KR20180135477A - 아스팔텐 함유 연료를 정제하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아스팔텐 함유 연료(3)를 정제하기 위한 방법에 관한 것이며, 아스팔텐 함유 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지고, 상기 탈아스팔트 유닛에서는 연료(3) 내에 존재하는 아스팔텐이 용제(11)에 의해 분리되어 실질적으로 탈아스팔트화된 연료(15)를 형성한다. 용제(11)는 연료(3)로부터의 아스팔텐의 분리의 완료 시에, 용제 회수 유닛(7) 내에서 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되고, 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위해서는 가스 터빈(27, 69) 내에서의 연료(15)의 전력으로의 변환 시에 형성되는 터빈 배출 가스의 폐열이 사용된다. 본 발명은 아울러 아스팔텐 함유 연료(3)를 정제하기 위한 대응하는 장치(1, 31, 91, 111)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아스팔텐 함유 연료를 정제하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 아울러 아스팔텐 함유 연료를 정제하기 위한 대응하는 장치에 관한 것이다.
에너지 생성의 맥락에서는 원유 및 중유가 가스 터빈에 의한 에너지 생성을 위한 저렴한 연료로서 이용 가능하므로 빈번하게 채용된다. 그러나, 그러한 원유 및 중유는 아스팔텐을 함유하여, 바나듐 또는 니켈과 같은 화학적으로 결합된 중금속들을 함유한다. 오일의 연소는 이러한 중금속을 금속 산화물의 형태로 방출한다. 금속 산화물은 결국 터빈 블레이드의 금속과 합금을 형성하여, 이를 부식시키거나 약화시킨다.
또한, 아스팔텐은 그의 금속 함량에 관계없이, 압력 또는 온도의 상당한 변화의 경우에 고체 형태로 침전하는 특성을 갖는다. 이러한 고형 아스팔텐 입자는 사용되는 연소기의 도관 또는 미세 노즐을 막으므로, 터빈 내에서의 혼합물 형성에 대해 지속적인 영향을 가질 수 있고, 이는 터빈의 효율을 감소시킨다. 따라서, 가스 터빈 내에서의 원유의 연소는 까다로운 요건을 갖는다.
현대의 고성능 터빈들이 연료 내의 니켈 또는 바나듐과 같은 중금속을 대부분의 원유 내에서의 농도 아래의 값까지만 허용하므로, 원유는 가스 터빈 내에서의 전력으로의 변환을 위해 제한적으로만 적합하다. 이러한 이유만으로, 원유의 이용은 중금속 민감성 고성능 터빈에서 선택될 수 없다. 따라서, 가스 터빈 내에서의 원유의 이용 이전의 연료의 대응하는 전처리가 불가피하다.
대응하는 원유로부터 아스팔텐 및 중금속을 분리하고 따라서 가스 터빈 내에서의 연소를 위해 원유를 가공하기 위해, 탈아스팔트 방법으로 불리는 것이 공지되어 있다. 탈아스팔트 방법은 잔류 오일 구성성분에 대한 침전제 또는 용제로서 포화 지방족 탄화수소의 첨가에 의한 아스팔텐의 추출에 기초한다.
원유 내에 존재하는 중금속이 아스팔텐 내에서 매우 농후하므로, 아스팔텐의 제거는 중금속의 즉각적인 제거로 이어진다. 아스팔텐 및 중금속을 함유하는 원유를 적절한 용제 또는 탈아스팔트 제제와 혼합하면, 아스팔텐의 침전을 일으켜서, 중질 원유를 적당하게 중질이거나 경질인 원유로 변환시킨다.
침전된 아스팔텐 및 아스팔텐의 침전 시에 동시에 제거되는 중금속은 원유로부터 분리되어, 공정으로부터 제거된다. 탈아스팔트화된 원유는 그 다음 가스 터빈 내에서 연소될 수 있다. 용제는 공정으로부터 회수되고, 이상적으로는 탈아스팔트 공정 내로 재순환된다.
실제 탈아스팔트 공정 이전에 연료의 제어된 예비 농축의 가능성이 또한 존재한다. 이러한 경우에, 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 분획이 정제되어야 하는 아스팔텐 함유 연료로부터 분리된다. 결과는 고비등점 구성성분과 아스팔텐 및 중금속에 있어서 농축된 연료 분획이고, 이는 그 다음 탈아스팔트화를 위해 보내진다. 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 분획은 바나듐 및 니켈과 같은 중금속이 실질적으로 없고, 예를 들어, 바나듐 민감성 고성능 터빈으로 보내져서 그 안에서 전력으로 변환될 수 있다.
그러나, 사용된 용제의 회수 및 예비 농축을 위한 위에서 설명된 공정은 수백 도(℃)의 높은 온도를 요구한다. 전처리되어야 하는 연료의 처리량이 높은 경우에, 대응하여 다량의 열 에너지가, 예를 들어, 외부 가열기에 의해 도입되어야 하고, 이는 이러한 방법의 경제적 실현 가능성을 전체적으로 불확실하게 한다.
본 발명의 제1 목적은, 보통의 방법에 비교하여, 아스팔텐 함유 연료로부터의 아스팔텐의 경제적으로 개선된 분리를 달성하는 방법을 규정하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 아스팔텐 함유 연료로부터의 아스팔텐의 대응하는 경제적으로 실현 가능한 분리를 허용하는 장치를 규정하는 것이다.
본 발명의 제1 목적은 아스팔텐 함유 연료를 정제하기 위한 방법에 의해 본 발명에 따라 달성되고, 여기서 아스팔텐 함유 연료는 탈아스팔트 유닛으로 보내지고, 상기 탈아스팔트 유닛에서는 연료 내에 존재하는 아스팔텐이 용제에 의해 분리되어 실질적으로 탈아스팔트화된 연료를 형성하고, 용제는 연료로부터의 아스팔텐의 분리의 완료 시에, 용제 회수 유닛 내에서 탈아스팔트화된 연료로부터 분리되고, 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위해서는 가스 터빈 내에서의 연료의 전력으로의 변환 시에 형성되는 터빈 배출 가스의 폐열이 이용된다.
제1 단계에서, 본 발명은 가스 터빈 내에서의 연료의 전력으로의 변환 이전에 아스팔텐 함유 연료의 가공을 위해 요구되는 에너지를 발전소 공정 자체로부터 취하는 것이 실질적으로 가능하다는 고려에 기초한다. 그러나, 이러한 경우에, 발전소 효율의 원치 않는 감소 또는 발전소의 전력의 손실을 감수하는 것이 필요할 것이다.
제2 단계에서, 본 발명은 전형적인 단일 사이클 가스 터빈 발전소의 작동에서 연도 가스로 불리는 고온의 터빈 배출 가스가 생성되는 추가의 사실로부터 기인한다. 터빈 배출 가스는 전형적으로 500℃ 부근의 온도를 갖는다. 따라서, 터빈 배출 가스의 에너지 함량은 연료의 정제를 위한 에너지에 대한 요구를 훨씬 초과한다. 그러나, 터빈 배출 가스 또는 연도 가스는 때때로 이용되지 않은 채 환경 내로 방출된다.
제3 단계에서, 본 발명은 이제 이러한 사실들을 조합하여, 지금까지 이용되지 않았던 터빈 배출 가스의 폐열이 가스 터빈 내에서의 연료의 전력으로의 변환을 위해 아스팔텐 함유 연료를 가공 또는 전처리하기 위해 의도한 대로 이용될 수 있음을 인식한다. 고온의 배출 가스의 열은 정제 공정으로 전달되고, 여기서 온도 제어가 필요한 공정 단계의 범주 내에서 이용된다.
