JP7141464B2

JP7141464B2 - プロセスにおいて回収される電力の使用

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Publication number: JP7141464B2
Application number: JP2020547141A
Authority: JP
Inventors: ダブリュー．ハリス、ジェームズ; エー．エイゼンガー、ドナルド; ヴァンドコテ、ミシェル; エー．ウェグラー、デイビッド
Original assignee: ユーオーピーエルエルシー
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2039-03-15
Also published as: EP3765716A1; EP3765716B1; EP3765716A4; WO2019178453A1; US10753235B2; JP2021516742A; US20190284966A1

Description

石油、石油化学、及び化学プロセスユニットでは、一般に、大規模な液体及び気体流を制御するために従来の制御弁を用いている。制御弁を挟んだ圧力損失及び結果的なエネルギー損失は、多大である。流量２０００ｍ^３／時間の流れの最小開位置での制御弁を挟んだ圧力低下は、１７２ｋＰａ（２５ｐｓｉ）であり得る。これは、およそ１００ｋＷの散逸電力に相当する。その結果、エネルギー散逸を考慮してポンプをオーバーサイズとする必要があり、そのエネルギーは一貫して常に失われる。更に、流量検知素子をシステム内に設置する必要があり、これにより設置コストが嵩む。最後に、制御弁は、ＥＰＡ及び他の機関によって規制されているより低い炭化水素の気体排出を達成するためにパッキンシステムを介して通常、封止されている。

プラントにおけるエネルギー消費に関連する別の問題点として、時間的に変動する必要電力がある。例えば、プラント内の様々なプロセスユニットの運転に必要なエネルギーは、多くの場合、１つのプロセスの流れから別のプロセスの流れに共有され、直火式加熱炉などの大型のエネルギー源により外的エネルギーが供給される。プロセス用の熱エネルギーは、始動中のある期間、利用できない場合があり、蒸気ヒーターなどの補助エネルギー源を必要とする場合がある。蒸気ヒーターは、ユーティリティシステムに後の通常運転時では必要とされない場合のある要求を課す。

一般的には、石油、石油化学、及び化学プロセスプラントのプロセスの流れの中に動力回収タービンが設置される場合、動力は機械的手段を介してポンプ又はコンプレッサー用のドライバーに送られるが、これは、発電機を介した電気への変換よりも一般に高い効率を有することによる。しかしながら、これらのシステムは発電機よりも信頼性が低く、回収される動力が単一のドライバーで消費される動力と緊密に一致することが必要とされ、また、カップリング、歯車、切換歯車、クラッチなどにおいて相当量の接続装置が限られた空間内に配置されることが求められる。これらの問題は、一般に、動力回収点で電力を生成し、その動力をプロセスユニット内の任意のドライバーの代替可能な動力として供給することによって対処されてきた。回収動力がプロセスユニット内で消費された動力よりも大きい場合、動力はプラントグリッド上のより高い電圧レベルに送出される。現在までの大部分の主要な動力回収設備は、このアプローチを用いてきた。

しかしながら、プラントのパワーグリッドに送電することは、それ自体、いくつかの問題がある。これは、電力調整、変圧、及び周波数調整を必要とする。ユニットコストを引き下げることで、より低い動力発生源での経済的な動力回収を可能とする機器が現在では、動力回収の分野で利用可能である。より費用効率の高いタービンがプロセスの流れの制御要素として設置される場合、複数の設置が望ましい場合がある。しかしながら、電力調整、変圧器、電気部品、及び高電圧グリッドを保護するための安全装置は、複数の設置にはコストが嵩む。

更に、多くの精製所のユーティリティマネージメントは、燃料ガス、電気、蒸気、及び冷却水に、運転関連コストが異なるものとして焦点を当てている。技術経済評価では、これらのソースは、一般に、選択肢同士を比較するため、燃料ガスに相当するコストに正規化される。設計段階では、これらの評価の多くは、単一の設計点で行われる。実際にはプラントは動的に機能し、オペレーターが、各ユーティリティ源のより完全な最適化を可能にする選択肢を有することが有利である。

したがって、石油、石油化学、及び化学プロセスユニットにおいて、改善されたエネルギー回収及び利用が求められている。

既存のプロセスの部分図である。本発明を取り入れた、図１のプロセスの同じ部分の図である。別の既存のプロセスの部分図である。本発明を取り入れた、図３のプロセスの同じ部分の図である。

本発明は、処理ユニットにおけるエネルギー効率を高め、動力回収タービンを使用するコストを最小限に抑えることに関する。

商業用の運転システムでは、処理流体の動圧エネルギーを電気エネルギーに変換するためのタービンの応用が考慮されている。例示的なシステムでは、高速発電機は、７００Ｈｚで６５０ボルトの交流を発生させ、この交流はまず整流器を介して６５０ボルトの直流に変換され、次いで、３相３８０／４００／４８０ボルトの交流に変換されて５０又は６０Ｈｚで電気グリッドと同期されることにより、電力をエクスポートしてグリッド上の様々な他のユーザが分配された形で使用することができる。この電力変換は、様々な電気システム構成要素を必要とし、そのため、システムコストのかなりの部分（例えば、２０万ドルのシステムで最大で９万ドル）となり得る。

プロセスユニットでは、プロセスにおいて過剰なエネルギーを抽出することができる様々な場所が存在するが、エネルギーが直接入力される様々な点も存在する。プラントで利用可能なエネルギーはプロセスの様々な点でタービン発電機によって回収されるため、この電力を直接使用するか、将来的な使用のために電池システムに局所的に貯蔵するか、又は送電網で再び販売することができる。このユーティリティマネージャは、精製所の操業者に対してこれらの機会を動的に可視化し、それにより、電気のコストにおけるトレードオフの完全な評価を可能とする。

