KR20200020901A - Method and apparatus for using waste heat stream in aromatic complex - Google Patents

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도날드 에이. 에이젠가
마이클 알. 반 데 코트
레오니드 브레슬러
제이슨 티. 코래디
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유오피 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 방향족 콤플렉스(aromatics complex)에서 폐열 스트림을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 에너지 절감을 달성하고 그렇지 않으면 낭비되는 저급 열을 제공하기 위해 방향족 콤플렉스 내의 다수의 압축기 설비(service)를 구동하는 데 폐열을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for using a waste heat stream in an aromatics complex. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for using waste heat to drive multiple compressor services in an aromatic complex to achieve energy savings and provide otherwise low heat.

Description

방향족 콤플렉스에서 폐열 스트림을 사용하는 방법 및 장치Method and apparatus for using waste heat stream in aromatic complex

우선권 진술Priority statement

본 출원은 2017년 6월 30일자로 출원된 미국 가출원 제62/527,710호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 인용된 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62 / 527,710, filed June 30, 2017, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

기술분야Technical Field

본 발명은 방향족 콤플렉스(aromatics complex)에서 폐열 스트림을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 에너지 절감을 달성하고 그렇지 않으면 낭비되는 저급 열을 사용하기 위해 방향족 콤플렉스 내의 다수의 압축기 설비(service)를 구동하는 데 폐열을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for using a waste heat stream in an aromatics complex. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for using waste heat to drive multiple compressor services in an aromatic complex to achieve energy savings and otherwise use waste heat.

유기 랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle, ORC) 시스템에서는, 그렇지 않으면 공랭식 및 수랭식 냉각기(cooler)에 전달되는 공정 폐열이 저비점 냉매 작업 유체를 적당한(moderate) 온도 및 압력에서 기화시키는 데 사용될 수 있으며, 증기로부터 에너지가 회수될 수 있다. 전형적인 유기 랭킨 사이클(ORC)은 전기 그리드(electrical grid)로 전력을 전달하는 발전기에 연결된 터보팽창기(turboexpander)를 구동하는 데 작동 유체를 사용한다. 정유소에서 폐열을 회수하기 위한 ORC의 적용은 전형적으로 자본 비용이 높은 비교적 저효율의 시스템이며, 자본 비용의 50%는 터보팽창기 및 발전기와 관련된다.In Organic Rankine Cycle (ORC) systems, process waste heat that is otherwise delivered to air- and water-cooled coolers can be used to vaporize the low-boiling refrigerant working fluid at moderate temperatures and pressures, and from vapor Energy can be recovered. A typical organic Rankine cycle (ORC) uses a working fluid to drive a turboexpander connected to a generator that delivers power to an electrical grid. The application of an ORC to recover waste heat at a refinery is typically a relatively low efficiency system with high capital costs, with 50% of the capital costs associated with turboexpanders and generators.

랭킨 사이클은 저온 또는 중온 열원으로부터 전력을 발생시키는 데 유용하다. 작동 유체는 상기 열원과 열을 교환할 때, 예를 들어 증발기 또는 보일러에서 증발되고, 이어서 증발된 유체는 발전기 또는 다른 부하(load)를 구동하는 터보팽창기에서 사용된다. 터보팽창기로부터의 배기 증기는 응축되며, 생성되는 유체는 열 교환을 위해 재순환될 수 있다. ORC는 작동 유체로서 유기 유체를 사용한다. ORC 시스템의 알려진 응용에는, 미국 특허 제5,497,624호 및 미국 특허 제6,539,718호에 기재된 바와 같이, 지열 열원으로부터 전력을 발생시키는 것이 포함된다. 연료 전지 제품 및 다른 형태의 폐열과 조합된 ORC의 용도가 미국 특허 출원 공개 제2006/0010872호, 국제특허 공개 WO 2006/104490호, 및 국제특허 공개 WO 2006/014609호에 기재되어 있다. 태양 에너지 및 바이오매스(biomass)를 포함하는 ORC의 응용이 중국 특허 제11055121호, 일본 특허 출원 공개 제2003227315A2호, 문헌[International Journal of Energy Research, 28(11): 1003-1021 (2004)], 및 문헌[Energy, 32(4): 371-377 (2007)]에 기재되어 있다. 파라자일렌의 테레프탈산으로의 발열 반응 및 특히 액체상 산화로부터의 에너지 회수의 개선을 위한 ORC의 사용은 또한 미국 특허 제7,049,465호에 교시되어 있다.Rankine cycles are useful for generating power from low or medium temperature heat sources. The working fluid is evaporated when exchanging heat with the heat source, for example in an evaporator or boiler, and then the evaporated fluid is used in a turboexpander that drives a generator or other load. The exhaust steam from the turboexpander condenses and the resulting fluid can be recycled for heat exchange. ORC uses organic fluid as the working fluid. Known applications of ORC systems include generating power from geothermal heat sources, as described in US Pat. No. 5,497,624 and US Pat. No. 6,539,718. The use of ORCs in combination with fuel cell products and other forms of waste heat is described in US 2006/0010872, WO 2006/104490, and WO 2006/014609. Applications of ORCs, including solar energy and biomass, can be found in Chinese patent 11055121, Japanese Patent Application Publication No. 2003227315A2, International Journal of Energy Research, 28 (11): 1003-1021 (2004), And Energy, 32 (4): 371-377 (2007). The use of ORCs for the exothermic reaction of paraxylene to terephthalic acid and especially for the recovery of energy from liquid phase oxidation is also taught in US Pat. No. 7,049,465.