이는 공정 내에서 유동하는 매체의 온도 제어 및 정제의 수행을 위해 사용되는 장치들의 온도 제어 모두에 적용된다. 이러한 목적으로, 단일 사이클 가스 터빈 발전소로부터의 배출 가스는 외부 가열 및 관련된 추가의 연료 비용이 없이 공정을 작동시키기 위해 충분한 "무료" 폐열을 제공한다.
바꾸어 말하면, 이러한 방법은 연료의 정제가 실질적으로 발전소 효율의 손실이 없이 또는 전력의 손실이 없이 지금까지 이용되지 않은 열의 전달에 의해 이루어지는 전체 발전소 공정으로의 연료 정제의 에너지 최적화된 통합의 가능성을 제공한다. 열 통합은 가스 터빈의 배출 가스의 에너지의 이용에 의해 달성된다. 특히, 높은 에너지가 요구되는 경우에, 열 통합은 또한 다중 가스 터빈의 배출 가스로부터의 에너지를 이용하여 이루어질 수 있다.
사용되는 정제되어야 하는 연료는 특히 원유이고, 아스팔텐, 즉, 고도로 응축된 방향족 탄화수소 이외의 주요 구성성분들은 특히 알칸, 알켄, 및 사이클로알칸이다. 또한, 지방족 및 헤테로사이클릭 질소 및 황 화합물이 또한 발생한다.
연료 내에 존재하는 아스팔텐을 분리할 수 있도록, 연료는 아스팔텐이 용제에 의해 분리되는 탈아스팔트 유닛으로 보내진다. 탈아스팔트 유닛 내로의 진입 시에, 아스팔텐 함유 연료의 온도는 전형적으로 약 60℃이다. 사용되는 용제 또는 탈아스팔트 제제는 바람직하게는 부탄(C4), 펜탄(C5), 헥산(C6), 및/또는 헵탄(C7)과 같은 단쇄 탄화수소이다. 사용되는 용제는 더 바람직하게는 C4-C6 분획으로도 지칭되는, 부탄(C4), 펜탄(C5), 및 헥산(C6)이다.
탈아스팔트화에서 사용되는 용제는 아스팔텐 함유 연료 내에 존재하는 가용성 구성성분, 예를 들어, 지방족, 방향족, 및 파라핀을 용해하도록 역할한다. 아스팔텐 함유 연료 내에 존재하는 아스팔텐 분획, 즉, 아스팔텐 및 중금속을 함유하는 분획은 사용되는 용제 내에서 불용성이다. 따라서, 아스팔텐에 관련하여, 용제는 어느 정도는 "반용제"로서 기능한다.
탈아스팔트 유닛 내에서의 연료의 탈아스팔트화 후에, 실질적으로 아스팔텐이 없는 연료, 즉, 탈아스팔트화된 연료, 및 용제는 용제 회수 유닛으로 보내진다. 용제 회수 유닛 내에서, 용제는 정제되고, 탈아스팔트화된 연료로부터 분리된다. 분리는 증류에 의해, 저비등점 용제를 증발시키고 이를 혼합물로부터 인출함으로써, 이루어진다.
용제의 증발은 가열을 요구한다. 탈아스팔트화의 하류의 용제 회수는 전형적으로 약 200℃의 입구 온도를 요구한다. 여기서 전형적인 온도는 탈아스팔트화를 위해 사용되는 용제의 임계 온도 바로 아래이다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 터빈 배출 가스의 폐열은 탈아스팔트화된 연료로부터의 용제의 분리를 위해 이용된다. 이는 터빈 배출 가스의 열의 정제 공정으로의 직접적인 전달이다. 이러한 목적으로, 실질적으로 탈아스팔트화된 연료 및 용제를 포함하는 스트림은 바람직하게는 터빈 배출 가스의 폐열에 의해 가열된다. 스트림은 분리 유닛으로 진입하기 전에 적절하게 가열된다.
이러한 목적으로, 터빈 배출 가스의 폐열의 탈아스팔트화된 연료 및 용제의 혼합물로의 열 전달은 바람직하게는 분리 유닛의 상류에 연결된 열 교환기를 거쳐 이루어진다. 고온의 터빈 배출 가스는 열 교환기를 통해 관류하고, 이때 용제 및 탈아스팔트화된 연료의 혼합물을 가열한다. 이러한 직접 열 병합에 의해, 용제는 따라서 외부 가열이 없이 가공된다.
용제 회수 유닛 내에서 탈아스팔트화된 연료로부터 분리된 용제는 바람직하게는 탈아스팔트 유닛 내로 재순환되고, 여기서 다시 공급되는 아스팔텐 함유 연료의 탈아스팔트화를 위해 이용된다.
본 발명의 추가의 바람직한 구성에서, 아스팔텐 함유 연료는, 탈아스팔트 유닛으로 보내지기 전에, 제1 분리 스테이지로 보내지고, 상기 제1 분리 스테이지에서는 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 제1 하위 스트림이 연료로부터 분리된다. 제1 하위 스트림 내에 존재하는 저비등점 구성성분은 실질적으로 부탄(C4), 펜탄(C5), 헥산(C6), 및/또는 헵탄(C7)과 같은 단쇄 탄화수소이다.
따라서, 그러한 제1 하위 스트림의 분리는 가공 공정 내에서 용제로서 이용 가능한 분획을 제공한다. 따라서, 용제 회수 유닛으로부터 복귀된 용제에 추가하여 제1 하위 스트림이 탈아스팔트 유닛으로 공급될 때 유리하다.
아스팔텐 함유 연료로부터의 제1 하위 스트림의 분리는 적절하게는 증류에 의해 이루어진다. 이러한 목적으로, 사용되는 제1 분리 스테이지는 바람직하게는 예비 플래시 칼럼이다.
더 바람직하게는, 연료로부터의 제1 하위 스트림의 분리를 위해 터빈 배출 가스의 폐열이 이용된다. 바꾸어 말하면, 제1 하위 스트림은 터빈 배출 가스에 의한 아스팔텐 함유 연료의 가열에 의해 분리된다. 이러한 목적으로, 터빈 배출 가스의 폐열은 바람직하게는 열 교환기에 의해 제1 분리 스테이지 내로 도입된다. 고온의 터빈 배출 가스는 열 교환기를 통해 관류하고, 이때 정제되어야 하는 연료를 가열한다. 이러한 공정 단계에서도, 터빈 배출 가스는 따라서 제1 하위 스트림과 아스팔텐 함유 연료의 증류식 분리를 위해 필요한 열을 직접 공급한다.
제1 하위 스트림이 분리된 후에, 연료는 바람직하게는 제2 분리 스테이지로 보내진다. 제2 분리 스테이지로 보내진 연료는 실질적으로 고비등점 알칸과 중금속 및 아스팔텐과 같은 고비등점 구성성분을 포함하는 바닥 분획이다.
연료는 바람직하게는 제2 분리 스테이지로 보내지기 전에 가열된다. 최대 450℃의 온도가 여기서 적절하다. 연료의 가열을 위해 바람직하게는 터빈 배출 가스의 폐열이 유사하게 이용되고, 즉, 연료는, 제2 분리 스테이지로 보내지기 전에, 터빈 배출 가스의 폐열에 의해 직접 가열된다. 따라서, 외부 가열이 이러한 지점에서도 필요하지 않다. 대신에, 터빈 배출 가스의 폐열은 아스팔텐 함유 연료로 열 전달된다. 이러한 목적으로 제2 분리 스테이지의 상류에 연결된 열 교환기를 이용하는 것이 선호된다.
