專利名稱：煤氣化和甲烷化反應(yīng)工藝中的熱集成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的主題涉及甲烷化，尤其是涉及甲烷化反應(yīng)工藝中的與煤氣化工藝相集成 的熱回收。
背景技術(shù)：
甲烷化是一種物理化學(xué)工藝，從來自生物質(zhì)發(fā)酵或熱化學(xué)氣化的各種氣體的混合 物中產(chǎn)生甲烷。其主要成分是一氧化碳和氫。甲烷化工藝需要H2與CO的比例為3:1的清 潔的合成氣體(合成氣)以向反應(yīng)器供給。合成氣通常在氣化器中產(chǎn)生。在合成氣為供給 產(chǎn)物的情況下，甲烷化可產(chǎn)生合成天然氣(synthetic natural gas, SNG)。目前，大多數(shù)甲烷化工藝是獨立的工藝，其包括氣化部分和甲烷化部分。具備部分 熱回收的典型的氣化工藝產(chǎn)生H2與CO的比例約為0. 95至1. 0的合成氣。在氣化器的下 游加入觸媒轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，以轉(zhuǎn)化CO與H2的比例。轉(zhuǎn)化需要濕潤的合成氣，且蒸汽與干燥氣 體的比例約為1. 1至2. 2 (隨著觸媒效率的類型而改變)。傳統(tǒng)上，因為從輻射合成氣體冷 卻器(radiant synthesis gas cooler，RSC)的驟冷器離開的合成氣不具有足夠的濕氣，所 以添加蒸汽至轉(zhuǎn)化反應(yīng)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種聯(lián)合的甲烷化和蒸汽渦輪機的系統(tǒng)。該系統(tǒng) 包括甲烷化部分和蒸汽渦輪機部分。甲烷化部分包括第一甲烷化反應(yīng)器，具有配置成接收 合成氣體的輸入和輸出；第二甲烷化反應(yīng)器，具有聯(lián)接到第一甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸 入和輸出；第三甲烷化反應(yīng)器，具有聯(lián)接到第二甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；以 及低壓過熱器，聯(lián)接在第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器之間，加熱低壓蒸汽。蒸汽渦輪機部分包括 低壓蒸汽渦輪機，該低壓蒸汽渦輪機具有聯(lián)接到低壓過熱器的輸出上的輸入。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種發(fā)電廠。該發(fā)電廠包括甲烷化部分和蒸汽 渦輪機部分。該甲烷化部分包括第一甲烷化反應(yīng)器，具有配置成接收合成氣體的輸入和輸 出；第二甲烷化反應(yīng)器，具有聯(lián)接到第一甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；第三甲烷 化反應(yīng)器，具有聯(lián)接到第二甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；以及低壓過熱器，聯(lián)接在 第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器之間，加熱低壓蒸汽。蒸汽渦輪機部分包括低壓蒸汽渦輪機，該低 壓蒸汽渦輪機具有聯(lián)接到低壓過熱器的輸出上的輸入。通過以下結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明的這些和其他的優(yōu)點和特征將變得清楚。