그렇지 않으면 낭비되는 저급 열을 제공하는 공급원, 특히 정유소 및 석유화학 플랜트 작업으로부터 야기되는 공급원으로부터 전기와 같은 에너지를 회수하는 방법에 대한 필요성이 당업계에 계속되고 있다. 이러한 필요성은 이들 작업에서 발생되는 저급 열의 많은 양 그리고 이러한 열의 심지어 일부를 회수하는 것에 의해 잠재적으로 실현되는 고도의 에너지 및 비용 절감의 관점에서 특히 중요하다. 전기의 순 발전(net generation of electricity)은 발전소에서 원료로서 사용되는 재료(예를 들어, 석탄)로부터의 연소 생성물 CO2의 방출 감소로 인해 정유업체 및 석유화학 생산업체에 상당한 이득이 된다.There is a continuing need in the art for a method of recovering energy, such as electricity, from sources that provide otherwise low heat waste, particularly those resulting from refinery and petrochemical plant operations. This need is particularly important in view of the high amounts of low heat generated in these operations and the high energy and cost savings potentially realized by recovering even some of this heat. The net generation of electricity is of significant benefit to refiners and petrochemical producers due to the reduced emissions of combustion products CO 2 from materials used as raw materials in power plants (eg coal).

제안된 발명은 터보팽창기 및 발전기 시스템을 직결 압축기 구동기 시스템으로 대체함으로써 터보팽창기 및 발전기 시스템과 관련된 자본 비용의 대폭적인 감소에 의해 경제성을 상당히 개선할 것이다. 압축기는 정유소 공정 유닛 내의 비교적 높은 전력 소비원(consumers of power)이며, 이는 스팀 터보팽창기 또는 전기 모터 중 어느 하나에 의해 전형적으로 구동된다. 제안된 발명은 압축기 전력 공급을 유기 작동 유체에 의해 공급되는 전력으로 대체하고자 한다. 압축기 구동기는 터보팽창기 및 발전기에 대한 저비용 대체물이다. 압축기 작동에서 절감된 전력은 그렇지 않으면 그리드에 공급되었을 전력과 동일하거나 그보다 크다.The proposed invention will significantly improve economics by significantly reducing the capital costs associated with turboexpander and generator systems by replacing turboexpander and generator systems with direct compressor drive systems. The compressor is a relatively high consumer of power in the refinery process unit, which is typically driven by either a steam turboexpander or an electric motor. The proposed invention seeks to replace the compressor power supply with the power supplied by the organic working fluid. Compressor drivers are a low cost alternative to turboexpanders and generators. The power saved in compressor operation is equal to or greater than the power that would otherwise be supplied to the grid.

심지어 에너지 효율적인 방향족 콤플렉스도 상당한 양의 저급 폐열을 가질 수 있으며, 이는 유기 랭킨 사이클을 사용하여 전기를 생성하기 위해 회수될 수 있다. 본 발명은 자본 비용 및 자본 회수를 상당히 개선하고자 한다. 그러한 에너지 회수 시스템은 재순환 가스 압축기 둘 모두를 구동하는 데 사용되는 오버헤드 에너지를 생성하는 몇몇 상이한 컬럼에 적용될 수 있다.Even energy efficient aromatic complexes can have a significant amount of lower waste heat, which can be recovered to generate electricity using organic Rankine cycles. The present invention seeks to significantly improve capital costs and capital recovery. Such energy recovery systems can be applied to several different columns that produce overhead energy used to drive both recycle gas compressors.

도 1은 방향족 콤플렉스 내의 다수의 압축기 설비를 구동하는 데 폐열을 사용하는 방법 및 장치를 예시한다.1 illustrates a method and apparatus for using waste heat to drive multiple compressor installations in an aromatic complex.

하기의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 기재된 실시 형태의 응용 및 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 상기의 배경 기술 또는 하기의 상세한 설명에서 제시된 임의의 이론에 의해 구애되고자 하는 의도는 없다.The following detailed description is merely illustrative in nature and is not intended to limit the applications and uses of the described embodiments. Furthermore, there is no intention to be bound by any theory presented in the background above or in the detailed description below.

본 발명의 방법의 추가 설명이 도 1을 참조하여 제시된다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태의 단순화된 흐름도이며, 본 명세서에 제공된 설명 및 첨부된 청구범위의 대체로 넓은 범위에 대한 과도한 제한으로서 의도되지 않는다. 밸브, 펌프, 압축기, 열 교환기, 계측기(instrumentation) 및 제어기와 같은 소정의 하드웨어는 본 발명의 명확한 이해에 필수적이지 않으므로 생략되었다. 이러한 하드웨어의 사용 및 적용은 본 기술 분야의 통상의 기술 내에 충분히 속한다.Further description of the method of the invention is presented with reference to FIG. 1. 1 is a simplified flow diagram of a preferred embodiment of the present invention and is not intended as an undue limitation on the generally broad scope of the description and the appended claims provided herein. Certain hardware, such as valves, pumps, compressors, heat exchangers, instrumentation and controllers, have been omitted since they are not essential to a clear understanding of the present invention. The use and application of such hardware is well within the ordinary skill in the art.

