量が１重量％以下、さらに好ま
しくは０．９％以下の原油が用いられる。このような原
油としては前記のワックス分の多いミナス産原油や大慶
産原油等を挙げることができる。これらの原油に含まれ
るバナジウム量は通常０．４〜０．５ｐｐｍである。こ
れらの中で、ミナス産原油は硫黄含有量が約０．１重量
％以下と少なく、特に好ましい。本発明による発電熱効
率は、コンバインド・サイクル発電のガスタービンの排
熱の一部をメタノールの改質等に使用するので、低硫黄
原油をそのままコンバインド・サイクル発電に用いる場
合の熱効率約４８％ＨＨＶ基準よりも若干低くなるが、
ガスタービンの燃料として好ましい品質を有する精製原
油を用いることができるので、ガスタービンの保守・点
検、ブレードの交換などの費用を大幅に減らすことがで
きるので極めて有利となる。
脱硫工程の負荷を小さくし、燃焼排ガスの脱硫工程を簡
略化するために、できるだけ硫黄含有量の少ないものが
好ましい。通常硫黄含有量が１重量％以下、さらに好ま
しくは０．９％以下の原油が用いられる。このような原
油としては前記のワックス分の多いミナス産原油や大慶
産原油等を挙げることができる。これらの原油に含まれ
るバナジウム量は通常０．４〜０．５ｐｐｍである。こ
れらの中で、ミナス産原油は硫黄含有量が約０．１重量
％以下と少なく、特に好ましい。本発明による発電熱効
率は、コンバインド・サイクル発電のガスタービンの排
熱の一部をメタノールの改質等に使用するので、低硫黄
原油をそのままコンバインド・サイクル発電に用いる場
合の熱効率約４８％ＨＨＶ基準よりも若干低くなるが、
ガスタービンの燃料として好ましい品質を有する精製原
油を用いることができるので、ガスタービンの保守・点
検、ブレードの交換などの費用を大幅に減らすことがで
きるので極めて有利となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用し、低硫黄
原油を排熱回収ボイラの低位の熱エネルギーでメタノー
ルを改質し、得られた低コストの水素を低硫黄原油に作
用させて硫黄や重金属分を低減させた高温の精製原油
を、コンバインド・サイクル発電のガスタービンにその
まま供給できるので、低コストで安全な水素を用いて低
硫黄原油を精製することができ、該精製原油を用いるこ
とによりガスタービンの保守・点検、ブレードの交換な
どを容易にし、発電における熱効率を極めて向上させる
ことできる。これは省エネルギーのみならず、発電に伴
って発生する二酸化炭素による地球温暖化防止やＳＯX
などの有害物質の発生抑制の観点からも極めて有利であ
る。本発明において脱塩処理工程、さらには水素で精製
する前の脱塩処理原油の加熱を上記の排熱回収ボイラの
低位の熱エネルギーで行う工程を結合させることにより
上記の効果をさらに向上させることができる。
原油を排熱回収ボイラの低位の熱エネルギーでメタノー
ルを改質し、得られた低コストの水素を低硫黄原油に作
用させて硫黄や重金属分を低減させた高温の精製原油
を、コンバインド・サイクル発電のガスタービンにその
まま供給できるので、低コストで安全な水素を用いて低
硫黄原油を精製することができ、該精製原油を用いるこ
とによりガスタービンの保守・点検、ブレードの交換な
どを容易にし、発電における熱効率を極めて向上させる
ことできる。これは省エネルギーのみならず、発電に伴
って発生する二酸化炭素による地球温暖化防止やＳＯX
などの有害物質の発生抑制の観点からも極めて有利であ
る。本発明において脱塩処理工程、さらには水素で精製
する前の脱塩処理原油の加熱を上記の排熱回収ボイラの
低位の熱エネルギーで行う工程を結合させることにより
上記の効果をさらに向上させることができる。
【図１】本発明の１実施例であるコンバインド・サイク
ル発電プロセスの説明図である。
ル発電プロセスの説明図である。
【図２】図１で用いる静電式脱塩処理装置の説明図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 コンバインド・サイクル発電の排熱回収
ボイラでメタノールを加熱し、メタノール改質触媒の存
在下で該メタノールをスチームと反応させて水素を製造
し、脱硫触媒の存在下で低硫黄原油に該水素を作用させ
ることにより、低硫黄原油中の硫黄及び重金属の含有量
を低減させて精製原油を回収し、その精製原油を高温の
まま上記のコンバインド・サイクル発電のガスタービン
の燃料として用いることを特徴とする発電方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の発電方法において、コン
バインド・サイクル発電の排熱回収ボイラで低硫黄原油
を加熱し、静電式脱塩処理により塩分含有量を低減させ
た後、上記の脱硫触媒で処理することを特徴とする発電
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287503A JP2554230B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | コンバインド・サイクル発電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287503A JP2554230B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | コンバインド・サイクル発電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209600A JPH06209600A (ja) | 1994-07-26 |