本発明の一態様は、直流を抵抗ヒーター又は他の電力シンク（例えば電池）に直接送ることなどによって、中間電力を直接利用することにより、変換及び送電網分配に関連する電気システムコストを最小化することである。

理想顧客は、電気ユーティリティからの可変の価格設定を有する。低コスト期間中には、それらのエネルギー回収タービンから得られるエネルギーを貯蔵又は使用することができる。電気コストのピーク期間中には、エネルギーをオンサイトの蓄電池から引き出すことでこの高コストの影響を回避することができる。この技術を用いたプラント又は精製所は、全体的な製造コストの低減を実現すると考えられる。

このアプローチは、プロセスの非効率性を含むあらゆる潜在的なエネルギー損失、並びにプラントの圧送及びプロセス圧力降下領域から回収されるエネルギーを明らかにするためのプラント又は精製運転を考慮している。従来のエネルギー監査は電気、燃料ガス、蒸気、及び冷却水に重点を置いたものであるため、これらの動力源は現在、利用されていない。

エネルギー回収タービンの追加により、プラントは、流体がプラントを循環し始めると直ちにエネルギーを発生する。この電力を直接利用して反応を開始するか、又はユニットの運転に熱エネルギーを供給することによって、始動時のユーティリティ要求を低減することができる。特別な始動時エネルギー回収及び分配の採用によって、最も経済的な設計を実現するための新しいツールが提供される。

このアプローチは、タービンエネルギーの回収を可能とすることでプロセスユニットにおける火力熱の使用を低減し、エネルギーコスト低減及び更なる環境的効果の両方を提供するものである。このアプローチは、直流を介した、プロセスで用いられる熱へのタービンからの電力の直接伝達を増大させる。例えば、直流抵抗ヒーターを使用して、必要な場合にプロセスに直接熱を加えることができ、充電ヒーター又はリボイラ火力ヒーターのデューティを低減することができる。このアプローチを用いて、始動時など、断続的にのみ使用される電気ヒーターに電力を供給することもできる。

例えば、抵抗性加熱を、芳香族を生成するための接触改質プロセス又はオレフィンを生成するためのパラフィンの脱水素などの、化学反応を維持するために熱入力を必要とする吸熱反応を伴うプロセスに使用することができる。熱エネルギーはまた、蒸留プロセス、温度スイング吸着再生におけるリボイラへの熱入力などの、分離プロセスにおけるプロセス流にも必要とされる。熱入力はまた、吸着及び吸収熱ポンプなどの熱ポンプにおけるプロセス流にも必要とされる。プロセス流の熱入力を必要とする別の状況として、反応系の必要な入口供給温度などの下流プロセス、又は蒸留塔で必要とされる所望の熱条件を得ることがある。

エネルギーは、制御弁の代わりに、又は制御弁と並列若しくは直列したタービンを使用して急冷ガス又はストリッピング蒸気、又は他のそのような供給源などの流れから回収することもできる。このエネルギーを抵抗ヒーターにおいて直接使用することでプロセスに熱入力を供給し、火力ヒーター負荷を低減することができる。

いくつかの実施形態では、プロセスユニット内のプロセス流の流量を制御し、プロセス流からエネルギーを回収するためのプロセスは、１つ以上の可変抵抗動力回収タービンを介してプロセス流の一部を案内して、いくつか例を挙げると、可変ノズルタービン、入口可変ガイドベーン、又は直接接続された可変電気負荷を使用してプロセス流の流量を制御することで、タービンを通じて流れる抵抗を変化させることを含む。

可変抵抗タービンの回転に対する抵抗は、タービン上で回転する磁石（複数可）からの磁場内に置かれた外部の可変負荷電気回路によって変化させることができる。回路上に置かれる負荷が大きくなるにしたがって、タービンの回転により大きな抵抗がかかる。これにより、タービンを挟んだ圧力低下がより大きくなり、プロセス流の流れが遅くなる。装置内のアルゴリズムによって、タービンの回転数及び回路上の負荷を測定することによって、装置を通る実際の流れを計算することもできる。回転流に対する抵抗はまた、可変位置の入口ガイドベーンによって変化させることもできる。いくつかの実施形態では、電力は、発電回路上のガイドベーン又は可変負荷のいずれかによって可能となる、流れに対する可変抵抗を有する動力回収タービンを介して発生される。ガイドベーンの位置、電力出力及び回転数を利用して実際の流れを計算するためのアルゴリズムを使用することができる。

タービンの減速制御応答が問題である場合、タービンの使用は、遅い応答又は「緩い」制御点用途に限定される。遅い応答用途は、変化の半分が完了するまでに、新たな（又は目標の）状態が元の（又は開始）状態から、少なくとも１０％、少なくとも１秒、又はそれ以上、例えば１０秒、少なくとも１分、少なくとも１０分、又は１時間以上、異なる場合に、新たな（又は目標の）定常状態条件（例えば、温度、圧力、流量）と元の（又は開始）定常状態条件との間の半分（すなわち差の５０％）に達するまでの応答時間を有するものと考えられる。

本発明の一態様は、石油、石油化学、又は化学プロセスからエネルギーを回収するためのプロセスである。一実施形態では、プロセスは、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに流体プロセス流を供給することと、プロセス流の少なくとも一部を第１の動力回収タービンを介して流すことによってプロセス流の流量を制御して、プロセス流から直流として発電することと、回収された直流を、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの直流電力入力に供給することと、を含む。

いくつかの実施形態では、回収された直流は、蓄電池、抵抗ヒーター、電気ヒーター、ポンプ、コンプレッサー、又はファンのうちの少なくとも１つに供給される。

いくつかの実施形態では、少なくとも２基の電力回復タービンがある。いくつかの実施形態では、回収された直流をプロセスゾーンの直流電力入力に供給する前に、第１及び第２の動力回収タービンからの回収された直流は合わされる。

