JPS60219421A - 酸化プロセス排ガスからの動力の回収方法 - Google Patents

酸化プロセス排ガスからの動力の回収方法

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JPS60219421A
JPS60219421A JP7637384A JP7637384A JPS60219421A JP S60219421 A JPS60219421 A JP S60219421A JP 7637384 A JP7637384 A JP 7637384A JP 7637384 A JP7637384 A JP 7637384A JP S60219421 A JPS60219421 A JP S60219421A
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弘巳 中村
Takehiko Takahashi
武彦 高橋
Kazuo Yamamoto
和夫 山本
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-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
    • F02C3/26Gas-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
    • F02C3/28Gas-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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、芳香族化合物の酸化プロセスオフガスの有効
利用に関するものであり、詳細には芳香族化合物の加圧
液相酸化プロセス力Sらのタービンブレードの高温腐蝕
性元素含有有化合物を含む加圧オフガスを接触燃焼器に
゛ζ燃焼させ、該有機化合物を無機物としたのら、吸収
塔で該無機物中の腐蝕性成分を吸収して、実質的にター
ビンブレード腐蝕性成分のないクリーンなオフガスとし
、ガスタービンサイクルの加圧作動媒体ガス中に導入し
、該ガスタービンサイクルの作動媒体である空気の一部
として用いるとと(してなる酸化プロセス排ガスからの
動力回収法であり、好ましい実施態様においては、再生
ガスタービンサイクルとして、該クリーンなオフガスを
タービン排気と熱交換して予熱しなるものとして用いる
こと、さらに、吸収塔を二基以上設け、後段吸収塔の循
環及び補給水で再生ガスタービンサイクルの低温部の熱
回収を行うごとくにしてなるものである。
芳香族化合物−特にp−lm−キシレン等の加圧液相酸
化プロセスからの加圧オフガスは、オフガス中の未反応
成分等の有効成分の回収を目的として、通電、水による
吸収装置を経て排出されるため、温度は比較的低(通富
50℃前後、圧力は10〜20a ta程度である。オ
フガス中の成分はその殆どが酸化反応に寄与しなかった
窒素であり、残りは酸化反応の生成物である炭酸ガス、
酸化反応未利用の酸素、前記した水による吸収装置から
の同伴飽和水蒸気である。また、微量であるが、該オフ
ガス中には酸化反応のための触媒成分中の元素を含む有
機化合物を含んでおり、この副生物は触媒成分にもよる
が、タービンブレードの高?fAftJ蝕性成分である
、例えば、臭素などの化合物を1〜3.000ppm程
度含むものである。
従来、この加圧オフガスの圧力エネルギーを回収する方
法としては、次のものが知られている。
まず、オフガス中の有機化合物が高1115蝕を起こさ
ない程度の温度で且つ膨張後のオフガスが露点より高い
温度となる温度、例えば、オフガスを約300℃程度ま
で外部の熱源で予熱し膨張機に導入し動力回収し、その
後、接触燃焼器により該有機化合物を無機物とした後、
吸収装置にて除去する方法がある。この方法はオフガス
の温度が低く、流量も少ないので、膨張機で・回収され
る動力は小さいものであった。
また、オフガスをそのままガスタービンザイクルに導入
し、圧縮空気の一部とし”ζ使用−Jる方法が提案され
ている。この方法の場合、タービンブレードの腐蝕性成
分が除去されていない為、膨張機のノズル・ブレード、
燃焼器等に高温腐蝕が発生し、寿命、信頼性の点から、
特殊な利料の選択が必須となったり、長時間の連続運転
が不可能と言う欠点があり、実用性の低い ゛ものであ
った。
本発明者らは、以上の欠点について種々検討した結果、
オフガス中のタービンブレードの腐蝕性成分の除去を加
圧下で行った後、ガスタービンザイクルの作動媒体とし
て使用する方法を見いだし本発明を完成した。
以下、本発明を図面を用いて説明する。。
第1図は、本発明の最も好ましい実施態様の一つであり
、オフガスは、再生ガスタービンサイクル(圧縮機C,
燃焼器CC1膨張機(−タービン)′】゛および再生器
R1、R2をもつ)の熱回収媒体(再生媒体)として利
用され、さらに、洗浄塔CAの洗浄用純水が該再生ガス
タービンザイクルの低温部の再生媒体として利用される
例である。
第1図において、芳香族化合物の加圧液相酸化プロセス
からのオフガスが管lより予熱器Rで予熱され、接触燃
焼器TCに導入され、燃焼してタービンブレードの腐蝕
性元素含有の有機化合物を無機物に変換し加熱された後
、前記予熱器Rで熱回収され、吸収塔Aに管4を経て導
入される。吸収塔Aにおいては、タービンブレードの腐
蝕性成分である無機物の吸収性に擾れた添加成分を含む