제2 분리 스테이지에서, 연료로부터 제2 하위 스트림을 분리하는 것이 특히 선호된다. 연료로부터의 제2 하위 스트림의 분리는 적절하게는 증류에 의해 유사하게 이루어진다. 이러한 목적으로, 사용되는 제2 분리 스테이지는 바람직하게는 플래시 칼럼으로 불리는 상 분리기이다. 제2 분리 스테이지 내에서 분리된 제2 하위 스트림은 실질적으로 장쇄 알칸을 함유하고, 바나듐이 고갈되어 있다.
제2 분리 스테이지로 보내지기 전에, 연료는 바람직하게는 연료로부터 분리된 제2 하위 스트림에 의해 추가로 가열된다. 열은 이상적으로는 여기서 열 교환기에 의해 제2 하위 스트림으로부터 연료로 유사하게 전달된다. 제2 분리 스테이지 내에서 분리된 하위 스트림은 열 교환기를 통해 관류하고, 이때 아스팔텐 함유 연료를 가열한다.
적절하게는, 제2 하위 스트림은 연료를 가열할 때 자체 냉각된다. 따라서, 가스 터빈으로 보내지기 전의 하위 스트림의 온도는 약 70℃의 최대 온도로 낮아지고, 따라서 후속하는 전력으로의 변환을 위한 조건이 생성된다. 이는 2개의 방법 단계들의 열 기술적 결합의 형태인 내부 열 전달이다.
냉각된 제2 하위 스트림은 바람직하게는 가스 터빈으로 보내진다. 본 발명의 특히 유리한 구성에서, 냉각된 제2 하위 스트림은 바나듐 민감성 고성능 터빈으로 보내져서 그 안에서 전력으로 변환된다. 제2 하위 스트림이 더 이상 어떠한 바나듐도 함유하지 않으므로, 여기서 첨가제가 요구되지 않고, 유사하게 터빈 손상의 위험이 없다.
더 바람직하게는, 제2 하위 스트림은 가스 터빈으로 보내지기 전에, 용제 회수 유닛으로 보내지는 탈아스팔트화된 연료 및 용제의 스트림의 가열을 위해 이용된다. 이러한 경우에, 제2 하위 스트림은 그의 과잉의 열의 일부를 이러한 스트림으로 전달한다. 적절하게는, 열은 열 교환기에 의해 전달된다. 이는 상기 방법의 2개의 공정 단계들의 열 기술적 결합의 형태인 내부 열 전달이다.
대응하는 분리 스테이지들 내에서의 아스팔텐 함유 연료로부터의 제1 및 제2 하위 스트림들의 분리를 위한 위에서 설명된 공정은 "연료의 예비 농축"이라는 용어에 의해 요약될 수 있다.
바람직하게는, 연료 내에 존재하는 황은 연료의 예비 농축에 의해 그리고 연료의 후속하는 탈아스팔트화에 의해 고갈된다. 동시에, 연료의 연소 중에 황으로부터 형성된 황산의 농도의 저하가 있고, 이는 더 낮은 황산 이슬점을 생성한다. 황산에 의한 응축에 대한 결과적인 더 낮은 경향으로 인해, 부식의 위험이 감소된다. 잔류 황 함량 및 연관된 황산 이슬점에 의존하여, 더 낮은 배출 가스 온도가 달성 가능하고, 이는 결국 높은 전체 발전소 효율에 상응한다. 이러한 목적으로, 증기 터빈이 바람직하게는 가스 터빈의 하류에 연결된다[복합 화력 발전소(combined cycle power plant)].
제2 하위 스트림이 분리된 후에, 연료는 아스팔텐 및 중금속에 있어서 농축된다. 연료는 그 다음 적절하게는 연료 내에 존재하는 아스팔텐이 분리되는 탈아스팔트 유닛으로 공급된다. 탈아스팔트 유닛 내에서 그러나 실제 탈아스팔트화 이전에, 연료는 적절하게는 탈아스팔트화에 대해 바람직한 60℃와 120℃ 사이의 온도 범위 내의 온도로 냉각된다.
탈아스팔트화되어야 하는 연료는 바람직하게는 연료 스트림 자체보다 더 낮은 온도를 갖는 발전소 공정의 이용 가능한 저온 스트림에 의해 냉각된다. 바꾸어 말하면, 연료의 열은 발전소 공정에서 이용 가능한 더 낮은 온도의 스트림으로 전달되며, 이때 연료는 자체 냉각된다. 따라서, 일반적으로 비용이 드는 냉각수에 의한 열의 제거는 불필요하다. 이는 아스팔텐 함유 연료의 정제 시에 에너지 소비를 추가로 감소시킨다. 여기서 추가의 이용을 위해 보내지는 탱크 내에 저장된 연료를 이용하는 것이 적절하다. 이러한 연료는 적절하게는 주위 온도를 갖고, 따라서 연료의 열은 이러한 연료로 전달되어 제거될 수 있다.
탈아스팔트화 자체는 대응하는 혼합 요소 내에서의 연료 및 용제의 초고속 혼합에 의해 그리고 아스팔텐 또는 아스팔텐 입자의 이후의 침전에 의해 이루어진다. 아스팔텐 입자는 바람직하게는 그들의 입자 크기에 따라 연료로부터 분리된다. 연료로부터 분리된 아스팔텐은 적절하게는 탈아스팔트 유닛으로부터 인출되어 추가의 사용을 위해 보내진다.
적절하게는, 탈아스팔트화된 연료는 용제의 제거 후에, 가스 터빈으로 보내지고 그 안에서 전력으로 변환된다. 바나듐 및/또는 중금속의 잔류물은 여전히 이러한 탈아스팔트화된 연료 내에서 가능하다. 그러나, 이러한 비율은 연료가 바람직하게는 바나듐 저항성 표준 터빈으로 보내져서 그에 의해 효과적으로 이용될 수 있기에 충분히 낮다.
본 발명의 추가의 유리한 구성에서, 터빈 배출 가스의 폐열은 먼저 열 전달 회로로 전달된다. 연료 정제 공정으로의 (또는 이러한 목적으로 사용되는 장치 구성요소로의) 열 전달은 열 전달 회로로부터 이어서만 진행하여 이루어진다. 터빈 배출 가스의 폐열은 열 전달 회로가 존재할 때 간접적으로 이용된다. 그러한 공정 계획은 고온의 터빈 배출 가스, 즉 연도 가스 및 가열되어야 하는 연료 스트림이 동일한 장치를 통해 안내될 필요가 없으므로, 안전의 이유로 유리하다. 원칙적으로, 열 전달은 열 전달 회로로부터, 온도 제어가 요구되는 모든 공정에 이르기까지 가능하다.
이용되는 열 전달 회로는 바람직하게는 수증기 발생(steam raising)을 위한 2차 회로이다. 본 발명의 유리한 구성에서, 열 전달 회로 내에서의 터빈 배출 가스의 폐열에 의해 그러한 2차 반송 회로 내에서 발생된 수증기는 용제 회수 유닛 내에서 용제의 회수를 위해 이용된다. 여기서 가스 터빈의 폐열은 열 전달 회로 내에서 순환하는 유체를 가열하고, 이는 결국 용제 회수를 위한 열을 제공한다. 따라서, 열 전달 회로는 가스 터빈과 연료 정제부 사이에서 연결된다.
더 바람직하게는, 발생된 수증기는 제1 하위 스트림의 분리 시의 연료의 예비 농축을 위해 그리고/또는 연료로부터의 제2 하위 스트림의 분리 시의 오일의 예비 농축을 위한 연료의 예비 농축을 위해 이용된다. 여기서도, 가스 터빈의 폐열은 열 전달 회로 내에서 순환하는 유체로 전달되고, 이는 열을 아스팔텐 함유 연료의 전처리를 위해 그에 전달한다. 발생된 잉여 수증기로부터의 남아 있는 잔류 에너지는 바람직하게 증기 터빈 내에서 전력으로 변환된다. 열 전달 회로는 적절하게는 증기 스테이지의 형태를 취한다.