いくつかの実施形態では、回収された直流は、蓄電池に供給され、蓄電池からの直流は、ファン、ポンプ、コンプレッサー、火力ヒーター、電気ヒーター、抵抗ヒーター、又は蒸気ヒーターのうちの少なくとも１つに供給される。

いくつかの実施形態では、複数の減圧装置から情報が受信され、複数の減圧装置は、第１の動力回収タービン、制御弁、又は、その両方を含み、減圧装置のそれぞれについて、電力損失値又は発電値が決定され、減圧装置のそれぞれからの電力損失値又は発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定することと、少なくとも１つの表示画面上に総電力損失値又は総発電値を表示することと、を含む。

いくつかの実施形態では、プロセスゾーンの少なくとも１つのプロセスパラメータは、総電力損失値又は総発電値に基づいて調整される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのプロセスパラメータが調整された後、減圧装置のそれぞれについて更新された電力損失値又は更新された発電値が決定され、減圧装置のそれぞれからの電力損失値又は発電値に基づいて更新された総電力損失値又は更新された総発電値が決定され、少なくとも１つの表示画面上に総電力損失値又は総発電値が表示される。

いくつかの実施形態では、プロセスゾーンの外側の条件に関連した情報が受信され、総電力損失値又は総発電値は、プロセスゾーンの外側の条件に関連した情報に一部基づいて決定される。

いくつかの実施形態では、プロセスゾーンの処理量に関連した情報が受信され、総電力損失値又は総発電値は、プロセスゾーンの処理量に関連した情報に一部基づいて決定される。いくつかの実施形態では、プロセスゾーンの処理量が維持される一方で、総電力損失値又は総発電値に基づいてプロセスゾーンの部分の少なくとも１つのプロセスパラメータが調節される。

いくつかの実施形態では、回収された直流の一部は、中心ユーティリティグリッドに供給される。

いくつかの実施形態では、電力は第１の動力回収タービンに供給されて、流体流の圧力を増加させる。いくつかの実施形態では、電力は、中心ユーティリティグリッドから第１の動力回収タービンに提供される。

システムは、ユニットを最適化して最大生産量を得ようとする場合などで、ポンプヘッドが必要量を上回る場合に発電するか、又は、更なるヘッドが必要とされる場合により多くのエネルギーをシステムに供給するために使用されるような柔軟性を動力回収タービンが有するように設計することができる。

多くのサービスで、ポンプは、流体が低圧容器から高圧容器へと移動することができるように流体にエネルギーを加えるために使用される。一般的な慣行は、下流圧（例えば、貯蔵タンク）及び下流位置への配管内で失われる摩擦圧、並びに制御弁（例えば、２５ｐｓｉ）を調節するための量を含む目標圧力まで流体圧力を増加させるための更なるヘッドを備えたポンプを提供することである。

生産量を増加させるには、プロセスユニット内の流体の流量をしばしば増大させる。しかしながら、流体の流量が増加するにつれてポンプヘッドは減少する。これらの条件下で重要な問題として、利用可能なポンプヘッドが、設計流量周辺で流れを変化させるだけの更なるエネルギーが流量コントローラに利用可能でなくなる点にまで低減され得ることがある。当業界では、この状況は、新たな最高流量条件に対してより高いヘッドを有するポンプにポンプを交換するなどの改変を必要とする、負圧降下を制御弁内で有すると一般に呼ばれる。

この状況では、動力回収タービンを使用して流体流にエネルギーを加えることにより、ヘッドを増やすためにポンプを改変する必要なく生産量を増加させることができる。システムが低流量条件で運転している場合、ポンプは、電気として回収することができる余剰のヘッドを与える。ポンプヘッドは流量の関数であるため、流量が増加するのに従って、余剰なヘッドはポンプ曲線に沿って減少する。ポンプが目標圧力を達成するうえで充分なヘッドを有していない状況では、必要なポンピング能力を創出するため、動力回収タービンを使用してポンプによって供給されるエネルギーを補うことができる。

このアプローチは、最適化及び改良工学的研究に特に適用可能である。余剰のエネルギーを回収して発電を行うためだけに動力回収タービンを使用する代わりに、動力回収タービンを使用して特定の条件下でシステムにエネルギーを加えることによって、プラントは、流体を移動させるためのエネルギーが最小量となるエネルギー平衡点に大幅に近づくことができる。

本発明の別の態様は、石油、石油化学、又は化学プロセスからエネルギーを回収するためのプロセスである。一実施形態では、プロセスは、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに流体プロセス流を供給することと、プロセス流の少なくとも一部を第１の動力回収タービンを介して流すことによってプロセス流の流量を制御して、プロセス流から直流として発電することと、回収された直流を、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの直流電力入力に供給することと、第１の動力回収タービン、制御弁、又はその両方を含む複数の減圧装置からの情報を受信することと、減圧装置のそれぞれについて電力損失値又は発電値を決定することと、減圧装置のそれぞれからの電力損失値又は発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定することと、少なくとも１つの表示画面上に総電力損失値又は総発電値を表示することと、を含む。

いくつかの実施形態では、プロセスは、第１の動力回収タービンに電力を供給して、流体流の圧力を増大させることを更に含む。

本発明の別の態様は、石油、石油化学、又は化学プロセス中のエネルギーを回収するための装置である。一実施形態では、装置は、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンと、プロセスゾーンを通って流れる流体プロセス流と、可変抵抗動力回収タービンであって、第１のプロセス流の一部が第１の動力回収タービンを介して流れることで、第１のプロセス流から直流として発電する、動力回収タービンと、動力回収タービン及び直流電力入力に電気的に接続されたＤＣバスと、を含む。

いくつかの実施形態では、装置は、抵抗ヒーター、電池貯蔵システム、電気ヒーター、火力ヒーター、蒸気ヒーター、ポンプ、コンプレッサー、ファンのうちの少なくとも１つを更に備え、直流電力入力は、抵抗ヒーター又は電池貯蔵システムの少なくとも一方への直流電力入力である。