被認為是發(fā)明的本主題被特別指出并在所附權(quán)利要求中被明確主張。本發(fā)明的上 述及其他的特征和優(yōu)點通過以下結(jié)合附圖的詳細描述而變得清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的氣化工藝的示意圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的聯(lián)合的甲烷化和蒸汽渦輪機系統(tǒng)的示意圖。
通過參照附圖的示例，詳細的描述解釋了本發(fā)明的實施例，以及優(yōu)點和特征。部件列表102合成氣熱回收和微粒清洗系統(tǒng)104氣化器105集成的RSC/驟冷器106RSC 部分108驟冷器部分110合成氣洗滌器114 第一泵116第二泵112轉(zhuǎn)化/LTGC200聯(lián)合的甲烷化和動力島蒸汽渦輪機工藝系統(tǒng)202甲烷化部分204動力島206低壓過熱器208第一高壓節(jié)熱器210第二高壓節(jié)熱器236高壓過熱器212預(yù)熱器120酸性氣體去除器214第一甲烷化反應(yīng)器216第二甲烷化反應(yīng)器218第三甲烷化反應(yīng)器220閃蒸罐222方向箭頭224冷凝劑輸出箭頭112轉(zhuǎn)化反應(yīng)器204蒸汽渦輪機部分230高壓蒸汽渦輪機232中壓蒸汽渦輪機234低壓蒸汽渦輪機236高壓過熱器238回收處理器256脫氣器262LP 泵252后處理部分254冷凝器258中壓節(jié)熱器260第一泵
264第三泵
具體實施例方式本發(fā)明的實施例致力于一種用于熱回收的輻射合成氣體冷卻器(RSC)/ SGC(Syngas cooler 合成氣冷卻器)，該熱回收來自集成有驟冷的氣化器，該驟冷具備相關(guān) 控制以獲取所需的蒸汽與干燥氣體的比例。該實施例可允許消除需要添加到轉(zhuǎn)化觸媒的額 外蒸汽。本發(fā)明的實施例也可引入一種新的工藝方案，其用于氣化與具有聯(lián)接的蒸汽渦輪 機/動力島的甲烷化工藝的熱回收集成。 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種新的聯(lián)接有RSC/SGC (Radiant Syngas cooler/Syngas cooler 輻射合成氣冷卻器/合成氣冷卻器)的氣化器的優(yōu)化設(shè)計，該氣化 器的下游聯(lián)接有驟冷腔/洗滌器，該驟冷腔/洗滌器具備相關(guān)控制，以給出蒸汽與干燥氣體 比的1-2. 2的比例的優(yōu)化比，允許使用第三部分的觸媒的轉(zhuǎn)化，從此降低對于轉(zhuǎn)化觸媒的 傳統(tǒng)蒸汽引入的成本/需要。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了聯(lián)合有甲烷化和蒸汽渦輪機系統(tǒng)的優(yōu)化的氣化工 藝。該系統(tǒng)包括氣化部分、甲烷化部分以及蒸汽渦輪機部分。甲烷化部分包括第一甲烷化 反應(yīng)器和第二甲烷化反應(yīng)器，第一甲烷化反應(yīng)器具有配置成接收合成氣體的輸入和輸出， 第一反應(yīng)器的輸出聯(lián)接到HP過熱器上，第二甲烷化反應(yīng)器具有聯(lián)接到HP過熱器的輸出上 的輸入和輸出，第二甲烷化反應(yīng)器聯(lián)接到LP過熱器和HP節(jié)熱器#2上。HP節(jié)熱器#2的輸 出與第三甲烷化反應(yīng)器的入口聯(lián)接。第三甲烷化反應(yīng)器的出口與HP節(jié)熱器#1聯(lián)接。蒸汽 渦輪機部分包括高/中壓和低壓的蒸汽渦輪機，該蒸汽渦輪機具有聯(lián)接到高/低壓過熱器 的輸出上的輸入。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種具備氣化/甲烷化工藝的集成動力島。該發(fā) 電廠包括MP節(jié)熱器、脫氣器、冷凝器以及具備高壓和低壓提取的蒸汽渦輪機。使用甲烷化 反應(yīng)器#2的出口處的可用能量，使氣化島中的LTGC (Low Temperature gas cooling 低溫 氣體冷卻)中的凈低壓蒸汽在甲烷化工藝中過熱。