전반적으로, 터빈 배출 가스의 잉여 폐열의 존재는 연료의 탈아스팔트화의 전체 발전소 공정 내로의 에너지 최적화된 직접 및/또는 간접 병합을 허용한다. 터빈 배출 가스의 폐열의 직접적인 이용은 아스팔텐 함유 연료로부터의 제1 하위 스트림의 분리 시에 그리고/또는 제2 분리 스테이지로의 연료의 공급 이전의 연료의 가열 시에, 탈아스팔트화된 연료로부터의 용제의 분리의 맥락에서 이루어진다.
폐열의 간접적인 이용은 터빈 배출 가스의 폐열의 열 전달 회로로의 열 전달에 의해 달성된다. 요구되는 바와 같이, 터빈 배출 가스의 폐열의 직접적인 전달 및 폐열의 동시의 간접적인 이용으로 구성된 조합된 이용이 당연히 또한 가능하다.
본 발명의 제2 목적은 용제에 의해 실질적으로 탈아스팔트화된 연료를 형성하면서 연료 내에 존재하는 아스팔텐을 분리하기 위한 탈아스팔트 유닛, 및 아스팔텐의 분리의 완료 시에 탈아스팔트화된 연료로부터의 용제의 분리를 위한, 탈아스팔트 유닛에 유동 기술적으로 결합된 용제 회수 유닛을 포함하고, 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위해서는 가스 터빈 내에서 연료의 전력으로의 변환 시에 형성되는 터빈 배출 가스의 폐열이 이용될 수 있는, 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
그러한 장치는 전체 발전소 공정 내에서 탈아스팔트 공정 및 용제의 회수의 에너지 최적화된 병합에 의해 아스팔텐 함유 연료의 효율적이며 신뢰할 수 있는 정제를 허용한다.
아스팔텐 함유 연료에서 아스팔텐 및 중금속을 제거할 수 있도록, 연료는 탈아스팔트 유닛으로 보내진다. 이러한 목적으로, 공급 도관이 적절하게는 탈아스팔트 유닛에 연결된다. 탈아스팔트 유닛 내에서, 연료 내에 존재하는 아스팔텐이 연료로부터 분리된다. 이러한 목적으로, 단쇄 알칸을 함유하는 용제("반용제")가 사용되고, 이는 적절하게는 아스팔텐 함유 연료 내에 존재하는 가용성 구성성분, 예를 들어, 지방족, 방향족, 및 파라핀의 용해를 위해 사용된다.
연료의 탈아스팔트화의 완료 시에, 이는 용제와 함께 용제 회수 유닛으로 보내진다. 이러한 목적으로, 출력 도관이 탈아스팔트 유닛에 연결되어, 이는 적절하게는 용제 회수 유닛의 공급 도관에 유동 기술적으로 결합된다.
더 바람직하게는, 용제 회수 유닛은 열 기술적으로 가스 터빈의 배출 가스 도관에 결합된다. 이러한 방식으로, 터빈 배출 가스의 폐열은 탈아스팔트화된 연료로부터의 용제의 분리를 위해 이용 가능하다. 이러한 목적으로, 고온의 터빈 배출 가스는 용제 회수 유닛의 공급 도관 내로 삽입된 열 교환기를 통해 관류한다.
열은 용제 회수 유닛의 공급 도관을 통해 유동하는 탈아스팔트화된 연료 및 용제의 혼합물로 전달된다. 가열된 혼합물은 그 다음 탈아스팔트화된 연료로부터의 용제의 분리를 위해 용제 회수 유닛으로 보내진다. 용제 회수 유닛은 바람직하게는 증류 칼럼의 형태를 취한다.
연료의 분리 및 용제의 회수 후에, 이는 탈아스팔트 유닛 내로 재순환된다. 이러한 목적으로, 용제 회수 유닛은 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛의 공급 도관에 결합된 재순환 도관을 갖는다. 따라서, 용제는 용제 회수 유닛과 탈아스팔트 유닛 사이의 회로 내에서 순환한다.
더 바람직하게는, 저비등점 연료 구성성분 - 특히 부탄(C4), 펜탄(C5), 헥산(C6), 및/또는 헵탄(C7)과 같은 단쇄 탄화수소를 포함하는 제1 하위 스트림의 연료로부터의 분리를 위한 제1 분리 스테이지가 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛의 상류에 연결된다. 제1 하위 스트림은 대응하여 용제로서 적합하다. 이는 바람직하게는 용제 수집 용기로 보내진다. 적절하게는, 이러한 목적으로, 제거 도관이 제1 분리 스테이지에 연결되고, 대응하는 용제 수집 용기의 공급 도관에 유동 기술적으로 결합된다.
제1 하위 스트림은 터빈 배출 가스의 폐열의 도입에 의해 분리된다. 유리한 구성에서, 이러한 목적으로, 바람직하게는 증류 유닛의 형태인 제1 분리 스테이지는 가스 터빈의 배출 가스 도관에 열 기술적으로 결합된다. 터빈 배출 가스의 폐열은 제1 분리 스테이지로 전달된다. 이러한 목적으로, 열 교환기가 적절하게는 제1 분리 스테이지에 연결되고, 제1 분리 스테이지 내로 유동하는 아스팔텐 함유 연료를 가열한다. 제1 하위 스트림은 동시에 증발하고, 제1 분리 스테이지로부터 인출된다.
바람직하게는, 제1 분리 스테이지의 하류에는 연료로부터 제2 하위 스트림을 분리하기 위한 제2 분리 스테이지가 유동 기술적으로 연결된다. 이러한 목적으로, 제1 분리 스테이지의 출력 도관이 바람직하게는 유동 기술적으로 제2 분리 스테이지의 공급 도관에 결합된다. 제2 분리 스테이지는 바람직하게는 상 분리기의 형태를 취한다. 제2 분리 스테이지 내에서 분리된 제2 하위 스트림은 실질적으로 장쇄 알칸을 함유하고, 바나듐이 고갈되어 있다.
바람직한 구성에서, 제2 분리 스테이지는 가스 터빈의 배출 가스 도관에 열 기술적으로 결합된 공급 도관을 포함한다. 열 기술적인 결합을 위해, 공급 도관 내에는 바람직하게 터빈 배출 가스에 의해 관류되는 열 교환기가 삽입된다.
제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관이 제2 분리 스테이지의 공급 도관에 열 기술적으로 결합되는 것이 더욱 유리하다. 이러한 목적으로, 추가의 열 교환기가 제2 분리 스테이지의 공급 도관 내로 삽입되었다. 아스팔텐 함유 연료로부터 분리된 제2 하위 스트림은 제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관을 거쳐 제거된다. 이러한 가열된 제2 하위 스트림은 열 교환기를 통과할 때, 제1 분리 스테이지를 떠나는 연료에 과잉의 열을 방출하여 이를 가열한다. 이는 터빈 배출 가스에 의한 가열에 추가하여 이루어진다. 따라서, 이는 유사하게 내부 열 전달이다.
분리된 제2 하위 스트림은 제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관을 거쳐 가스 터빈으로 보내진다. 이러한 목적으로, 제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관은 적절하게는 유동 기술적으로 가스 터빈에 결합된다. 제2 하위 스트림이 더 이상 임의의 바나듐을 함유하지 않으므로, 이는 바나듐 민감성 고성능 터빈 내에서 전력으로 변환될 수 있다. 바람직하게는, 제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관은 대응하는 바나듐 민감성 고성능 터빈의 공급 도관에 결합된다.