いくつかの実施形態では、動力回収タービンは、調節式ガイドベーン動力回収タービン又は可変負荷動力回収タービンを含む。

いくつかの実施形態では、プロセスゾーンが、アルキル化ゾーン、分離ゾーン、異性化ゾーン、接触改質ゾーン、流体触媒分解ゾーン、ハイドロクラッキングゾーン、水素処理ゾーン、水素化ゾーン、脱水素化ゾーン、オリゴマー化ゾーン、脱硫ゾーン、アルコール～オレフィンゾーン、アルコール～ガソリンゾーン、抽出ゾーン、蒸留ゾーン、サワー水ストリッピングゾーン、液相吸着ゾーン、硫化水素還元ゾーン、トランスアルキル化ゾーン、コーキングゾーン、又は重合ゾーンのうちの少なくとも１つを含む。

図１及び図２は、既存のプロセスの一部への本発明の組み込みを示す。

図１は、キシレン分画プロセス１００の一部を示す。供給物流１０５はキシレン蒸留塔１１０に送られ、そこで塔頂流１１５と塔底流１２０とに分離される。キシレン蒸留塔１１０の頂部付近には還流１２５が流入する。

塔底流１２０は、ポンプ１３０を介して送られた後、流れ１３５と１４０とに分割される。

流れ１３５は制御弁１３７を介して送られる。流れ１３５は、例えば更なるプロセスを行うために重芳香族蒸留塔（図示せず）に送られる。

流れ１４０の第１の部分１４５は、熱交換器１５０を介して送られてラフィネート塔リボイラに熱を提供し、第２の部分１５５は、熱交換器１６０を介して送られて抽出塔リボイラに熱を提供する。流れ１４０の残りの部分１６５は、制御弁１７０を介して送られる。この流れ１４０の第１及び第２の部分１４５、１５５を更なる熱交換器１５０、１６０に流し、この高温の塔底の材料の循環中の熱を単一のキシレン蒸留塔リボイラ２００のプロセスユニット全体の熱エネルギーとして完全に利用した後に下流に戻すための駆動力を提供する圧力差指示コントローラ１７５が設けられている。

熱交換器１５０からの流れ１８０及び熱交換器１６０からの流れ１８５は残りの部分１６５と合わされ、合わされた流れ１９０は、コントローラ１９５を介してキシレン蒸留塔リボイラ２００に流れる。加熱された塔底流２０５は、キシレン蒸留塔１１０の底部に戻される。

燃料ガス流２１０が、制御弁２１５を介してキシレン蒸留塔リボイラ２００に送られる。

図２は、キシレン分画プロセス３００における動力回収タービンの追加を示す。供給物流３０５はキシレン蒸留塔３１０に送られ、そこで塔頂流３１５と塔底流３２０とに分離される。キシレン蒸留塔３１０の頂部付近には還流３２５が流入する。

塔底流３２０は、ポンプ３３０を介して送られた後、流れ３３５と３４０とに分割される。

流れ３４０の第１の部分３４５は、熱交換器３５０を介して送られ、第２の部分３５５は熱交換器３６０を介して送られる。流れ３４０の第３の部分４２０は、動力回収タービン４２５を介して送られ、電力を回収する。流れ３４０の残りの部分３６５は、制御弁３７０を介して送られる。圧力差指示コントローラ３７５が設けられている。

動力回収タービン４２５からの流れ４５０、熱交換器３５０からの流れ３８０、及び熱交換器３６０からの流れ３８５は、残りの部分３６５と合わされて、合わされた流れ３９０を形成する。合わされた流れ３９０の部分４３５は、動力回収タービン４４０を介して送られ、電力を回収する。合わされた流れ３９０の残りの部分４５３は、制御弁３９５を介して送られる。

動力回収タービン４４０からの流れ４４５は残りの部分４５３と合わされて合わされた流れ４５５を形成し、キシレン蒸留塔リボイラ４００に送られる。

加熱された塔底流４０５は、キシレン蒸留塔３１０の底部に送り返される。

燃料ガス流４１０の部分４６０が、動力回収タービン４６５を介して送られ、電力を回収する。燃料ガス流４１０の残りの部分４７５は、制御弁４１５に送られる。動力回収タービン４６５からの流れ４７０と燃料ガス流４１０の残りの部分４７５とが合わされて合わされた流れ４７８となり、キシレン蒸留塔リボイラ４００に送られる。

流れ３３５の部分４８０は、動力回収タービン４８５を介して送られ、電力を回収する。流れ３３５の残りの部分４９５は、制御弁３３７を介して送られる。動力回収タービン４８５からの流れ４９０は、残りの部分４９５と合わされて流れ５００を形成する。流れ５００は、例えば更なるプロセスを行うために重芳香族蒸留塔（図示せず）に送られる。

この図では、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５から回収された電力は、ポンプ３３０、又は、図に示されていない、運転に関連したファン、コンプレッサー、及びポンプなど更なる電気エネルギー使用要素のうちの１つ以上に電力を供給するために用いることができる。

適当な電力調整の１つの例として、本明細書に参照によりその全容を援用するところの、本出願と同日に出願された発明の名称が「ＣＯＮＳＯＬＩＤＡＴＩＯＮＡＮＤＵＳＥＯＦＰＯＷＥＲＲＥＣＯＶＥＲＥＤＦＲＯＭＡＴＵＲＢＩＮＥＩＮＡＰＲＯＣＥＳＳＵＮＩＴ」である、米国特許出願第１５／９２３，９４５号（代理人整理番号Ｈ００６１３３４）に記載されるものがある。

いくつかの実施形態では、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５のうちの１つ以上を使用して、ポンプ３３０などのヘッド圧を与える（流れの圧力を増加させる）こともできる。