본 발명은 유기 랭킨 사이클(ORC)의 사용을 통해 저급 열의 공급원, 특히 정유 및 석유화학 공정 스트림으로부터 전력을 발생시키는 방법과 관련된다. 저급 열의 공급원에는 임의의 공정 스트림이 포함될 수 있는데, 이로부터 열 함량의 적어도 일부를 전기 형태로 회수하는 것이 요구된다. 이들 스트림은 종종 통상적으로 공기 및/또는 물로 냉각되는데, 그 이유는 이들 스트림이 경제적으로 유용한 열 통합 응용(예를 들어, 예열, 저압, 중압 또는 고압 스팀 발생, 또는 증류 컬럼 리보일링(reboiling))을 위해 충분히 높은 온도가 아니기 때문이다. 저급 열의 이러한 공급원의 온도는 일반적으로 75℃ 내지 180℃, 그리고 종종 50℃ 내지 120℃이다. 저급 열의 공급원으로서 대표적인 스트림에는 이들 범위 내의 온도를 갖는 정유 및 석유화학 공정 스트림이 포함되며, 특정 예는 전술된 바와 같은 증류 컬럼 및 다른 컬럼(예를 들어, 흡수기, 스트리퍼(stripper), 급랭탑(quenching tower), 스크러버(scrubber) 등)과 같은 증기-액체 접촉 장치로부터의 오버헤드 증기, 및 더욱 일반적으로 오버헤드 생성물이다. 다른 양호한 예는 생성물 런-다운(run-down) 냉각기, 예를 들어, 방향족 콤플렉스 내의, 특히 예열기 설비를 위한 탈착제 냉각기이다. 저온 열원의 다른 예는 전형적인 공랭식 생성물 응축기 이전의 공정 교환 후의 반응기 유출물 스트림이다.The present invention relates to a method of generating power from a source of lower heat, in particular refinery and petrochemical process streams, through the use of an organic Rankine cycle (ORC). The source of lower heat may include any process stream from which it is desired to recover at least a portion of the heat content in electrical form. These streams are often commonly cooled with air and / or water, because these streams are economically useful for heat integration applications (eg, preheating, low pressure, medium or high pressure steam generation, or distillation column reboiling). It is not high enough temperature for). The temperature of this source of lower heat is generally between 75 ° C and 180 ° C, and often between 50 ° C and 120 ° C. Representative streams as a source of lower heat include refinery and petrochemical process streams having temperatures within these ranges, and specific examples include distillation columns and other columns (e.g., absorbers, strippers, quench towers) as described above. overhead steam from vapor-liquid contact devices such as quenching towers, scrubbers, and the like, and more generally overhead products. Another preferred example is a product run-down cooler, for example a desorbent cooler in an aromatic complex, especially for preheater installations. Another example of a low temperature heat source is a reactor effluent stream after process exchange before a typical air cooled product condenser.

증류 컬럼은 순수하지 않은 혼합물에 존재하는 성분들의 상대적 휘발성의 차이에 기초한 분리 공정에 사용되는 것들을 지칭한다. 증류는 수직 컬럼의 길이를 따라 증기-액체 평형의 다수의 이론적 스테이지(stage)를 달성함으로써 상이한 상대적 휘발성을 갖는 성분들을 정제하는 것을 포함한다. 컬럼 내의 더 낮은 스테이지에서 기화되는 액체에 비해 더 낮은 비점의 성분이 풍부한 상승하는 증기는, 컬럼 내의 더 높은 스테이지에서 응축되는 증기에 비해 더 높은 비점의 성분이 풍부한 하강하는 액체와 접촉된다.Distillation columns refer to those used in the separation process based on the difference in the relative volatility of the components present in the mixture that is not pure. Distillation involves purifying components with different relative volatility by achieving a number of theoretical stages of vapor-liquid equilibrium along the length of the vertical column. Rising vapor, which is rich in lower boiling constituents as compared to liquid vaporized at lower stages in the column, is contacted with descending liquid, which is rich in higher boiling constituents than vapor condensing at higher stages in the column.

소정의 비점 범위 내의 성분들을 각각 갖는 다수의 생성물 분획을 제공하는 분별 컬럼을 또한 포함하는 증류 컬럼은, 예를 들어 반응 구역의 유출물을 분리하는 데 널리 사용된다. 반응 구역은, 후속하여 분별을 통해 분리되는 생성물 분획들을 함유하는 더 가치 있는 반응기 유출물로 공급원료를 (예를 들어, 촉매적으로) 전환하는 데 사용되는 하나 이상의 반응기를 일반적으로 포함한다. 따라서, 증류 컬럼과 같은 증기-액체 접촉 장치로의 탄화수소-함유 공급물은, 선택적으로 (예를 들어, 메탄과 같은 경질 탄화수소 및/또는 수소를 제거하기 위한 단일 스테이지 고온, 중온, 및/또는 저온 분리기에서의) 초기 처리 또는 분리 후에, 반응기 유출물 또는 반응기 유출물의 적어도 일부를 포함하는 달리 업그레이드된 탄화수소 생성물을 포함한다. 이들 탄화수소-함유 공급물은 일반적으로 80 중량% 이상의 탄화수소를 포함하고, 종종 90 중량% 이상의 탄화수소를 포함한다.Distillation columns, which also include a fractionation column that provides a plurality of product fractions each having components within a predetermined boiling range, are widely used, for example, for separating effluent from the reaction zone. The reaction zone generally comprises one or more reactors which are used to convert (eg catalytically) the feedstock into more valuable reactor effluents which contain product fractions which are subsequently separated off by fractionation. Thus, the hydrocarbon-containing feed to a vapor-liquid contacting device, such as a distillation column, may optionally contain a single stage high temperature, medium temperature, and / or low temperature for removing hydrogen and / or light hydrocarbons such as methane. After initial treatment or separation (in a separator), otherwise upgraded hydrocarbon products comprising at least a portion of the reactor effluent or reactor effluent. These hydrocarbon-containing feeds generally comprise at least 80% by weight hydrocarbons, often at least 90% by weight hydrocarbons.

청구된 발명은 방향족 콤플렉스 내의 다수의 압축기 설비를 구동하는 데 폐열을 사용하는 방법이다. 콤플렉스를 갖는 전력 소비원 근처에 위치된 몇몇 열원이 존재한다. 컬럼 오버헤드 응축기 및 공정 냉각기가 위치되는 2가지 잠재적인 폐열원이 존재한다. 톨루엔 컬럼 위의 위치가 사용될 수 있고, 파라-자일렌 추출 구역 위의 위치가 사용될 수 있다. 그러나, 다른 위치가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 재순환 가스 압축기는 톨루엔 추출 구역 외부의 위치 및 이성체화 구역 외부의 위치에 위치될 수 있다. 그러나, 다른 위치가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.The claimed invention is a method of using waste heat to drive multiple compressor installations in an aromatic complex. There are several heat sources located near power sources with complexes. There are two potential waste heat sources where the column overhead condenser and process cooler are located. Locations on toluene columns can be used, and locations on para-xylene extraction zones can be used. However, it is contemplated that other locations may also be used. The recycle gas compressor may be located at a location outside the toluene extraction zone and at a location outside the isomerization zone. However, it is contemplated that other locations may also be used.