적절하게는, 제2 분리 스테이지의 제2 출력 도관이 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛의 공급 도관에 결합된다. 이러한 방식으로, 탈아스팔트화되어야 하는 연료는 탈아스팔트 유닛으로 보내진다. 탈아스팔트화된 연료의 용제 회수 유닛으로의 공급을 위해, 이미 기술된 바와 같이, 탈아스팔트 유닛의 출력 도관은 용제 회수 유닛의 공급 도관에 유동 기술적으로 결합된다.
제2 분리 스테이지의 제1 출력 도관이 용제 회수 유닛의 공급 도관에 열 기술적으로 결합되는 것이 더욱 유리하다. 적절하게는, 이러한 목적으로, 추가의 열 교환기가 용제 회수 유닛의 공급 도관 내로 삽입되었다. 제2 분리 스테이지 내에서 아스팔텐 함유 연료로부터 분리된 제2 하위 스트림은 이러한 열 교환기를 통해 관류한다.
이때, 제2 하위 스트림은 그의 과잉의 열의 일부를 탈아스팔트 유닛을 떠나는 탈아스팔트화된 연료 및 용제의 혼합물로 전달한다. 따라서, 열 교환기는 용제 회수를 위한 추가의 열을 제공한다. 이는 각각의 장치 구성요소들, 즉, 분리 스테이지와 용제 회수 유닛 사이의 내부 열 전달이다.
바람직하게는, 용제 회수 유닛의 출력 도관은 유동 기술적으로 가스 터빈에 결합된다. 용제가 제거된 후에, 탈아스팔트화된 연료는 이러한 결합부를 거쳐 가스 터빈으로 공급되고, 그 안에서 전력으로 변환된다.
더욱 유리하게는, 장치는 열 기술적으로 가스 터빈의 배출 가스 도관에 결합된 열 전달 회로를 포함한다. 터빈 배출 가스의 폐열은 열 전달 회로를 거쳐 가열되어야 하는 각각의 매체 또는 장치 구성요소로 간접적으로 전달된다. 열 전달 회로는 여기서 바람직하게는 수증기 발생을 위한 2차 회로의 형태를 취한다.
열 전달 회로의 열을 탈아스팔트화되어야 하는 연료의 정제 공정으로 전달하기 위해, 열 전달 회로는 바람직하게는 용제 회수 유닛에 열 기술적으로 결합된다. 제1 분리 스테이지 및/또는 제2 분리 스테이지가 열 기술적으로 열 전달 회로에 결합되는 것이 더욱 유리하다.
장치에 대한 더욱 유리한 구성은 방법에 관련된 종속항으로부터 명백하다. 이러한 경우에, 방법 및 그의 개발에 대해 언급된 장점을 필요한 부분만 약간 수정하여 장치에 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 작동예가 도면을 참조하여 이하에서 예시된다.
도 1은 연료의 예비 농축이 없는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 연료의 예비 농축이 있는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에 따른 장치의 상세도이다.
도 4는 연료의 예비 농축이 없는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 추가의 개략도이다.
도 5는 연료의 예비 농축이 있는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 추가의 개략도이다.
도 2는 연료의 예비 농축이 있는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에 따른 장치의 상세도이다.
도 4는 연료의 예비 농축이 없는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 추가의 개략도이다.
도 5는 연료의 예비 농축이 있는 아스팔텐 함유 연료의 정제를 위한 장치의 추가의 개략도이다.
도 1은 연료(3)의 예비 농축이 없는 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위한 장치(1)의 개략도를 도시한다.
장치(1)는 탈아스팔트 유닛(5) 및 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)에 결합된 용제 가공 유닛(7)을 포함한다. 연료(3)는 탈아스팔트 유닛에 연결된 공급 도관(9)을 거쳐 탈아스팔트 유닛(5)에 보내진다. 탈아스팔트 유닛(5) 내로의 진입 시에, 연료는 약 70℃의 온도에 있다. 연료(3)는 여기서 아스팔텐 및 중금속이 제거된다.
아스팔텐 및 중금속은 실질적으로 부탄(C4), 펜탄(C5), 및 헥산(C6)을 함유하는 용제(11)를 사용하여 분리된다. 탈아스팔트화에서, 용제(11)는 아스팔텐 함유 연료(3) 내에 존재하는 가용성 구성성분을 용해하는 역할을 한다. 아스팔텐 함유 연료(3) 내에 존재하는 아스팔텐은 사용되는 용제(11) 내에서 불용성이고, 따라서 용제(11)는 아스팔텐에 대해 "반용제"이다.
분리된 아스팔텐 및 중금속은 탈아스팔트 유닛(5)에 연결된 인출 도관(13)을 거쳐 본 맥락에서 달리 규정되지 않는 조작 및 이러한 목적으로 대응하여 설계된 장치 내에서의 이후의 이용을 위해 보내진다. 이제 탈아스팔트화된 연료(15)는 용제(11)와 함께 용제 회수 유닛(7)으로 보내진다.
이러한 목적으로, 출력 도관(17)이 탈아스팔트 유닛(5)에 연결되고, 유동 기술적으로 용제 회수 유닛(7)의 공급 도관(19)에 결합된다. 용제 회수 유닛(7) 내에서, 용제(11)는 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되어 탈아스팔트 공정으로 다시 복귀된다.
용제(11)의 회수를 위해, 재순환 도관(21)이 용제 회수 유닛(7)에 연결되고, 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)의 공급 도관(23)에 연결된다. 따라서, 용제(11)는 용제 회수 유닛(7)과 탈아스팔트 유닛(5) 사이의 회로(25) 내에서 순환한다.
용제 회수 유닛(7) 내에서의 용제(11)의 분리는 용제(11)의 증발을 통해 열적으로 실행된다. 이러한 목적으로, 용제(11)와 탈아스팔트화된 연료(15)의 혼합물은 약 200℃로 가열된다. 이러한 목적으로 요구되는 열을 제공하기 위해, 터빈 배출 가스의 폐열이 이용된다. 이러한 목적으로, 용제 회수 유닛(7)은 열 기술적으로 가스 터빈(27)에 결합된다. 열 기술적인 결합은 본 맥락에서 전반적으로 라인(28)에 의해 표시되어 있다.
가스 터빈(27)은 외부 가열 및 관련된 추가의 연료 비용이 없이 작동하기에 충분한 "무료" 폐열을 제공한다. 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제는 실질적으로 발전소 효율의 저감이 없이 이루어진다. 가스 터빈(27)의 폐열은 본 맥락에서 직접적으로 이용된다.
용제(11)가 분리된 후에, 탈아스팔트화된 연료(15)는 전력으로의 변환을 위해 가스 터빈(27)으로 보내지고, 에너지 생성을 위해 그 안에서 전력으로 변환된다. 이러한 목적으로, 용제 회수 유닛(7)의 출력 도관(29)은 유동 기술적으로 가스 터빈(27)에 연결된다. 가스 터빈 내로의 진입 시의 탈아스팔트화된 연료(15)의 온도가 70℃ 미만이어야 하므로, 연료는 미리 냉각된다.
도 2는 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위한 장치(31)의 추가의 개략도를 도시한다. 장치(31) 또한 탈아스팔트 유닛(5), 및 또한 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)에 결합된 용제 가공 유닛(7)을 포함한다. 본 맥락에서의 도 1에 따른 장치(1)로부터의 실질적인 차이점은 탈아스팔트화되어야 하는 연료(3)가 실제 탈아스팔트화를 위해 보내지기 전에 본 맥락에서 우선 예비 농축되는 것이다.