水がポンプにより管21を経て循環されており、ここで
、実質的にタービンブレードの腐蝕性成分である無機物
は吸収除去される。吸収塔Aからのオフガスは管5を経
て洗浄塔CAに導入され、ここで、吸収塔Aで除去不十
分の成分および吸収用添加剤なとの不純物が、ポンプに
より管22〜23を経て循環される純水により除去され
る。このようにして実質的に夕・−ビンブレードの腐蝕
性成分を除かれたオフガスは管6を経てガスタービンザ
イクルの作動媒体空気の一部に混合使用される。
第1図においては、さらに管6よりのオフガスは、圧縮
機C,燃焼器CC1膨張機(タービン)Tおよび再生器
R1,R2により構成される再生ガスタービンサイクル
の再生媒体として利用され予熱されるとともに、さらに
、洗浄塔CAの洗浄用純水が該再生ガスタービンサイク
ルの低温部の再生媒体として管22より低温側の再生器
R2に導入され、管35よりのタービン排気とここで熱
交換し予熱された後、管23を経て洗浄塔CAに循環さ
れている。
以上、本発明の好ましい実施態様に基づいて本発明を図
面により説明したが、本発明は第1図の方法に限定され
るものではなく、実質的にタービンブレードの腐蝕性成
分である無機物を吸収除去したクリーンなオフガスを単
純ガスタービンサイクルの作動媒体空気の一部として単
に使用する方法、再生ガスタービンサイクルの再生媒体
として使用する方法、ガスタービンサイクルにて得られ
る圧縮奇しきの一部を該液相酸化プロセスの酸化用空気
として用いる方法、前記圧縮空気の一部若しくは全部に
もクリーンなオフガスと同様の熱回収操作を行い循環及
び補給水による再生ガスタービンサイクルの低温部の熱
回収とそれによる空気/水蒸気の混合物を再生媒体とし
て使用する方法なども当然ふ(まれる。
以上の如くである本発明の方法は、芳香族化合物の加圧
液相酸化プロセスからのタービンブレードの高温腐蝕性
元素含有有機化合物を含むオフガスから、該有害成分を
減圧ずろことなく除去し、且つ、熱損失も最低限に押さ
えて、タービンの高温作動媒体の一部として利用するも
のであり、極めて優れた省エネルギープロセスを提供す
るものであり、工業的実用性の極めて高いものである。
実施例−1(クリーンなオフガスの製造) ゛ディクソ
ンパツキンを充填した洗浄塔(50φX 100OL 
)を使用して、管1〜5の流路を構成し、クリーンなオ
フガスを得た。ここに、接触燃焼器の操作温度は500
℃とした。
このクリーンなオフガス(= CPOG)は流M4ON
rI?/h、圧力14ata 、温度45℃となる様、
洗浄塔の循環水(−アルカリ性水溶液)温度は調節され
た。又、cpoc中のBr2の含有量はl ppmV未
満であり、測定にかからなかった。
検削例(ガスタービンサイクル) 第1図のフローに従って、芳香族化合物の加圧液相酸化
プロセスの触媒成分の一つとして臭1(Br)を使用し
た例について検討した。
なお、横側のための前提条件は以下の如くである。
(1)圧縮機C断熱効率 ηc=0.70膨張UMT”
 ηt =0.87 燃焼効率 ηb=o、’19 機械リノ率 す ηm=0.98 (2)圧力損失(サイクル総合圧力損失)9.5 % 但し、再生器R2を使用しない検削例−2では 7.2
% (3)オフガス 流量 34.000 Nar / l
+(CIIOG) 圧力 16ata 温度 47 ℃ (4)燃料(ccの燃料) 成分 C01142、CH4、N2、 co2などの混合ガス 発熱量 2,640kcal/ N rd湯温度 80
 ℃ 圧力 1d ata (5)膨張機T入り口条件 圧力 12 aLa 温度 1 、000°C (5) 大気条件 ISO 検討例−1(ガスタービン号イクルーGT1)第1図の
フロー(管No、5〜)について検討した結果を下記に
示した。
再生器 R1(熱回収1) ’4.OX IQ6kca
l/ h= R2(熱回収量) 4.OX 1o6kc
al/ l+圧縮機(C)動力 2,450 h9 膨張機(T 出力 11,970 kり従って、本発明
のガスタービンサイクルは、(1)軸端出力 9,32
0 kW (2)軸端熱効率 64.3 %(LIIV)(3)排
気温度 99 °C であり、極めて優れたものである。
検討例−2(ガスタービンサイクル−GT2 )第1図
のフローにおいて、洗浄塔CA、再生器R2を使用しな
いで、吸収塔Aからのcpocをそのまま再生器R1に
導入する他は検討例−1と同様としたところ (1)軸端出力 7,900 k切 (2) 軸端熱効率 65.2%(LHV )(3)排
気温度 247 ℃ の結果が得られた。
以上の横側結果について、CPOGのエクセルギーをJ
IS Z 9204に従って計算し、これを評価に組み
入れた横側例−1、−2の評価結果を下表に示した。こ
れから、検討例−1の方法が、横側例−2より優れたも
のであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の動力回収方法の好ましい一例のフロ
ーであり、図中の番号及び記号はそれぞれ、 R:予熱器、TC:接触燃焼器、A:吸収塔、CA:洗
浄塔、R2:低温側再生器、 R1:高温側再生器、 C:圧縮機、T:膨張機、CC:燃焼器、L:負荷、お
よび 1.2,3,4,5,6,7,2L22,23,31,
32,33,34,35゜36.37 :管 を示す。 特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者 長野 和吉

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、芳香族化合物の加圧液相酸化プロセメからのタービ
    ンブレードの高温腐蝕性元素含有有機化合物を含む加圧
    オフガスを接触燃焼器にて燃焼させ、該有機化合物を無
    機物としたのち、吸収塔で該無機物中の腐蝕性成分を吸
    収して、実質的にタービンブレード腐蝕性成分のないク
    リーンなオフガスとし、ガスタービンサイクルの加圧作
    動媒体ガス中に導入し、該ガスタービンサイクルの作動
    媒体である空気の一部として用いるごとくしてなる酸化
    プロセス排ガスからの動力回収法 2、ガスタービンサイクルが再生サイクルであり、該ク
    リーンなオフガスをタービン排気と熱交換して予熱して
    なるものである特許請求の範囲第1項記載の方法 3、吸収塔を二基以上設け、後段吸収塔の循環及び補給
    水で再生ガスタービンサイクルの低温部の熱回収を行う
    特許請求の範囲第11又は2項記載の方法
JP7637384A 1984-04-16 1984-04-16 酸化プロセス排ガスからの動力の回収方法 Granted JPS60219421A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4722190A (en) * 1986-03-04 1988-02-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for energy recovery from oxidation reactor off-gas
JP2011528276A (ja) * 2008-05-06 2011-11-17 インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル 動力回収

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4722190A (en) * 1986-03-04 1988-02-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for energy recovery from oxidation reactor off-gas
JP2011528276A (ja) * 2008-05-06 2011-11-17 インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル 動力回収

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