본 발명의 대표적인 실시 형태에 따른, 방향족 콤플렉스 내의 다수의 압축기 설비를 구동하는 데 폐열을 사용하는 방법이 도 1에 예시된다. 도시된 바와 같이, 분별 컬럼(100)은 탄화수소 공급물(5)을 분별하는데, 이는 예를 들어 석유화학 공정의 반응 구역으로부터 업그레이드된 탄화수소 생성물일 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 완전히 또는 실질적으로 증기상일 수 있는 오버헤드 생성물(10)은, 본 명세서에 기재된 방법에 따른 전력 발생에 적합한 저급 열원이 되게 하는 온도에서 분별 컬럼(100)으로부터 일반적으로 제거된다. 또한, 오버헤드 생성물(10)은 분별 컬럼(100)을 빠져나간 후에 이러한 응용을 위해 적합한 온도로 다소 냉각될 수 있다. 오버헤드 생성물(10)은 분별 컬럼(100)으로부터 배출되는 순 오버헤드(net overhead)의 전부 또는 일부일 수 있다.A method of using waste heat to drive multiple compressor installations in an aromatic complex, according to an exemplary embodiment of the present invention, is illustrated in FIG. 1. As shown, fractionation column 100 fractionates hydrocarbon feed 5, which may be, for example, a hydrocarbon product upgraded from the reaction zone of a petrochemical process. As discussed above, the overhead product 10, which may be completely or substantially vapor phase, is generally removed from the fractionation column 100 at a temperature that results in a lower heat source suitable for power generation according to the methods described herein. do. In addition, overhead product 10 may be somewhat cooled to a temperature suitable for this application after exiting fractionation column 100. The overhead product 10 may be all or part of the net overhead from the fractionation column 100.

도 1에 도시된 실시 형태에 따르면, 오버헤드 생성물(10)은 오버헤드 생성물(10)의 온도보다 5℃ 내지 14℃ 더 낮은 비점을 일반적으로 갖는 유기 유체(18)와의 간접적인 열 교환을 위해 증발기(200)로 통과된다. ORC 시스템의 모든 작동 압력은 냉매 특성이 열원 온도에 부합하도록 조정 가능하다. 적합한 유기 유체는 냉매로서 상업적으로 사용되는 플루오로카본 및 클로로플루오로카본(CFC)을 포함한다. 대표적인 플루오로카본에는 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및 이들의 혼합물이 포함된다. 대표적인 CFC에는 CFC-113(1,1,2-트라이클로로-1,2,2-트라이플루오로에탄), CFC-11(트라이클로로플루오로메탄), CFC-12(다이클로로다이플루오로메탄), CFC-22(클로로다이플루오로메탄), 및 이들의 혼합물이 포함된다. 또한, 플루오로카본과 클로로플루오로카본의 혼합물이 유기 유체에 사용될 수 있다.According to the embodiment shown in FIG. 1, the overhead product 10 is for indirect heat exchange with an organic fluid 18 which typically has a boiling point 5 ° C. to 14 ° C. lower than the temperature of the overhead product 10. Passed to evaporator 200. All operating pressures in the ORC system are adjustable so that the refrigerant characteristics match the heat source temperature. Suitable organic fluids include fluorocarbons and chlorofluorocarbons (CFCs) which are used commercially as refrigerants. Representative fluorocarbons include 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,1,2,2 Tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane ( HFC-227ea), and mixtures thereof. Representative CFCs include CFC-113 (1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane), CFC-11 (trichlorofluoromethane), CFC-12 (dichlorodifluoromethane) , CFC-22 (chlorodifluoromethane), and mixtures thereof. In addition, mixtures of fluorocarbons and chlorofluorocarbons may be used in the organic fluid.

증발기(200) 내에서 오버헤드 생성물(10)과 유기 유체(18) 사이의 간접적인 열 교환은 열 교환 직전의 오버헤드 생성물(10)의 온도보다 일반적으로 10℃ 내지 75℃ 더 낮은 온도를 갖는 냉각된 오버헤드 생성물(20)을 제공한다. 대표적인 실시 형태에서, 냉각된 오버헤드 생성물(20)은 열을 교환한 직후에 일반적으로 50℃ 내지 125℃, 및 종종 65℃ 내지 100℃의 온도를 갖는다. 간접적인 열 교환의 결과로서 오버헤드 생성물(20)로부터 제거되는 열의 일부 또는 전부는, 이러한 생성물의 온도 감소를 야기하는 현열과는 대조적으로, 냉각된 오버헤드 생성물(20)의 적어도 일부(및 이러한 생성물의 전체적인 증가된 액체 분획)의 응축을 야기하는 잠열일 수 있다.Indirect heat exchange between the overhead product 10 and the organic fluid 18 in the evaporator 200 generally has a temperature of 10 ° C. to 75 ° C. lower than the temperature of the overhead product 10 immediately before heat exchange. Provide the cooled overhead product 20. In an exemplary embodiment, the cooled overhead product 20 generally has a temperature of 50 ° C. to 125 ° C., and often 65 ° C. to 100 ° C., immediately after exchanging heat. Some or all of the heat removed from overhead product 20 as a result of indirect heat exchange is at least a portion (and such) of cooled overhead product 20, in contrast to sensible heat that causes a temperature decrease of such product. Latent heat causing condensation of the overall increased liquid fraction of the product).