이러한 목적으로, 도 2는 매우 일반적인 관점에서 분리 유닛(35)을 도시한다. 탈아스팔트화되어야 하는 연료(3)는 공급 도관(36)을 거쳐 분리 유닛(35)으로 보내진다. 제1 분리 스테이지 및/또는 제2 분리 스테이지를 포함하는 분리 유닛(35) 내에서, 요구에 따라 저비등점 및/또는 중비등점 물질의 하나 이상의 분획이 연료(3)로부터 분리된다. 하나 이상의 분획이 분리된 후에, 연료(3)는 아스팔텐 및 중금속에 있어서 농후화된다. 그 다음에서야 농후화된 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내진다. 예비 농축의 공정의 더 상세한 설명을 위해, 다음의 도 3에 관련된 설명이 이제 참조된다.
도 1에서 이미 설명된 바와 같이, 연료(3)는 용제(11)에 의해 탈아스팔트 유닛(5) 내에서 아스팔텐 및 중금속이 제거된다. 분리된 아스팔텐 및 중금속은 인출 도관(13)을 거쳐 조작 및 이후의 이용을 위해 보내진다. 탈아스팔트화된 연료(15)는 분리 후에, 용제(11)와 함께 용제 회수 유닛(7)으로 보내지고, 여기서 용제(11)는 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되어 탈아스팔트 공정으로 다시 복귀된다.
이미 설명된 바와 같이, 용제 회수 유닛(7) 내에서의 용제(11)의 분리는 가스 터빈(27)의 배출 가스의 폐열에 의한 용제(11)의 증발에 의해 열적으로 실행된다. 분리된 용제는 용제 회수 유닛(7)의 재순환 도관(21)을 거쳐 탈아스팔트 유닛(5)으로 복귀된다. 탈아스팔트화된 연료(15)는 가스 터빈(27)의 전력으로의 변환을 위해 출력 도관(29)을 거쳐 용제 회수 유닛(7)으로 보내진다.
탈아스팔트화된 연료(15)로부터의 용제(11)의 분리에 추가하여, 가스 터빈(27)의 배출 가스는 분리 유닛(35) 내에서의, 즉, 아스팔텐 함유 연료의 예비 농축을 위한 공정 내에서, 아스팔텐 함유 연료(3)로부터의 저비등점 물질 및/또는 중비등점 물질의 임의의 분획의 분리를 위해 이용된다. 이러한 목적으로, 분리 유닛(35)은 열 기술적으로 가스 터빈(27)에 결합된다. 열 기술적인 결합은 본 맥락에서 전반적으로 라인(37)에 의해 표시되어 있다.
또한, 공정 내에 존재하는 열은 분리 유닛(35)과 용제 회수 유닛(7) 사이에서 내부적으로 전달된다. 이는 라인(39)에 의해 표현되어 있다. 이러한 목적에 대한 더 상세한 표현 및 대응하는 설명은 이하에서 설명되는 도 3에서 찾을 수 있다.
도 3은 도 2에 따른 장치(31)를 더 상세한 표현으로 대응하여 도시한다. 장치는 탈아스팔트 유닛(5), 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)에 결합된 용제 회수 유닛(7), 및 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)의 상류에 연결된 분리 유닛(35)을 포함한다.
아스팔텐 함유 연료(3)의 전처리 또는 예비 농축을 위해, 연료는 [분리 유닛(35)의 일부로서] 증류 유닛의 형태인 제1 분리 스테이지(41)에 의해 공급 도관(36)을 통해 보내진다. 제1 분리 스테이지(41)에서, 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 제1 하위 스트림(43)이 아스팔텐 함유 연료(3)로부터 분리된다.
제1 하위 스트림(43)은 실질적으로 부탄(C4), 펜탄(C5), 헥산(C6), 및/또는 헵탄(C7)과 같은 단쇄 탄화수소를 함유하고, 대응하여 용제로서 적합하다. 따라서, 제1 분리 스테이지(41)의 제1 하위 스트림(43)은 인출 도관(45)을 거쳐 취출되고, 용제 수집 용기(47)로 보내진다. 이러한 목적으로, 인출 도관(45)은 대응하는 용제 수집 용기(47)의 공급 도관(49)에 유동 기술적으로 결합된다.
제1 하위 스트림(43)은 가스 터빈(27)의 배출 가스로의 폐열의 도입에 의해 제거된다. 이러한 목적으로, 열 교환기(51)가 제1 분리 스테이지(41)에 연결되고, 열 기술적으로 가스 터빈(27)의 배출 가스 도관(52)에 결합된다. 열 교환기(51)는 제1 분리 스테이지(41) 내에서 유동하는 아스팔텐 함유 연료(3)를 가열한다. 제1 하위 스트림(43)은 증발한다.
상 분리기의 형태인 제2 분리 스테이지(53)가 유동 기술적으로 제1 분리 스테이지(41)의 하류에 연결된다. 이러한 목적으로, 제1 분리 스테이지(41)의 출력 도관(55)이 제2 분리 스테이지(53)의 공급 도관(57)에 유동 기술적으로 결합된다. 제2 분리 스테이지(53)에서, 제2 하위 스트림(59)이 연료(3)로부터 분리되고, 실질적으로 장쇄 알칸을 함유하고, 바나듐은 고갈되어 있다.
제2 하위 스트림(59)은 가스 터빈의 배출 가스의 폐열의 이용에 의해 연료(3)로부터 유사하게 분리된다. 연료(3)는 제2 분리 스테이지(53)로 보내지기 전에 450℃까지의 온도로 가열된다. 이러한 목적으로, 제2 분리 스테이지의 공급 도관(57)이 가스 터빈의 배출 가스 도관(61)에 열 기술적으로 결합된다.
제2 분리 스테이지(53)의 공급 도관(57) 내로는 터빈 배출 가스에 의해 관류되는 열 교환기(63)가 삽입된다. 이러한 경우에, 제1 분리 스테이지(41)를 떠나는 연료(3)는 제2 분리 스테이지(41)로 진입하기 전에 가열된다.
또한, 제2 분리 스테이지(53)의 제1 출력 도관(65)이 열 기술적으로 제2 분리 스테이지(53)의 공급 도관(57)에 결합된다. 이는 제2 분리 스테이지(53)의 공급 도관(57) 내로 삽입된 추가의 열 교환기(67)를 거쳐 이루어진다. 제2 분리 스테이지(53) 내에서 연료(3)로부터 분리된 제2 하위 스트림(59)은 열 교환기(67)를 통과하고, 열 교환기(67)를 통과할 때, 제1 분리 스테이지(41)를 떠나는 연료(3)로 과잉의 열을 방출한다.
바꾸어 말하면, 제1 분리 스테이지(41)를 떠나는 연료(3)는 터빈 배출 가스에 의한 가열에 추가하여, 연료(3)로부터 분리된 제2 하위 스트림(59)에 의해 또한 가열된다. 제2 하위 스트림(59) 자체는 여기서 터빈(69) 내에서의 전력으로의 변환을 위해 필요한 70℃ 미만의 더 낮은 온도가 된다.
제2 하위 스트림(59)이 더 이상 임의의 바나듐을 함유하지 않으므로, 분리된 제2 하위 스트림(59)은 고성능 터빈(69)으로 보내진다. 이러한 목적으로, 제2 분리 스테이지(53)의 제1 출력 도관(65)은 대응하는 바나듐 민감성 고성능 터빈(69)의 공급 도관(71)에 유동 기술적으로 결합된다.