該過熱的LP蒸汽被引入動力島中的LP 蒸汽渦輪機。來自LP蒸汽渦輪機的提取蒸汽被用來約束脫氣器。氣化工藝中的來自合成 氣冷卻器的高壓蒸汽在甲烷化工藝中過熱，并被引入HP蒸汽渦輪機。來自HP蒸汽渦輪機 的提取蒸汽被用于節(jié)省氣化島中的大部分SRU (Sulfur Recovery unit 硫回收單元)工藝 所需的中壓(600-800psig)鍋爐給水。如以上廣泛討論的那樣，甲烷化工藝需要被供給至甲烷化部分(包括一個或多個 甲烷化反應(yīng)器)的H2與CO的比例為3 1的清潔的合成氣。具備部分熱回收工藝的典型 的氣化產(chǎn)生H2與CO的比例約為0. 95至1的合成氣。為了提高H2與CO的比例，在氣化器 的下游加入觸媒轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，以轉(zhuǎn)化CO與H2的比例。為了正常地運行，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器需要大 約1.1至大約2.2 (該值可根據(jù)觸媒效率而變化)的蒸汽與干燥氣體的比例。在現(xiàn)有技術(shù) 中，這可能需要將蒸汽添加到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，因為在驟冷器中驟冷的RSC輸出不具有所需 范圍內(nèi)的蒸汽與干燥氣體的比例。即，在傳統(tǒng)上，將蒸汽添加到轉(zhuǎn)化反應(yīng)工藝中，因為從接 收RSC的輸出的驟冷器離開的合成氣不具有足夠的濕氣。本發(fā)明的實施例可包括一種具備RSC/SGC的優(yōu)化設(shè)計的氣化器，該RSC/SGC與下 游的驟冷/洗滌器和相關(guān)控制集成。在一個實施例中，集成的RSC/驟冷器以其輸出具有所需的蒸汽與干燥氣體的比例的方式運行。例如，蒸汽與干燥氣體的比例可為大約1. 1至大 約2. 2。在一個實施例中，這可通過增加離開RSC/SGC而到達集成的RSC/驟冷器的驟冷部分 中的驟冷腔的合成氣的溫度而實現(xiàn)。第二個實施例是加熱通向LTGC(Low Temperature Gas cooling 低溫氣體冷卻)部分中的洗滌器的循環(huán)冷凝劑，以增加洗滌器的出口處的氣體中 的水含量。在一個實施例中，這可通過將甲烷化工藝和RSC集成而實現(xiàn)，從而向RSC提供在 甲烷化工藝中回收的能量(以蒸汽或熱水的形式)，從而提高其輸出的蒸汽含量。因此，在 引入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器前，集成的系統(tǒng)可不需要常規(guī)地用于對干燥氣體進行加濕的額外蒸汽的產(chǎn) 生，并且，因而減少不回收的能量。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的集成系統(tǒng)的示例。在該實施例中，氣化器 104產(chǎn)生原始的合成氣輸出。氣化器104是氣化發(fā)生的地方。氣化是一種工藝，其通過使原 料與受控制的量的氧氣和/或蒸汽在高溫下反應(yīng)而將諸如煤、石油、或生物質(zhì)的含碳物質(zhì) 轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫。由此產(chǎn)生的氣體混合物被稱為合成氣體或“合成氣”，其本身為一種 燃料。氣化是一種從許多不同類型的有機物質(zhì)中提取能量的非常有效的方法，并也可具有 作為清潔的廢物處理技術(shù)的應(yīng)用。在一個實施例中，氣化器104聯(lián)接到合成氣熱回收和顆粒清潔部分102上。合成 氣熱回收和顆粒清潔部分102可包括集成的RSC/驟冷器105。集成的RSC/驟冷器105可 包括兩個部分，RSC部分106和驟冷部分108。RSC部分106作為熱交換器，并冷卻從氣化 器104接收的合成氣。