또한, 유기 유체(18)에 비해 증가된 증기 분획을 갖는 증기-풍부 유체(22)가 간접적인 열 교환의 결과로서 증발기(200)를 빠져나간다. 바람직하게는, 증기-풍부 유체(22)는 증발기(200)를 빠져나간 후에 완전히 증기상으로 존재한다. 이어서, 증기-풍부 유체(22)는 (전기 발생을 위한) 발전기 또는 다른 유형의 부하를 구동하기 위해 터보팽창기 휠(wheel)(들)(300)에서 이용된다. 터보팽창기(300)는 발전기(320) 및 하나 이상의 압축기(340, 350)와 직결된다. 냉매에 의해 터보팽창기로 공급되는 전력은 다수의 피니언(pinion)을 갖는 불 기어(bull gear)와 같은 내부 또는 외부 기어를 통해 압축기 설비(들)로 직접 전달된다. 발전기는 전력 그리드로부터 공급되는 전력을 초기에 사용하는 압축기 설비의 시동을 위한 모터로서 사용될 수 있고, 이어서 ORC 시스템 작동이 시작되어 저온 열 회수로부터 전력을 제공함에 따라 그리드에 전력을 공급하는 발전기로 변환될 수 있다.In addition, vapor-rich fluid 22 with increased vapor fraction relative to organic fluid 18 exits evaporator 200 as a result of indirect heat exchange. Preferably, the vapor-rich fluid 22 is completely vaporous after exiting the evaporator 200. The vapor-rich fluid 22 is then used in the turboexpander wheel (s) 300 to drive a generator or other type of load (for generating electricity). The turboexpander 300 is directly connected to the generator 320 and one or more compressors 340 and 350. The power supplied to the turboexpander by the refrigerant is transferred directly to the compressor installation (s) via internal or external gears such as bull gears with multiple pinions. The generator can be used as a motor for starting a compressor installation that initially uses the power supplied from the power grid, and then converted into a generator that powers the grid as the ORC system starts to provide power from cold heat recovery. Can be.

상이한 유닛으로부터의 재순환 가스 스트림(340) 및 재순환 가스 스트림(350)을 사용하여, 방향족 콤플렉스 관련 압축 장비를 단일 설치형 터보기계 자산(single installed turbomachinery asset)으로 통합하고자 하는 노력이 존재한다. 일 예에서, 재순환 가스 스트림(340)은 톨루엔 유닛으로부터 유래하고, 재순환 가스 스트림(350)은 이성체화 유닛으로부터 유래한다. 단일의 다중-설비 압축기 및 터보팽창기 자산의 설치는 3개의 별도의 전용 자산, 예를 들어, 톨루엔 유닛 재순환 가스 압축기(340), 이성체화 유닛 재순환 가스 압축기(350) 및 ORC 터보팽창기(300)와 발전기 세트(320)의 설치와 비교할 때 극적인 초기 자본 비용 및 설치 비용 이점을 제공함을 인식하여야 한다.There is an effort to integrate aromatic complex related compression equipment into a single installed turbomachinery asset, using recycle gas stream 340 and recycle gas stream 350 from different units. In one example, recycle gas stream 340 is from toluene unit and recycle gas stream 350 is from isomerization unit. The installation of a single multi-equipment compressor and turboexpander asset may be combined with three separate dedicated assets, for example, toluene unit recycle gas compressor 340, isomerization unit recycle gas compressor 350 and ORC turboexpander 300. It should be appreciated that this provides dramatic initial capital cost and installation cost advantages when compared to the installation of generator set 320.

기재된 기계 유형의 적용은 공정 스트림(340/350/ORC 냉매)의 교차 오염 없이 또는 중요한 공정 성능에 대한 임의의 절충 없이 재순환 가스 스트림을 독립적으로 압축하는 능력을 보유한다. 도 1에 예시된 바와 같이, 공정 경계(process boundary, 342) 및 공정 경계(344)가 존재한다. 톨루엔 유닛 및 이성체화 유닛 반응기 루프는 상이한 작동 압력 및 온도에서 최적 성능을 갖는 것으로 인식되어야 한다. 최저 초기 비용으로 압축기 전력 요건을 최소화하면서 각각의 설비(340, 350, 300)에 대한 작동 유연성을 최대화하기 위해 입구 가이드 베인(inlet guide vane)을 사용하는 기회가 존재한다.The application of the machine type described retains the ability to independently compress the recycle gas stream without cross contamination of the process stream (340/350 / ORC refrigerant) or without any compromise on critical process performance. As illustrated in FIG. 1, there is a process boundary 342 and a process boundary 344. It is to be appreciated that the toluene unit and isomerization unit reactor loops have optimum performance at different operating pressures and temperatures. There is an opportunity to use inlet guide vanes to maximize operating flexibility for each installation 340, 350, 300 at the lowest initial cost while minimizing compressor power requirements.

완전한 ORC를 확립하기 위해, 터보팽창기(300)로부터의 터보팽창기 배기(24)는, 예를 들어 공랭식 교환기(400)를 사용하여 응축되어, 일반적으로 완전히 액체상인 유기 유체(18)를 재생시킬 수 있다. 도 1에 도시된 예는, 냉매의 온도를 최소화하며 공랭식 냉각기의 크기를 최소화하고 최적의 ORC 에너지를 달성하는 데 바람직한 습윤 표면 공랭식 냉각기(WSAC)를 사용한다. 이어서, 유기 유체(18)는, 상기에 논의된 바와 같이, 증발기(200) 내에서의 간접적인 열 교환을 위해 펌프(500)를 통해 펌핑될 수 있다.In order to establish a complete ORC, turboexpander exhaust 24 from turboexpander 300 may be condensed, for example using air-cooled exchanger 400, to regenerate organic fluid 18, which is generally completely liquid. have. The example shown in FIG. 1 uses a wet surface air cooled condenser (WSAC), which is preferred for minimizing the temperature of the refrigerant, minimizing the size of the air cooled condenser and achieving optimal ORC energy. Organic fluid 18 may then be pumped through pump 500 for indirect heat exchange within evaporator 200, as discussed above.

종종, 증발기(200)를 사용한 오버헤드 생성물(10)의 냉각은 저급 열을 주위 환경으로 버리는 통상적인 공랭식 및/또는 수랭식 간접 열 교환기를 사용하는 냉각의 적어도 일부를 대체한다. 냉각된 오버헤드 생성물(20)은, 그의 온도에 따라 일부 경우에, 오버헤드 수용기(700)로 통과하기 전에 수랭식 교환기 또는 트림(trim) 응축기와 같이 추가로 냉각될 수 있다.Often, cooling of the overhead product 10 using the evaporator 200 replaces at least a portion of the cooling using conventional air-cooled and / or water-cooled indirect heat exchangers that dissipate lower heat into the environment. The cooled overhead product 20 may, in some cases, depending on its temperature, be further cooled, such as a water-cooled exchanger or a trim condenser, before passing through the overhead receiver 700.

교환기(600)는 냉매 스트림(18) 예열을 위해 사용된다. 도 1에 도시된 예에서, 예열은 2개의 교환기(600)를 사용하여 수행된다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 예열은 추가적인 공정 교환기를 사용할 수 있는 것으로 고려된다. 예열기는 방향족 콤플렉스의 이용가능한 저온 열에 부합하도록 직렬로 또는 병렬로 배열될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 증발기 설비(200) 전에 펌핑된 냉매와 열을 교환하는 교환기가 터보팽창기 배기 스트림(24)과 응축기(400) 사이에 또한 존재할 수 있다.Exchange 600 is used to preheat the refrigerant stream 18. In the example shown in FIG. 1, preheating is performed using two exchangers 600. However, in other embodiments, it is contemplated that preheating may use additional process exchangers. The preheaters can be arranged in series or in parallel to match the available low temperature heat of the aromatic complex. In another embodiment, an exchanger may be present between the turboexpander exhaust stream 24 and the condenser 400 that exchanges heat with the refrigerant pumped before the evaporator facility 200.

제안된 고급 냉각 기술을 갖는 응축기(400)는 습윤 표면 공랭식 냉각기(WSAC)이다. 이러한 기술에서, 물은 공랭식 냉각기의 튜브 상에 분무되는 한편, 공기는 튜브 묶음(bundle) 위로 하향 유도된다. 이어서, 공기가 물로부터 분리되고, 물이 재순환된다. 물은 열전달 계수를 상당히 개선하며, 기화는 물로부터 공기로 직접 열을 전달한다. 이 시스템 설계는, 냉각탑, 열 교환기, 펌프, 및 관련 배관을 최소화하기 때문에, 전형적인 냉각수 시스템에 비해 더 콤팩트(compact)하고 모듈식(modular)이다. 일부 주요 WSAC 이점은 가능한 가장 차가운 출구 온도, 허용된 불순물의 더 높은 농도로 인한 물 보전, 콤팩트한 풋프린트(footprint), 전통적인 수냉에 비해 더 낮은 기생 에너지(parasitic energy), 및 경쟁력 있는 비용 및 유지보수를 갖는 것을 포함한다.Condenser 400 with the proposed advanced cooling technology is a wet surface air cooled condenser (WSAC). In this technique, water is sprayed onto the tubes of the air cooled condenser, while air is directed downwards over the tube bundle. The air is then separated from the water and the water is recycled. Water significantly improves the heat transfer coefficient, and vaporization transfers heat directly from water to air. This system design is more compact and modular than typical cooling water systems because it minimizes cooling towers, heat exchangers, pumps, and associated piping. Some key WSAC benefits include the coldest outlet temperature possible, water conservation due to higher concentrations of impurities allowed, compact footprint, lower parasitic energy compared to traditional water cooling, and competitive cost and maintenance It includes having a reward.

이들 예열기는 방향족 콤플렉스의 이용가능한 저온 열에 부합하도록 직렬 또는 병렬일 수 있다. 오버헤드 수용기(700)에서, 증기상은 순 컬럼 오버헤드(26)로서 제거되고, 액체상은 환류(28)로서 다시 분별기(100)로 복귀된다.These preheaters can be in series or parallel to match the available low temperature heat of the aromatic complex. In the overhead receiver 700, the vapor phase is removed as net column overhead 26 and the liquid phase is returned back to fractionator 100 as reflux 28.

전체적으로, 본 발명의 태양은 증류 컬럼, 흡수기, 스트리퍼, 급랭탑, 스크러버 등을 포함하는 증기-액체 접촉 장치로부터의 오버헤드 증기와 같은 오버헤드 생성물을 포함하는, 정유 및 석유화학 공정으로부터의 저급 열원으로부터 전력을 발생시키는 방법에 관한 것이다. 이들 증기에 포함된 저온 열을 냉각 공기 및/또는 냉각수로 버리는 대신에, 이 증기를 유기 작업 유체를 증발시키는 데 사용할 수 있다. 이어서, 작업 유체의 증기는 터보팽창기로 보내져 발전기 또는 다른 부하를 구동시킬 수 있고, 그에 의해 전체 유용성 요건 및 그렇지 않으면 전기 생산에서 발생되는 방출물, 예컨대 CO2를 감소시킬 수 있다.Overall, aspects of the present invention include lower heat sources from refinery and petrochemical processes, including overhead products such as overhead vapor from vapor-liquid contacting devices including distillation columns, absorbers, strippers, quench towers, scrubbers, and the like. A method for generating power from Instead of dumping the low temperature heat contained in these steams into cooling air and / or cooling water, this steam can be used to evaporate the organic working fluid. The vapor of the working fluid can then be sent to a turboexpander to drive a generator or other load, thereby reducing overall usability requirements and otherwise emissions such as CO 2 generated in electricity production.

본 개시 내용을 고려하여, 몇몇 이점이 달성될 수 있고 다른 유리한 결과가 얻어질 수 있음을 알 것이다. 당업자는 다수의 정유, 석유화학, 및 다른 공정 중 임의의 것에 대한 본 명세서에 개시된 방법의 적용가능성을 인식할 것이다. 본 개시 내용으로부터 얻어진 지식을 갖는 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 상기의 공정에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 이론적인 또는 관찰된 현상 또는 결과를 설명하는 데 사용되는 메커니즘은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 어떠한 방식으로든 첨부된 청구범위의 범위를 제한하지 않는다.In view of the present disclosure, it will be appreciated that several advantages may be achieved and other advantageous results obtained. Those skilled in the art will appreciate the applicability of the methods disclosed herein to any of a number of refineries, petrochemicals, and other processes. Those skilled in the art having the knowledge obtained from the present disclosure will recognize that various changes can be made in the above process without departing from the scope of the invention. The mechanisms used to describe theoretical or observed phenomena or results are to be construed as illustrative only and do not in any way limit the scope of the appended claims.

현재 바람직한 실시 형태로 고려되는 것에 의해 본 발명이 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시 형태로 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 변경 및 등가의 배열을 포함하고자 하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention has been described by what is considered to be the presently preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment but is intended to cover various modifications and equivalent arrangements falling within the scope of the appended claims.

구체적인 실시 형태Specific embodiment

하기는 구체적인 실시 형태와 관련하여 설명되지만, 이러한 설명은 예시하고자 하는 것이지 전술한 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하고자 하는 것은 아님이 이해될 것이다.While the following is described in connection with specific embodiments, it will be understood that this description is intended to be illustrative, and not to limit the scope of the foregoing description and the appended claims.

본 발명의 제1 실시 형태는 폐열을 사용하는 방법이며, 이 방법은 컬럼 폐열 스트림을 컬럼으로부터, 터보팽창기 휠(들)을 갖는 터보팽창기, 하나 이상의 압축기 설비(들), 및 발전기를 단일 설치형 기계 내에 포함하는 팽창 구역으로 통과시켜 압축된 스트림을 생성하는 단계; 압축된 스트림을 응축 구역으로 통과시켜 응축된 스트림을 생성하는 단계; 응축된 스트림을 예열 구역으로 통과시켜 예열된 스트림을 생성하는 단계; 예열된 스트림을 증발 구역으로 통과시켜 증발된 스트림을 생성하는 단계; 및 증발된 스트림을 다시 상기 컬럼으로 통과시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼 폐열 스트림이 방향족 콤플렉스 내의 다수의 폐열원으로부터 유래할 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 폐열 스트림의 온도가 100℃ 내지 140℃인, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 방향족 콤플렉스 내의 임의의 컬럼일 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 추출 컬럼인, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 리포메이트 스플리터(reformate splitter)인, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 A8 스트리퍼인, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 예열 섹션이 복수의 예열기를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 증발 구역이 복수의 증발기를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다.A first embodiment of the present invention is a method of using waste heat, which method uses a column waste heat stream from a column, a turboexpander with one turboexpander wheel (s), one or more compressor installation (s), and a generator for a single installation machine. Passing through an expansion zone therein to produce a compressed stream; Passing the compressed stream through a condensation zone to produce a condensed stream; Passing the condensed stream through a preheating zone to produce a preheated stream; Passing the preheated stream through an evaporation zone to produce an evaporated stream; And passing the evaporated stream back to the column. One embodiment of the invention is one of any of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, any of which may be derived from a plurality of waste heat sources in the aromatic complex. Form, or all embodiments. One embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph wherein the temperature of the waste heat stream is between 100 ° C. and 140 ° C. Form. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the column may be any column in an aromatic complex. Form. One embodiment of the invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph wherein the column is an extraction column. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the column is a reformate splitter. to be. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph wherein the column is an A 8 stripper. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the preheating section includes a plurality of preheaters. . An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the evaporation zone comprises a plurality of evaporators. .

본 발명의 제2 실시 형태는 폐열을 사용하는 장치이며, 이 장치는 오버헤드 라인을 갖는 컬럼과 직접 연통하는 입구를 포함하며; 오버헤드 라인은, 팽창 구역과 직접 연통하는 오버헤드 라인 및 오버헤드 수용기와 직접 연통하는 출구 라인을 갖는 증발 구역과 직접 연통하고; 팽창 구역은 압축 구역 출구 라인을 갖는 응축 구역과 직접 연통하는 팽창 구역 출구 라인을 가지며, 팽창 구역은 터보팽창기 휠(들)을 갖는 터포팽창기, 하나 이상의 압축기 설비(들), 및 발전기를 단일 설치형 기계 내에 포함하고; 응축 구역 출구 라인은 예열 구역 출구 라인을 갖는 예열 구역과 직접 연통하고; 예열 구역 출구 라인은 증발 구역과 직접 연통한다. 본 발명의 일 실시 형태는, 폐열 스트림이 증기-풍부 유체인, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 폐열 스트림의 온도가 100℃ 내지 140℃인, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 방향족 콤플렉스 내의 임의의 컬럼일 수 있는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 추출 컬럼인, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 리포메이트 스플리터인, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 컬럼이 A8 스트리퍼인, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 예열 섹션이 복수의 예열기를 포함하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 증발 구역이 복수의 증발기를 포함하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다.A second embodiment of the present invention is an apparatus using waste heat, which includes an inlet in direct communication with a column having an overhead line; The overhead line is in direct communication with the evaporation zone having an overhead line in direct communication with the expansion zone and an outlet line in direct communication with the overhead receiver; The expansion zone has an expansion zone outlet line in direct communication with the condensation zone having a compression zone outlet line, the expansion zone having a turboexpander wheel (s) with turboexpander wheel (s), one or more compressor installation (s), and a generator with a single installation machine. Contained within; The condensation zone outlet line is in direct communication with the preheating zone having the preheating zone outlet line; The preheat zone outlet line is in direct communication with the evaporation zone. One embodiment of the present invention is one, any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph wherein the waste heat stream is a vapor-rich fluid. One embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph wherein the temperature of the waste heat stream is between 100 ° C. and 140 ° C. Form. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, wherein the column may be any column in an aromatic complex. Form. One embodiment of the invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph wherein the column is an extraction column. One embodiment of the invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph wherein the column is a reformate splitter. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph wherein the column is an A 8 stripper. One embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, wherein the preheating section comprises a plurality of preheaters. . An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, wherein the evaporation zone comprises a plurality of evaporators. .

추가의 상술 없이도, 선행하는 설명을 사용하여, 당업자는, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이, 본 발명을 최대한으로 이용하고 본 발명의 본질적인 특징을 용이하게 확인하여 본 발명의 다양한 변경 및 수정을 이루고 이를 다양한 용도 및 조건에 적응시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 선행하는 바람직한 구체적인 실시 형태는 본 발명의 나머지를 어떠한 방식으로든 제한하지 않고 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 수정 및 등가의 배열을 포괄하고자 하는 것이다.Without further elaboration, using the preceding description, one of ordinary skill in the art, without departing from the spirit and scope of the present invention, can make the best use of the present invention and easily identify the essential features of the present invention to make various changes and modifications of the present invention. It is believed that this can be achieved and adapted to various uses and conditions. Accordingly, the foregoing preferred specific embodiments are to be construed as illustrative only, without restricting the remainder of the invention in any way, and are intended to cover various modifications and equivalent arrangements falling within the scope of the appended claims.

상기에서, 달리 지시되지 않는다면, 모든 온도는 섭씨 온도로 기술되며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.In the above, unless otherwise indicated, all temperatures are described in degrees Celsius, and all parts and percentages are by weight.

Claims (10)

폐열을 사용하는 방법으로서,
컬럼 폐열 스트림을 컬럼으로부터 팽창 구역으로 통과시켜 압축된 스트림을 생성하는 단계로서, 상기 팽창 구역은 터보팽창기 휠(turboexpander wheel)(들)을 갖는 터보팽창기, 하나 이상의 압축기 설비(service)(들), 및 발전기를 단일 설치형 기계(single installed machine) 내에 포함하는, 단계;
상기 압축된 스트림을 응축 구역으로 통과시켜 응축된 스트림을 생성하는 단계;
상기 응축된 스트림을 예열 구역으로 통과시켜 예열된 스트림을 생성하는 단계;
상기 예열된 스트림을 증발 구역으로 통과시켜 증발된 스트림을 생성하는 단계; 및
상기 증발된 스트림을 다시 상기 컬럼으로 통과시키는 단계
를 포함하는, 방법.
As a method of using waste heat,
Passing the column waste heat stream from the column to the expansion zone to produce a compressed stream, the expansion zone comprising a turboexpander with turboexpander wheel (s), one or more compressor service (s), And including the generator in a single installed machine;
Passing the compressed stream through a condensation zone to produce a condensed stream;
Passing the condensed stream through a preheating zone to produce a preheated stream;
Passing the preheated stream through an evaporation zone to produce an evaporated stream; And
Passing the evaporated stream back to the column
Including, the method.
제1항에 있어서, 상기 컬럼 폐열 스트림은 방향족 콤플렉스(aromatics complex) 내의 다수의 폐열원으로부터 유래할 수 있는, 방법.The method of claim 1, wherein the column waste heat stream may be derived from a plurality of waste heat sources in an aromatics complex. 제1항에 있어서, 상기 폐열 스트림은 온도가 100℃ 내지 140℃인, 방법.The method of claim 1, wherein the waste heat stream has a temperature of 100 ° C. to 140 ° C. 7. 제1항에 있어서, 상기 컬럼은 방향족 콤플렉스 내의 임의의 컬럼일 수 있는, 방법.The method of claim 1, wherein the column can be any column in an aromatic complex. 제1항에 있어서, 상기 컬럼은 추출 컬럼인, 방법.The method of claim 1, wherein the column is an extraction column. 제1항에 있어서, 상기 컬럼은 리포메이트 스플리터(reformate splitter)인, 방법.The method of claim 1, wherein the column is a reformate splitter. 제1항에 있어서, 상기 컬럼은 A8 스트리퍼(stripper)인, 방법.The method of claim 1, wherein the column is an A 8 stripper. 폐열을 사용하는 장치로서,
오버헤드 라인을 갖는 컬럼과 직접 연통하는 입구를 포함하며;
상기 오버헤드 라인은, 팽창 구역과 직접 연통하는 오버헤드 라인 및 오버헤드 수용기와 직접 연통하는 출구 라인을 갖는 증발 구역과 직접 연통하고;
상기 팽창 구역은 압축 구역 출구 라인을 갖는 응축 구역과 직접 연통하는 팽창 구역 출구 라인을 가지며, 상기 팽창 구역은 터보팽창기 휠(들)을 갖는 터포팽창기, 하나 이상의 압축기 설비(들), 및 발전기를 단일 설치형 기계 내에 포함하고;
상기 응축 구역 출구 라인은 예열 구역 출구 라인을 갖는 예열 구역과 직접 연통하고;
상기 예열 구역 출구 라인은 상기 증발 구역과 직접 연통하는, 장치.
As a device using waste heat,
An inlet in direct communication with the column having an overhead line;
The overhead line is in direct communication with the evaporation zone having an overhead line in direct communication with the expansion zone and an outlet line in direct communication with the overhead receiver;
The expansion zone has an expansion zone outlet line in direct communication with a condensation zone having a compression zone outlet line, the expansion zone uniting a turret expander with turboexpander wheel (s), one or more compressor installation (s), and a generator. Contained in an installed machine;
The condensation zone outlet line is in direct communication with a preheating zone having a preheating zone outlet line;
The preheating zone outlet line is in direct communication with the evaporation zone.
제8항에 있어서, 상기 폐열 스트림은 증기-풍부 유체인, 장치.The apparatus of claim 8, wherein the waste heat stream is a vapor-rich fluid. 제8항에 있어서, 상기 폐열 스트림은 온도가 100℃ 내지 140℃인, 장치.The apparatus of claim 8, wherein the waste heat stream has a temperature of 100 ° C. to 140 ° C. 10.
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