또한, 유동 기술적으로 탈아스팔트 유닛(5)의 공급 도관(9)에 결합된 제2 출력 도관(73)이 제2 분리 스테이지(53)에 연결된다. 이러한 방식으로, 이제 탈아스팔트화되어야 하는 전처리된 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내진다. 실제 탈아스팔트화 이전에, 연료(3)는 탈아스팔트화를 위해 필요한 60℃와 80℃ 사이의 범위 내의 온도로 냉각된다.
탈아스팔트화 자체는 적절한 혼합 요소 내에서의 연료(3) 및 용제(11)의 초고속 혼합에 의해 그리고 아스팔텐 또는 아스팔텐 입자의 이후의 침전에 의해 이루어진다. 아스팔텐 입자는 바람직하게는 그들의 입자 크기에 따라 연료로부터 분리된다. 연료(3)로부터 분리된 아스팔텐은 탈아스팔트 유닛(5)으로부터 인출 도관(13)을 거쳐 인출되고, 추가의 달리 규정되지 않은 이용을 위해 보내진다.
탈아스팔트화의 완료 시에, 탈아스팔트화된 연료(15)는 탈아스팔트 유닛(5)의 출력 도관(17)이 용제 회수 유닛(7)의 공급 도관(19)과 유동 기술적으로 결합함으로써 용제와 함께 용제 회수 유닛(7)으로 보내진다. 용제 회수 유닛(7)은 증류 칼럼(75)의 형태를 취한다. 증류 칼럼(75) 내에서, 용제(11)는 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되어 재순환 도관(21)을 거쳐 탈아스팔트 공정으로 다시 복귀된다.
용제(11)는 가스 터빈(27)의 배출 가스의 폐열의 도입에 의해 유사하게 분리된다. 이러한 목적으로, 열 교환기(77)가 용제 회수 유닛(7)의 공급 도관(19) 내로 삽입되고, 가스 터빈(27)의 배출 가스 도관(79)에 열 기술적으로 결합된다. 탈아스팔트화된 연료(15) 및 용제(11)의 혼합물은 증류 칼럼(75)으로 진입하기 전에, 열 교환기(77)를 거쳐 약 200℃로 가열된다.
또한, 탈아스팔트화된 연료(15) 및 용제(11)의 혼합물은 제2 분리 스테이지(53) 내에서 분리된 제2 하위 스트림(59)에 의해 가열된다. 이러한 목적으로, 제2 분리 스테이지(53) 내에서 아스팔텐 함유 연료(3)로부터 분리된 제2 하위 스트림(59)에 의해 관류되는 추가의 열 교환기(81)가 용제 회수 유닛(7)의 공급 도관(19) 내로 삽입된다.
제2 하위 스트림(59)은 그의 과잉의 열의 일부를 여기서 탈아스팔트 유닛(5)을 떠나는 탈아스팔트화된 연료(3) 및 용제(11)의 혼합물로 전달한다. 따라서, 제2 하위 스트림(59)은 용제 회수를 위한 추가의 열을 제공한다. 이는 본 맥락에서 제1 분리 스테이지(41) 및 제2 분리 스테이지(53)를 포함하는 분리 유닛(35)과 용제 회수 유닛(7) 사이에서의 내부 열 전달이고, 이는 도 2에서 이미 표시되었다.
용제(11)가 증류 칼럼(75) 내에서 분리된 후에, 탈아스팔트화된 연료(15)는 전력으로의 변환을 위해 가스 터빈(27)으로 보내지고, 에너지 생성을 위해 그 안에서 전력으로 변환된다. 이러한 목적으로, 용제 회수 유닛(7)의 출력 도관(29)은 유동 기술적으로 가스 터빈(27)에 결합된다.
따라서, 3개의 스트림이 아스팔텐 함유 연료(3)로부터 얻어지고, 상이하게 이용된다. 첫째로, 제1 하위 스트림(43)이 연료(3)로부터 얻어지고, 용제(11)로서 사용될 수 있다. 둘째로, 2개의 스트림(15, 59)이 얻어지고, 이는 그들의 상이한 바나듐 함량으로 인해, 상이한 가스 터빈(27, 69)들 내에서 전력으로 변환될 수 있다. 또한, 아스팔텐이 얻어지고, 탈아스팔트 유닛(5)으로부터 인출 도관(13)을 거쳐 인출된다.
도 4는 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위한 장치(91)의 추가의 개략도를 도시한다. 도 1에 따른 장치(1)와도 유사하게, 정제는 전처리가 없이 그리고 연료(3)의 예비 농축이 없이 이루어진다.
장치(91)는 탈아스팔트 유닛(5) 및 유동 기술적으로 그에 결합된 용제 가공 유닛(7)을 포함한다. 연료(3)는 공급 도관(9)을 거쳐 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지고, 여기서 이는 아스팔텐 및 중금속이 제거된다. 탈아스팔트 공정 및 용제 회수의 설명에 관련하여, 도 1 내지 도 3에 따른 장치(1, 31)에 관련된 상세한 설명이 이제 참조된다.
위에서 설명된 장치(1, 31)들과 대조적으로, 장치(91)는 열 전달 회로(93)를 포함한다. 열 전달 회로(93)는 열 기술적으로 가스 터빈(27)의 배출 가스 도관(95)에 결합되고, 따라서 제2 반송 도관을 구성한다. 따라서, 터빈 배출 가스의 폐열은 탈아스팔트 공정 및 용제 회수의 맥락에서 각각의 경우에 가열되어야 하는 매체 또는 장치 구성요소로 간접적으로 전달된다.
본 맥락에서의 열 전달 회로(93)는 수증기 회로의 증기 스테이지(97)의 형태를 취한다. 그러한 회로(93) 내에서의 터빈 배출 가스의 폐열에 의해 증기 스테이지(97) 내에서 발생된 수증기는 용제 회수 유닛 내에서 용제 회수를 위해 이용된다.
여기서도, 용제 회수 유닛(7) 내에서의 용제(11)의 분리는 용제(11)의 증발에 의해 열적으로 실행된다. 그러나, 요구되는 열은 터빈 배출 가스의 폐열에 의해 간접적으로만 제공된다. 용제 회수 유닛(7) 자체가 열 기술적으로 가스 터빈(27)에 결합되기 보다는, 본 맥락에서의 열 전달 회로(93)가 가스 터빈(27)과 용제 회수 유닛(7) 사이에 삽입된다.
가스 터빈(27)의 폐열은 열 전달 회로(93) 내에서 순환하는 물을 증발시킨다. 여기서 형성된 수증기는 그 다음 그의 열을 연료(3) 및 용제(11)의 혼합물로 전달하고, 이때 응축된다.
이러한 목적으로, 용제 회수 유닛(7)은 열 기술적으로 열 전달 회로(93)에 유사하게 결합된다. 이러한 열 기술적인 결합은 본 맥락에서 전반적으로 라인(99)에 의해 표시되어 있다.
가스 터빈(27)과 용제 회수 유닛(7) 사이의 열 전달 회로(93)의 그러한 중간 연결은 가스 터빈(27)의 고온의 배출 가스 및 정제되어야 하는 연료(3)가 장치(91)의 동일한 구성요소들을 통해 안내될 필요가 없으므로, 공정 계획에 있어서 안전성을 증가시킨다.
도 5는 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위한 장치(111)의 추가의 개략도를 도시한다. 모든 위에서 설명된 장치(1, 31, 91)들과 유사하게, 장치(111) 또한 탈아스팔트 유닛(5) 및 유동 기술적으로 그에 결합된 용제 가공 유닛(7)을 포함한다.