設(shè)計和控制該RSC部分106，以滿足通向驟冷器108的合成氣的所需 的出口溫度。在驟冷器108中進一步進行冷卻。在一個實施例中，能夠以離開驟冷器的合 成氣具有足夠的濕氣含量以允許轉(zhuǎn)化的方式從常規(guī)的驟冷器修改為驟冷器108。通過控制 從RSC 105至驟冷器108的合成氣出口溫度，從而獲得所需的進入合成氣的水蒸發(fā)。不論 如何，在任何實施例中，有益的結(jié)果可能包括離開驟冷器108時合成氣中所包含的蒸汽的 較大比例。在一個實施例中，驟冷器108的輸出聯(lián)接到以常規(guī)方式運行的合成氣洗滌器110 上。制備部分102還可包括其他可選構(gòu)件，例如，第一泵114以及用來在集成的RSC/驟冷 器105和合成氣洗滌器110之間移動水的第二泵116。在一個實施例中，轉(zhuǎn)化/LTGC 112中 的熱的冷凝劑循環(huán)回到洗滌器110，這將導(dǎo)致濕潤的合成氣以所需的蒸汽與干燥氣體的比 例通過通常的洗滌器。沿著圖2中所描述的動力島從甲烷化工藝中的熱集成供應(yīng)通向RSC 118的節(jié)省的鍋爐給水。合成氣洗滌器110的輸出聯(lián)接到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112上。在一個實施例中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器 112的下游還可包括低溫氣體冷卻，在該低溫氣體冷卻中，回收低級別的能量(主要是在加 熱循環(huán)至洗滌器的冷凝劑和低壓蒸汽產(chǎn)生的方面)。在現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112可要求 蒸汽輸入，因為離開通常的洗滌器的氣體并不滿足轉(zhuǎn)化所需的蒸汽與干燥氣體的比例。根 據(jù)本發(fā)明的實施例，因為離開合成氣制備部分102的合成氣的蒸汽與干燥氣體的比例具有 所需的比例。因此，即使存在輸入，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112也不包括蒸汽輸入或不接收蒸汽。有利 地，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112不具有在現(xiàn)有技術(shù)中能量被回收并最終損失的蒸汽。轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112的輸出聯(lián)接到酸性氣體去除器120上，以消除或減少合成氣中的 硫。然后，將合成氣輸送到以下參照圖2更詳細地描述的甲烷化工藝202。圖2顯示了聯(lián)合的甲烷化和動力島蒸汽渦輪機工藝系統(tǒng)200(聯(lián)合系統(tǒng))的示例。聯(lián)合系統(tǒng)200包括互連的甲烷化部分202和動力島部分204。甲烷化部分202和動力島部 分也與氣化部分102和轉(zhuǎn)化/低溫氣體冷卻部分112集成。在現(xiàn)有技術(shù)中，甲烷化部分不 互聯(lián)到或聯(lián)接到氣化部分或具備蒸汽渦輪機的動力島部分。在一個實施例中，甲烷化部分 202包括低壓過熱器206、第一高壓節(jié)熱器208以及第二高壓節(jié)熱器210，這些不包括在現(xiàn)有 的甲烷化部分中。系統(tǒng)200還可包括在現(xiàn)有技術(shù)的甲烷化部分中不包括的高壓過熱器236。甲烷化部分202在預(yù)熱器212接收具有大約3的H2與CO的比例的合成氣。預(yù)熱 器212例如從酸性氣體去除器120 (圖1)接收合成氣。預(yù)熱器212將合成氣加熱至第一甲 烷化反應(yīng)器214所需的標準溫度。像常規(guī)的甲烷化工藝那樣，第一甲烷化反應(yīng)器214的輸 出被輸送至第二甲烷化反應(yīng)器216，第二甲烷反應(yīng)器216的輸出被輸送至第三甲烷化反應(yīng) 器218。