| JP2554230B2 true JP2554230B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=17718189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4287503A Expired - Fee Related JP2554230B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | コンバインド・サイクル発電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554230B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4495791B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2010-07-07 | 日揮株式会社 | コンバインドサイクル発電システム |
| JP5057315B2 (ja) | 1998-10-30 | 2012-10-24 | 日揮株式会社 | ガスタービン燃料油の製造方法 |
| JP4509267B2 (ja) * | 1999-11-15 | 2010-07-21 | 日揮株式会社 | 石油燃料燃焼複合発電設備及びその方法 |
| US7833409B2 (en) * | 2007-08-30 | 2010-11-16 | General Electric Company | Methods and systems for removing vanadium from low-grade fuels |
| JP2009228475A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン発電システム |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP4287503A patent/JP2554230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06209600A (ja) | 1994-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5057315B2 (ja) | ガスタービン燃料油の製造方法 | |
| US4202167A (en) | Process for producing power | |
| JP4098181B2 (ja) | 重質油の処理方法及び重質油類処理システム | |
| KR100440845B1 (ko) | 석유 연료 연소식 일체형 복합 사이클 발전 시스템 및 방법 | |
| JP4627468B2 (ja) | ガスタービン燃料の製造方法、ガスタービン発電方法及び発電装置 | |
| KR100334197B1 (ko) | 부분산화동력시스템 | |
| JP3572176B2 (ja) | コンバインド・サイクル発電方法及び発電装置 | |
| JPS6140279B2 (ja) | ||
| JP4495791B2 (ja) | コンバインドサイクル発電システム | |
| KR20190080357A (ko) | 해수 전해장치로부터 생성된 수소 처리 시스템 | |
| JP2554230B2 (ja) | コンバインド・サイクル発電方法 | |
| WO2023089177A1 (en) | Methods and systems for synthesizing fuel from carbon dioxide | |
| EP0790292B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing a gasified fuel | |
| JP2554229B2 (ja) | コンバインド・サイクル発電方法 | |
| JPH07119491A (ja) | Ｌｎｇ改質ガス燃焼ガスタービン複合発電プラント | |
| JPH1182991A (ja) | 発電用石炭の乾燥・パージ方法及びその装置 | |
| JP2023536101A (ja) | 熱酸化システムによる再生可能輸送燃料プロセス | |
| JP2735991B2 (ja) | 発電方法 | |
| JP2001089769A (ja) | ガスタ−ビン燃料油の製造方法 | |
| JP2000282060A (ja) | ガスタ−ビン燃料油及びその製造方法並びに発電方法 | |
| JP2576006B2 (ja) | 発電方法 | |
| JP2862118B2 (ja) | 発電方法 | |
| JP2865961B2 (ja) | ガスタービン燃料とその製法、並びに発電方法とその装置 | |
| JPH10331609A (ja) | コンバインド・サイクル発電方法及びその発電装置 | |
| JP2554228B2 (ja) | コンバインド・サイクル発電方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960702 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070822 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |