Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 1´2011

  

(11) 

014913 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

200900814

(22) 

2007.11.29

(51) 

C01B 3/38 (2006.01)
C01B 3/48
(2006.01)
C01B 31/20
(2006.01)

(31) 

06256419.0

(32) 

2006.12.18

(33) 

EP

(43) 

2009.12.30

(86) 

PCT/GB2007/004575

(87) 

WO 2008/074980 2008.06.26

(71) 

(73) ХАЙДРОДЖЕН ЭНЕРДЖИ ИНТЕРНЭШНЛ ЛИМИТЕД (GB)

(72) 

Брук Питер Холройд, Скиннер Джеффри Фредерик (GB)

(74) 

Веселицкая И.А., Пивницкая Н.Н., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Комарова О.М., Белоусов Ю.В. (RU)

(54) 

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

(57) 1. Способ производства диоксида углерода в концентрированном виде и электроэнергии из углеводородного сырья, включающий шаги, на которых:

а) вводят воздушный сырьевой поток, содержащий воздух и, возможно, пар, и топливный сырьевой поток, содержащий метан и, возможно, водород и/или пар, в автотермическую реакторную установку (АТР) для производства синтез-газа, причем температура топливного сырьевого потока находится в диапазоне от 350 до 700°С, а молярное соотношение кислорода, содержащегося в воздушном сырьевом потоке, к углероду в углеводородах в топливном сырьевом потоке составляет от 0,45:1 до 0,85:1, предпочтительно от 0,6 до 0,7:1;

б) выводят поток синтез-газа, содержащий метан, водород, монооксид углерода, диоксид углерода, азот и, возможно, пар из АТР, и обеспечивают теплообмен потока синтез-газа с водным потоком для генерации пара и последующий теплообмен потока синтез-газа по меньшей мере с одним технологическим потоком, выбранным из группы, состоящей из углеводородного сырья, сырьевого потока установки предварительной конверсии, топливного сырьевого потока, водородного потока, питательной котловой воды, воздушного сырьевого потока и пара для получения перегретого пара;

в) при необходимости, вводят пар в поток синтез-газа перед подачей по меньшей мере части потока синтез-газа в установку конверсии СО, в которой синтез-газ реагирует с паром с генерированием дополнительных диоксида углерода и водорода;

г) выводят газовый поток с установки конверсии СО и обеспечивают теплообмен конвертированного газового потока по меньшей мере с одним технологическим потоком, выбранным из группы, содержащей углеводородное сырье, сырьевой поток установки предварительной конверсии, топливный сырьевой поток, водородный поток, питательную котловую воду, воздушный сырьевой поток, воду для генерации пара и пара для генерации перегретого пара;

д) подают газовый поток с установки конверсии СО в устройство отделения диоксида углерода для отделения потока концентрированного диоксида углерода от водородного потока, содержащего водород и азот;

е) сжигают по меньшей мере часть водородного потока в газовой турбине, которая приводит в действие электрогенератор с выработкой электроэнергии, и при сжигании водородного потока генерируют отходящий газ.

2. Способ по п.1, в котором отходящий газ, образующийся на шаге (е), подвергают теплообмену с паром, полученным на шаге (б), и/или с любым паром, полученным на шаге (г), для генерации перегретого пара, и перегретый пар подают в паровую турбину для выработки дополнительной электроэнергии.

3. Способ по п.1 или 2, в котором отходящий газ подвергают теплообмену с водой для генерации пара, который далее вступает в теплообмен с отходящим газом для генерации перегретого пара, и перегретый пар подают в паровую турбину для выработки дополнительной электроэнергии.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором топливный сырьевой поток содержит водород в количестве от 2 до 20 мол.%.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором топливный сырьевой поток содержит пар и молярное соотношение пара к углероду в углеводородах в топливном сырьевом потоке составляет до 3:1, предпочтительно находится в диапазоне от 1:1 до 2,5:1.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором топливный сырьевой поток получают пропусканием через установку предварительной конверсии предварительно нагретого сырьевого потока установки предварительной конверсии, содержащего смесь углеводородного сырья, выбранного из группы, состоящей из природного газа, сжиженного нефтяного газа и нефтяных дистиллятов и пара, в результате чего получают топливный сырьевой поток, содержащий метан, водород, пар и дополнительно монооксид углерода и диоксид углерода, причем сырьевой поток установки предварительной конверсии, по меньшей мере, частично предварительно нагревают теплообменом с потоком синтез-газа, полученного на шаге (б), и/или газовым потоком из установки конверсии СО, полученным на шаге (г).

7. Способ по п.6, в котором часть водородного потока, полученного на шаге (д), возвращают в углеводородное сырье или в сырьевой поток установки предварительной конверии перед этой установкой или в предварительно конвертированный поток за установкой предварительной конверсии и таким образом получают топливный сырьевой поток, содержащий водород в количестве от 2 до 20 мол.%.

8. Способ по п.6 или 7, в котором предварительно нагретое углеводородное сырье и часть водородного потока, полученного на шаге (д), пропускают через устройство гидрообессеривания перед АТР и установку предварительной конверсии и таким образом получают обессеренное углеводородное сырье, причем углеводородное сырье предварительно нагревают теплообменом с потоком синтез-газа, полученного на шаге (б), и/или с газовым потоком из установки конверсии СО, полученным на шаге (г), и/или с паром.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором водную фазу конденсируют из газового потока из установки конверсии СО на шаге (г) и удаляют из газового потока из установки конверсии СО перед подачей газового потока из этой установки в устройство отделения диоксида углерода на шаге (д).

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором воздушный сырьевой поток предварительно нагревают до температуры в диапазоне от 200 до 730°С теплообменом с отходящим газом, образовавшимся на шаге (е), и/или с потоком синтез-газа на шаге (б), и/или газовым потоком из установки конверсии СО на шаге (г).

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором поток концентрированного диоксида углерода, полученного на шаге (д), нагнетают в нефтеносный подземный пласт для увеличения извлечения из него углеводородов или в истощенный подземный пласт, водоносный пласт или каверну для хранения.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором водородный поток, который сжигают в газовой турбине на шаге (е), содержит от 35 до 65 об.% водорода, предпочтительно от 46 до 60 об.% водорода, в частности от 48 до 52 об.% водорода.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором отходящий из газовой турбины газ подвергают теплообмену по меньшей мере с одним технологическим потоком, выбранным из воздушного сырьевого потока, топливного сырьевого потока, водородного потока, который сжигают в газовой турбине, питательной котловой воды, воды для генерации пара и пара для генерации перегретого пара в устройстве утилизации тепла и парогенераторе, расположенном за газовой турбиной.



наверх