図３及び図４は、別のプロセスの一部への本発明の組み込みを示す。

図３は、ベンゼン蒸留塔６０５を含むベンゼン分離プロセス６００を示す。供給流６１０は、例えば、抽出蒸留プロセスから、又は吸着分離プロセスからの仕上げ塔のオーバーヘッド流から抽出することができる。

供給流６１０は、熱交換器６１５に送られて予熱された後、ベンゼン蒸留塔６０５に流入する。ベンゼン生成物流６２０は蒸留塔を出て、熱交換器６１５内の供給流６１０と熱交換する。ベンゼン生成物流６２０は、熱交換器６２５で更に冷却され、制御弁６３０を介して貯蔵部（図示せず）に送られる。

塔底流６３５は、例えば、トルエン蒸留塔（図示せず）で更に処理するために、制御弁６４０を介して送られる。

リボイラ流６４５は蒸留塔を出て、ベンゼン蒸留塔リボイラ６５０に送られて加熱される。例えば、吸着剤分離プロセスにおける抽出カラムからのオーバーヘッド蒸気流６５５もまた、ベンゼン蒸留塔リボイラ６５０に送られ得る。ベンゼン蒸留塔リボイラ６５０からの液体流６６０は、吸着分離プロセス（図示せず）において抽出塔レシーバに送ることができる。流れ６６５は、ベンゼン蒸留塔リボイラ６５０を出て、ベンゼン蒸留塔６０５に送られる。

流れ６７０は補助リボイラとしての熱交換器６７５に送られ、ベンゼン蒸留塔６０５に戻される。蒸気流６８０は、熱交換器６７５を介して熱流６７０に送られる。熱交換器６７５を出た後、蒸気流６８０は制御弁６９０を介して流れる。

ベンゼン蒸留塔のオーバーヘッド流６９５は凝縮され、ベンゼン蒸留塔レシーバ７００に送られる。水流７０５が制御弁７１０を介して送られる。ベンゼン蒸留塔からの凝縮されたオーバーヘッド流７１５は、第１の部分７２０と第２の部分７２５とに分割される。第１の部分７２０は、制御弁７３０を介して送られる。第２の部分７２５は、制御弁７３５を介して送られ、還流としてベンゼン蒸留塔６０５に戻される。窒素流７４０は、制御弁７４５を介して送られ、ガス流７５０と合わされる。

図４は、ベンゼン分離プロセス８００における動力回収タービンの追加を示す。供給流８１０は、熱交換器８１５に送られて予熱された後、ベンゼン蒸留塔８０５に流入する。ベンゼン生成物流８２０は蒸留塔を出て、熱交換器８１５内の供給流８１０と熱交換する。ベンゼン生成物流８２０は、熱交換器８２５で更に冷却される。冷却されたベンゼン生成物流８２０は、第１の部分１００５と第２の部分１０１０とに分割される。第１の部分１００５は、制御弁８３０を介して流れる。第２の部分１０１０は、動力回収タービン１０１５を介して送られる。動力回収タービン１０１５からの流れ１０２０は、第１の部分１００５と合わされてベンゼン生成物流１０２５を形成する。

底流８３５の第１の部分９５５は、動力回収タービン９６０に送られて電力を回収する。底流８３５の第２の部分９６５は、制御弁８４０を介して送られる。第２の部分９６５は、動力回収タービン９６０からの流れ９７０と合わされて、合わされた流れ９７５を形成し、例えば、トルエン蒸留塔（図示せず）で更に処理するために送られる。

リボイラ流８４５は蒸留塔を出て、ベンゼン蒸留塔リボイラ８５０に送られて加熱される。例えば、吸着剤分離プロセスにおける抽出カラムからのオーバーヘッド蒸気流８５５もまた、ベンゼン蒸留塔リボイラ８５０に送られ得る。ベンゼン蒸留塔リボイラ８５０からの液体流８６０は、吸着分離プロセス（図示せず）において抽出塔レシーバに送ることができる。流れ８６５は、ベンゼン蒸留塔リボイラ８５０を出て、ベンゼン蒸留塔８０５に送られる。

流れ８７０は、電気ヒーター１１３０を通過した後に補助リボイラ８７５に送られ、ベンゼン蒸留塔８０５に戻される。蒸気流８８０は、補助リボイラ８７５を介して送られる。補助リボイラ８７５を出た後、蒸気流８８０は、第１の部分９８０と第２の部分９８５とに分割される。第１の部分９８０は、制御弁８９０を介して流れる。第２の部分９８５は、動力回収タービン９９０を介して送られる。動力回収タービン９９０からの流れ９９５は、第１の部分９８０と合わされて流れ１０００を形成する。

ベンゼン蒸留塔のオーバーヘッド流８９５は凝縮され、ベンゼン蒸留塔レシーバ９００に送られる。水流９０５は、第１の部分１０３０と第２の部分１０３５とに分割される。第１の部分１０３０は、制御弁９１０を介して流れる。第２の部分１０３５は、動力回収タービン１０４０を介して送られる。動力回収タービン１０４０からの流れ１０４５は、第１の部分１０３０と合わされて水流１０５０を形成する。

ベンゼン流９１５は、第１の部分９２０と第２の部分９２５とに分割される。第１の部分９２０は、第１の部分１０５５と第２の部分１０６０とに分割される。第１の部分１０５５は、制御弁９３０を介して流れる。第２の部分１０６０は、動力回収タービン１０６５を介して送られる。動力回収タービン１０６５からの流れ１０７０は、第１の部分１０５５と合わされてベンゼン抵抗流１０７５を形成する。

第２の部分９２５は、第１の部分１０８０と第２の部分１０８５とに分割される。第１の部分１０８０は、制御弁９３５を介して流れる。第２の部分１０８５は、動力回収タービン１０９０を介して送られる。動力回収タービン１０９０からの流れ１０９５は、第１の部分１０８０と合わされて流れ１１００を形成し、ベンゼン蒸留塔８０５に戻される。

窒素流９４０が第１の部分１１０５と第２の部分１１１０とに分割される。第１の部分１１０５は、制御弁９４５を介して流れる。第２の部分１１１０は、動力回収タービン１１１５を介して送られる。動力回収タービン１１１５からの流れ１１２０は、第１の部分１１０５と合わされて流れ１１２５を形成し、これはガス流９５０と合わされる。

電気ヒーター１１３０を流れ８７０に追加することができる。動力回収タービン１０１５、９６０、９９０、１０９０、１０４０、１１１５、１０６５から回収された電力を利用して補助リボイラ８７５の蒸気条件を低減することができる。動力回収タービン１０１５、９６０、９９０、１０９０、１０４０、１１１５、１０６５から電気ヒーターに供給されるエネルギーは、このリボイラへの入口温度を上昇させるため、補助リボイラを出る所望の温度を得るために必要とされる蒸気が少なくなり、蒸気消費のための所有者のユーティリティコストが低減される。

当業者には理解されるように、１つ以上の追加の動力回収タービンを、各制御弁が定位置に置かれたプロセスに追加することで電力を回収し、この電力を上記に述べたような電力の入力を必要とする１つ以上の装置に送ることができる。

本発明の装置及びプロセスは、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンで使用されることが想定される。既知のように、こうした石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンは、一般的に制御センター内のコンピュータ上のプロセス制御システムを用いる。

本明細書に開示される実施形態との関連で記載されるプロセス制御システムは、コンピュータ上で汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラム可能な論理デバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、別個のハードウェア構成要素、又は本明細書に記載される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせによって実施又は実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、又はプロセッサは、いずれの従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、２つ以上のマイクロプロセッサ、又は上記のものの任意の他の組み合わせなどの計算装置の組み合わせであってもよい。

プロセス制御システムに関連したプロセスの各ステップは、ハードウェアに直接含まれるアルゴリズムにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、又はこれら２つの組み合わせにおいて具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、又は当該技術分野では周知の他の任意の形態の記憶媒体内に存在してよい。例示的な記憶媒体としては、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むようにプロセッサと通信するものがある。これは、記憶媒体がプロセッサと統合されていることを含む。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在してもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在してもよい。あるいは、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ端末内の別個の構成要素として存在してもよい。これらのデバイスは、あくまでコンピュータ可読記憶媒体の例示的かつ非限定的な例として意図されるものである。プロセッサ及び記憶媒体又はメモリはまた、例えば、入力チャネル、制御論理のプロセッサ、制御システム内の出力チャネル、及び制御センター内のオペレータステーション間など、異なる構成要素、コンピュータ、プロセッサなどの間の有線又は無線通信を可能とするハードウェア（例えば、ポート、インターフェース、アンテナ、増幅器、信号プロセッサなど）と一般的に通信する。

コンピュータ及びプロセッサと通信する、とは、情報又はデータを送受信する能力を指す。データ又は情報の送信は、無線伝送（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈによって）又は有線伝送（例えば、ＥｔｈｅｒｎｅｔＲＪ４５ケーブル又はＵＳＢケーブルを使用する）であってよい。無線伝送の場合、無線送受信機（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ送受信機）は、各プロセッサ又はコンピュータと通信する。送信は、コンピュータの要求のあった場合に、又はコンピュータからの要求に応じて、又は他の方法で自動的に実行することができる。データは、任意の組み合わせでプッシュ、引き出し、フェッチなどするか、又は任意の他の形で送信及び受信することができる。

したがって、本発明によれば、プロセス制御システムは、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５による発電量に対して、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５からの情報を受信することが想到される。動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５は、動力回収タービンが発電した電気の量を（プロセッサにより）決定することが想到される。あるいは、情報を受信したプロセス制御システムは、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５による発電量を決定する。いずれの構成においても、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５による発電量は、制御センター内のコンピュータに関連付けられた少なくとも１つの表示画面上に表示される。石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンが複数の動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５を含む場合、プロセス制御システムが動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５のそれぞれによる発電量に関連する情報を受信することが更に想到される。プロセス制御システムは、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５のそれぞれに関連付けられた情報に基づいて発電された総電力を決定し、表示画面上に発電された総電力を表示する。発電された総電力を、個々の動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５による発電量の代わりに、又はそれと併せて表示することもできる。

上述のように、動力回収タービン４２５、４４０、４６５、４８５によって回収される電気エネルギーは、多くの場合、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの流れに加えられた流れからエネルギーを除去する結果である。したがって、本発明によるプロセスは、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに関連する様々なプロセス条件を調整して、流れ（複数可）に加えられるエネルギーを低くすることが想到される。各タービンの近くに設置された平行制御弁は、まず、より多くの電力を回収するように各タービンを調整する一方で、関連付けられた制御弁からの流れを減少させてタービンからのよりエネルギー回収率をより高くしつつ同じ流れを維持することによって平衡化することができる。この最適化が行われると、更なる電力を、上記に述べたような電気ヒーター１１３０を対象とした、又は図示されていない冷却ファン又はポンプなどの他の電気的に駆動される装置を対象とした将来的な使用のために貯蔵することができる。

プロセス制御システムは、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの処理量に関連する情報を受け取り、電気は、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーン全体に通常加えられるエネルギーを表すことから、タービン（複数可）の目標発電値を決定することが想到される。目標発電値の決定は、電気が所定のレベル又はその付近にある場合に行うことができる。換言すれば、発電量が所定のレベルを満たすか又はそれを上回る場合、プロセス制御システムは、発電量が標的発電量値に達するまで発電量を調整及び低下させるための１つ以上のプロセス条件を決定することができる。