도 4에 따른 장치(91)로부터의 실질적인 차이점은 탈아스팔트화되어야 하는 연료(3)가 실제 탈아스팔트화를 위해 보내지기 전에 우선 예비 농축되는 것이다. 그와 같은 예비 농축은 여기서 도 2 및 도 3에 대해 설명된 바와 같은 예비 농축과 유사하게 이루어진다.
대응하여, 장치(111)는, 요구에 따라, 저비등점 물질 및/또는 고비등점 물질의 하나 이상의 분획이 연료(3)로부터 분리되는 분리 유닛(35)을 포함한다. 그 다음, 아스팔텐 및 중금속이 농후해진 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지고, 용제(11)에 의해 아스팔텐 및 중금속이 제거된다. 탈아스팔트화된 연료(15)는 용제(11)와 함께 용제 회수 유닛(7)으로 공급되고, 여기서 용제(11)는 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되어 탈아스팔트 유닛(5)으로 다시 복귀된다.
본 맥락에서의 예비 농축 및 용제 회수는 가스 터빈(27)의 배출 가스의 폐열의 간접적인 이용에 의해 이루어진다. 이러한 목적으로, 장치(111)는 증기 스테이지(97)를 포함하며 열 기술적으로 가스 터빈(27)의 배출 가스 도관(95)에 결합된 열 전달 회로(93)를 구비하여 유사하게 설계된다. 터빈 배출 가스의 폐열은 그 다음 열 전달 회로(95)를 거쳐 분리 유닛(35) 및 용제 회수 유닛(7) 모두로 전달된다.
용제 회수 유닛(7)의 증기 스테이지(97)로의 열 기술적인 결합은 라인(99)에 의해 표시되어 있다. 분리 유닛(35)의 열 전달 회로(93) 또는 증기 스테이지(97)로의 열 기술적인 결합은 본 맥락에서 전반적으로 라인(113)에 의해 표시되어 있다.
또한, 공정 내에 존재하는 열은 도 2 및 도 3에 따른 장치(31)와 유사하게, 탈아스팔트 유닛(5)과 용제 회수 유닛(7) 사이에서 내부적으로 전달된다[라인(39)].
Claims (27)
- 아스팔텐 함유 연료(3)를 정제하기 위한 방법이며,
- 아스팔텐 함유 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지고, 상기 탈아스팔트 유닛에서는 연료(3) 내에 존재하는 아스팔텐이 용제(11)에 의해 분리되어 실질적으로 탈아스팔트화된 연료(15)를 형성하고,
- 용제(11)는 연료(3)로부터의 아스팔텐의 분리의 완료 시에, 용제 회수 유닛(7) 내에서 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리되고,
- 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위해서는 가스 터빈(27, 69) 내에서의 연료(15)의 전력으로의 변환 시에 형성되는 터빈 배출 가스의 폐열이 이용되는,
아스팔텐 함유 연료의 정제 방법. - 제1항에 있어서, 터빈 배출 가스의 폐열은 탈아스팔트화된 연료(15)로부터의 용제(11)의 분리를 위해 이용되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 용제 회수 유닛(7) 내에서 탈아스팔트화된 연료(15)로부터 분리된 용제(11)는 탈아스팔트 유닛(5) 내로 재순환되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아스팔텐 함유 연료(3)는 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지기 전에, 제1 분리 스테이지(41)로 보내지고, 상기 제1 분리 스테이지에서는 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 제1 하위 스트림(43)이 연료(3)로부터 분리되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제4항에 있어서, 터빈 배출 가스의 폐열은 아스팔텐 함유 연료(3)로부터의 제1 하위 스트림(43)의 분리를 위해 이용되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 연료(3)는 제1 하위 스트림(43)이 분리된 후에, 제2 분리 스테이지(53)로 보내지는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제6항에 있어서, 터빈 배출 가스의 폐열은 그가 제2 분리 스테이지(53)로 보내지기 전에 연료(3)의 가열을 위해 이용되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 제2 분리 스테이지(53) 내에서는 제2 하위 스트림(59)이 연료(3)로부터 분리되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제8항에 있어서, 연료(3)는 제2 분리 스테이지(53)로 보내지기 전에, 연료(3)로부터 분리된 제2 하위 스트림(59)에 의해 추가로 가열되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제9항에 있어서, 제2 하위 스트림(59)은 연료(3)의 가열 시에 냉각되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제10항에 있어서, 냉각된 제2 하위 스트림(59)은 가스 터빈(69)으로 보내지는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 연료(3)는 제2 하위 스트림(59)이 제거된 후에, 탈아스팔트 유닛(5)으로 보내지고, 상기 탈아스팔트 유닛에서는 연료(3) 내에 존재하는 아스팔텐이 제거되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 연료(3)는 탈아스팔트화 이전에 냉각되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 탈아스팔트화된 연료(15)는 용제(11)가 제거된 후에, 가스 터빈(27)으로 보내지는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 터빈 배출 가스의 폐열은 열 전달 회로(93)로 전달되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 방법.
- 아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위한 장치(1, 31, 91, 111)이며,
용제(11)에 의해 실질적으로 탈아스팔트화된 연료(15)를 형성하면서 연료(3) 내에 존재하는 아스팔텐을 분리하기 위한 탈아스팔트 유닛(5), 및 아스팔텐의 분리의 완료 시에 탈아스팔트화된 연료(15)로부터의 용제(11)의 분리를 위한, 탈아스팔트 유닛(5)에 유동 기술적으로 결합된 용제 회수 유닛(7)을 포함하고,
아스팔텐 함유 연료(3)의 정제를 위해서는 가스 터빈(27, 69) 내에서의 연료(15)의 전력으로의 변환 시에 형성되는 터빈 배출 가스의 폐열이 이용될 수 있는,
아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111). - 제16항에 있어서, 용제 회수 유닛(7)은 가스 터빈(27, 69)의 배출 가스 도관(79)에 열 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제16항 또는 제17항에 있어서, 용제 회수 유닛(7)은 탈아스팔트 유닛(5)의 공급 도관(23)에 유동 기술적으로 결합된 재순환 도관(21)을 포함하는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 탈아스팔트 유닛(5)의 상류에는 연료(3)로부터 저비등점 연료 구성성분을 포함하는 제1 하위 스트림(43)을 분리하기 위한 제1 분리 스테이지(41)가 유동 기술적으로 연결되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제19항에 있어서, 제1 분리 스테이지(41)는 가스 터빈(27, 69)의 배출 가스 도관(52)에 열 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제19항 또는 제20항에 있어서, 제1 분리 스테이지(41)의 하류에는 연료(3)로부터 제2 하위 스트림(59)을 분리하기 위한 제2 분리 스테이지(53)가 유동 기술적으로 연결되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제21항에 있어서, 제2 분리 스테이지(53)는 가스 터빈(27, 69)의 배출 가스 도관(61)에 열 기술적으로 결합된 공급 도관(57)을 포함하는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제21항 또는 제22항에 있어서, 제2 분리 스테이지(53)의 제1 출력 도관(65)은 제2 분리 스테이지(53)의 공급 도관(57)에 열 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제23항에 있어서, 제2 분리 스테이지(53)의 제1 출력 도관(65)은 가스 터빈(27, 69)에 유동 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 분리 스테이지(53)의 제2 출력 도관(73)이 탈아스팔트 유닛(5)의 공급 도관(9)에 유동 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 용제 회수 유닛(7)의 출력 도관(29)이 가스 터빈(27, 69)에 유동 기술적으로 결합되는, 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
- 제16항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 터빈(27, 69)의 배출 가스 도관(95)에 열 기술적으로 결합된 열 전달 회로(93)를 포함하는 아스팔텐 함유 연료의 정제 장치(1, 31, 91, 111).
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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