したがって、プロセス制御システムは、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに関連する様々なプロセス条件に対する１つ以上の変化を分析して、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンのタービンによって回収されるエネルギー量を低下させる。好ましくは、プロセス条件は、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの処理量を調整することなく調整される。これにより、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンが、同じ処理量を有するが、同じ処理量に伴う運転コストをより低くすることが可能となる。プロセス制御ソフトウェアは、目標発電値と発電された総電力との差を計算して表示画面に表示することができる。

例えば、プロセス制御ソフトウェアは、発電された総電力が所定のレベルを上回ることを認識することができる。これにより、プロセス制御ソフトウェアは、目標発電値を決定することができる。一般的に石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンと関連付けられた他のセンサ及びデータ収集装置から受信された他のデータ及び情報に基づいて、プロセス制御ソフトウェアは、１つの装置で消費される燃料の量を低下させることができると判定することができる。石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの処理量を維持しつつ、１つの装置で消費される燃料量が低減される。これにより、タービンによる発電量は低下し得るが、より低い燃料消費によって、同じ処理量でより低い運転コストが得られる。

したがって、本発明は、通常失われるエネルギーを、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンのどこかで利用される形態に変換するばかりでなく、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーン全体に伴うエネルギー入力を低減する機会を与え、よりエネルギー効率の高いプロセスを用いることによって利益を増大させる。

弁、ポンプ、フィルタ、冷却器などの様々な他の構成要素は、それらの詳細が当業者の知識の範囲内であり、また、それらの説明は本発明を実施又は理解するうえで必要でないと考えられるため、図示されていない点は当業者には認識及び理解されるはずである。

上記の発明の詳細な説明において、少なくとも１つの例示の実施形態を示したが、膨大な数の変形例が存在する点を理解されたい。１乃至複数の例示的な実施形態は、あくまで実例にすぎず、いかなる意味でも発明の範囲、適用可能性、又は構成の限定を目的としていない点もまた理解されるはずである。むしろ、上記の詳細な説明は、発明の例示的な実施形態を実施するうえで便利な指針を当業者に提供するものであり、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物に記載される発明の範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に記載される機能及び要素の配置に様々な変更がなされ得る点は理解されよう。

特定の実施形態
以下を特定の実施形態と併せて説明するが、この説明は、前述の説明及び添付の特許請求の範囲を例示するものであり、限定するものではないことが理解されるであろう。

本発明の第１の実施形態は、石油、石油化学、又は化学プロセスからエネルギーを回収するためのプロセスであって、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに流体プロセス流を供給することと、プロセス流の少なくとも一部を第１の動力回収タービンを介して流すことによってプロセス流の流量を制御して、当該プロセス流から直流として発電することと、回収された直流を、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの直流電力入力に供給することと、を含む、プロセスである。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、回収された直流をプロセスゾーンの直流電力入力に供給することが、回収された直流を、蓄電池、抵抗ヒーター、電気ヒーター、ポンプ、コンプレッサー、又はファンのうちの少なくとも１つに供給することを含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、少なくとも２基の動力回収タービンがある、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、回収された直流をプロセスゾーンの直流電力入力に供給する前に、第１及び第２の動力回収タービンからの回収された直流を合わせることを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、回収された直流が蓄電池に供給され、蓄電池からの直流を、ファン、ポンプ、コンプレッサー、電気ヒーター、又は抵抗ヒーターのうちの少なくとも１つに供給することを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、第１の動力回収タービン、制御弁、又はその両方を含む複数の減圧装置から情報を受信することと、減圧装置のそれぞれについて電力損失値又は発電値を決定することと、減圧装置のそれぞれからの電力損失値又は発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定することと、少なくとも１つの表示画面上に総電力損失値又は総発電値を表示することと、を更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、総電力損失値又は総発電値に基づいて、プロセスゾーン内の少なくとも１つのプロセスパラメータを調整することを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、少なくとも１つのプロセスパラメータが調整された後、減圧装置のそれぞれについて更新された電力損失値又は更新された発電値を決定することと、減圧装置のそれぞれからの更新された電力損失値又は更新された発電値に基づいてプロセスゾーンについて更新された総電力損失値又は更新された総発電値を決定することと、更新された総電力損失値又は更新された総発電値を少なくとも１つの表示画面上に表示することと、を含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、プロセスゾーンの外側の条件に関連した情報を受信することを更に含み、総電力損失値又は総発電値がプロセスゾーンの外側の条件に関連した情報に一部基づいて決定される、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、プロセスゾーンの処理量に関連した情報を受信することを更に含み、総電力損失値又は総発電値がプロセスゾーンの処理量に関連した情報に一部基づいて決定される、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、総電力損失値又は総発電値に基づいてプロセスゾーンの部分の少なくとも１つのプロセスパラメータを調整しながらプロセスゾーンの処理量を維持することを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、回収された直流の一部を中心ユーティリティグリッドに供給することを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、第１の動力回収タービンに電力を供給して、流体流の圧力を増大させることを更に含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、電力が中心ユーティリティグリッドから第１の動力回収タービンに供給される、実施形態である。

本発明の第２の実施形態は、石油、石油化学、又は化学プロセスからエネルギーを回収するためのプロセスであって、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに流体プロセス流を供給することと、プロセス流の少なくとも一部を第１の動力回収タービンを介して流すことによってプロセス流の流量を制御して、プロセス流から直流として発電することと、回収された直流を、石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの直流電力入力に供給することと、第１の動力回収タービン、制御弁、又はその両方を含む複数の減圧装置からの情報を受信することと、減圧装置のそれぞれについて電力損失値又は発電値を決定することと、減圧装置のそれぞれからの電力損失値又は発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定することと、少なくとも１つの表示画面上に総電力損失値又は総発電値を表示することと、を含む、プロセスである。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、第１の動力回収タービンに電力を供給して流体流に対する圧力を増大させることを更に含む、実施形態である。

本発明の第３の実施形態は、石油、石油化学、又は化学プロセス中のエネルギーを回収するための装置であって、直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンと、プロセスゾーンを通って流れる流体プロセス流と、可変抵抗動力回収タービンであって、第１のプロセス流の一部が第１の動力回収タービンを介して流れることで、第１のプロセス流から直流として発電する、動力回収タービンと、動力回収タービン及び直流電力入力に電気的に接続されたＤＣバスと、を含む。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第３の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、抵抗ヒーター、電池貯蔵システム、電気ヒーター、ポンプ、コンプレッサー、ファンのうちの少なくとも１つを更に含み、直流電力入力は、抵抗ヒーター又は電池貯蔵システムの少なくとも一方への直流電力入力である、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第３の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、動力回収タービンが、調節式ガイドベーン動力回復タービン又は可変負荷電力回復タービンを含む、実施形態である。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第３の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又はすべてであって、プロセスゾーンが、アルキル化ゾーン、分離ゾーン、異性化ゾーン、接触改質ゾーン、流体触媒分解ゾーン、ハイドロクラッキングゾーン、水素処理ゾーン、水素化ゾーン、脱水素化ゾーン、オリゴマー化ゾーン、脱硫ゾーン、アルコール～オレフィンゾーン、アルコール～ガソリンゾーン、抽出ゾーン、蒸留ゾーン、サワー水ストリッピングゾーン、液相吸着ゾーン、硫化水素還元ゾーン、トランスアルキル化ゾーン、コーキングゾーン、又は重合ゾーンのうちの少なくとも１つを含む、実施形態である。

更に説明することなく、前述の説明を用いて、当業者が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明を最大限に利用し、本発明の本質的な特性を容易に確認でき、本発明の様々な変更及び修正を行い、様々な使用及び条件に適合させることができると考えられる。したがって、先行する好ましい特定の実施形態は、単なる例示として解釈されるべきであり、いかなるようにも本開示の残りを限定するものではなく、添付の特許請求の範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を網羅することを意図するものである。

上記では、全ての温度は摂氏度で記載され、全ての部及び百分率は、別途記載のない限り、重量基準である。

Claims

石油、石油化学、又は化学プロセスからエネルギーを回収するためのプロセスであって、
直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンに第１の流体プロセス流（３４０）を供給することと、
前記第１の流体プロセス流（３４０）の第１の部分（４２０）を第１の動力回収タービン（４２５）を介して合流部に流すことによって前記第１の流体プロセス流（３４０）の流量を制御して前記第１の流体プロセス流から第１の直流として発電することと、
前記第１の流体プロセス流の第２の部分を第１の熱交換器を介して前記合流部に送ることと、
前記第１の流体プロセス流の第３の部分を第２の熱交換器を介して前記合流部に送ることと、
前記第１の動力回収タービンからの流れと、前記第１の熱交換器からの流れと、前記第２の熱交換器からの流れは前記合流部で合わされて第２の流体プロセス流を形成することと、
前記第２の流体プロセス流の少なくとも一部分を、第２の動力回収タービンを介して流すことによって、前記第２の流体プロセス流の流量を制御して前記第２の流体プロセス流から第２の直流として発電することと、
前記第１の流体プロセス流から回収された前記第１の直流および前記第２の流体プロセス流から回収された前記第２の直流を、前記石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンの前記直流電力入力に供給することと、
前記第１の動力回収タービン（４２５）と、前記第１の流体プロセス流（３４０）の他の一部（３６５）を制御する制御弁（３７０）と、前記第２の動力回収タービンとを含む複数の減圧装置からの情報を受信することと、
前記減圧装置のそれぞれについて電力損失値又は発電値を決定することと、
前記減圧装置のそれぞれからの前記電力損失値又は前記発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定することと、を含む、プロセス。
回収された前記第１の直流、および前記第２の直流を前記化学プロセスゾーンの前記直流電力入力に供給することが、前記回収された前記第１の直流と前記第２の直流を、蓄電池、抵抗ヒーター、電気ヒーター、ポンプ（３３０）、コンプレッサー、又はファンのうちの少なくとも１つに供給することを含む、請求項１に記載のプロセス。
石油、石油化学、又は化学プロセス中のエネルギーを回収するための装置であって、
直流電力入力を有する石油、石油化学、又は化学プロセスゾーンと、
前記化学プロセスゾーンを通って流れる第１の流体プロセス流（３４０）と、
第１の可変抵抗動力回収タービン（４２５）であって、前記第１の流体プロセス流（３４０）の第１の部分（４２０）が前記第１の可変抵抗動力回収タービンを介して流れることで前記第１の流体プロセス流から第１の直流として発電する、第１の可変抵抗動力回収タービンと、
前記第１の流体プロセス流の第２の部分を熱交換するよう構成された、第１の熱交換器と、
前記第１の流体プロセス流の第３の部分を熱交換するよう構成された、第２の熱交換器と、
前記第１の可変抵抗動力回収タービンからの流れと、前記第１の熱交換器からの流れと、前記第２の熱交換器からの流れが合わされて形成される第２の流体プロセス流と、
第２の可変抵抗動力回収タービンであって、前記第２の流体プロセス流の少なくとも一部分が前記第２の可変抵抗動力回収タービンを介して流れることで前記第２の流体プロセス流から第２の直流として発電する、第２の可変抵抗動力回収タービンと、
前記第１の可変抵抗動力回収タービン（４２５）及び前記第１の直流の電力入力に電気的に接続されたＤＣバスと、
前記第１の可変抵抗動力回収タービン（４２５）と、前記第１の流体プロセス流（３４０）の他の一部（３６５）を制御する制御弁（３７０）と、前記第２の可変抵抗動力回収タービンとを含む複数の減圧装置からの情報を受信し、前記減圧装置のそれぞれについて電力損失値又は発電値を決定し、前記減圧装置のそれぞれからの前記電力損失値又は前記発電値に基づいて総電力損失値又は総発電値を決定するコンピュータと、を備える、装置。