第三甲烷化反應(yīng)器218的輸出被輸送至閃蒸罐220，在該閃蒸罐中，將甲烷化工藝中 產(chǎn)生的天然氣產(chǎn)物(甲烷)與處理冷凝劑分離。天然氣產(chǎn)物經(jīng)由箭頭222所標出的輸出而 輸出。在一個實施例中，該處理冷凝劑經(jīng)由冷凝劑輸出箭頭224所標出的輸出而輸出。在 一個實施例中，向轉(zhuǎn)化反應(yīng)器112(圖1)的低溫氣體冷卻部分的KO罐提供處理冷凝劑。本發(fā)明的實施例致力于將甲烷化工藝與具備蒸汽渦輪機的動力島部分204集成， 以創(chuàng)建聯(lián)合的工藝200。在一些實施例中，與標準的甲烷化工藝相比，該聯(lián)接可允許提高熱 回收。在一個實施例中，蒸汽渦輪機部分204包括高壓蒸汽渦輪機230。高壓蒸汽渦輪 機230的蒸汽輸出聯(lián)接到中壓蒸汽渦輪機232的輸入上。類似地，中壓蒸汽渦輪機232的 蒸汽輸出聯(lián)接到低壓蒸汽渦輪機234的輸入上。在一個實施例中，高壓蒸汽渦輪機230從聯(lián)接到第一甲烷化反應(yīng)器214的輸出上 的高壓過熱器236接收過熱的高壓蒸汽。來自第一甲烷化反應(yīng)器214的反應(yīng)產(chǎn)物的熱被用 來使高壓過熱器236中的來自聯(lián)合的RSC 105(圖1)的高壓蒸汽過熱。在一個實施例中， 在由循環(huán)處理器238處理之后，來自第一甲烷化反應(yīng)器214的反應(yīng)產(chǎn)物的一部分被反饋至 第一甲烷化反應(yīng)器214。來自第一甲烷化反應(yīng)器214的反應(yīng)產(chǎn)物的另一部分被供給至第二甲烷化反應(yīng)器 216的輸入。第二甲烷化反應(yīng)器216的輸出產(chǎn)物被供給至第三甲烷化反應(yīng)器218的輸入。在一個實施例中，來自第二甲烷化反應(yīng)器216的輸出產(chǎn)物的能量用以使在轉(zhuǎn)化/ LTGC部分112(圖1)中產(chǎn)生的低壓蒸汽在聯(lián)接到第二甲烷化反應(yīng)器216的輸出上的低壓過 熱器206中過熱。低壓過熱器206使低壓蒸汽過熱，并向低壓蒸汽渦輪機234的輸入提供 過熱的低壓蒸汽。第二甲烷化反應(yīng)器218的輸出產(chǎn)物也作為熱源而被供給至第二高壓節(jié)熱 器208。第二高壓節(jié)熱器208加熱用于RSC 118(圖1)的高壓鍋爐供給的水。第一高壓節(jié) 熱器210聯(lián)接到第三甲烷化反應(yīng)器218上，使得來自第三甲烷化反應(yīng)器218的輸出產(chǎn)物加 熱從動力島蒸汽渦輪機組204接收的高壓鍋爐給水。尤其是，將水從輸出泵250泵至第一 高壓節(jié)熱器210，在第一高壓節(jié)熱器210中，水被來自第三甲烷化反應(yīng)器218的輸出產(chǎn)物加 熱。如上所述，本發(fā)明的一個實施例致力于將甲烷化工藝與動力島蒸汽渦輪機組集 成，以及與氣化工藝(圖1)集成。例如，在一個實施例中，這可以通過在低壓過熱器206中 使低壓蒸汽過熱并向低壓蒸汽渦輪機234提供由此產(chǎn)生的蒸汽而實現(xiàn)。來自脫氣器256的 脫氣的水被提供至第一高壓節(jié)熱器210，在第一高壓節(jié)熱器210中，水被第三甲烷化反應(yīng)器218的輸出產(chǎn)物加熱。然后，熱水被提供至第二高壓節(jié)熱器208，在第二高壓節(jié)熱器208中， 水被第二甲烷化反應(yīng)器216的輸出產(chǎn)物加熱。在高壓給水處向RSC 105(圖1)提供熱水。 來自LP泵262的LP鍋爐給水被提供至轉(zhuǎn)化/低溫氣體冷卻部分112，以用于LP蒸汽的產(chǎn) 生。在上述方式中，氣化工藝、甲烷化工藝以及蒸汽渦輪機彼此集成。這可有利地從集成工 藝中提供增加的能量回收。再次參照圖2，蒸汽渦輪機204可包括后處理部分252。后處理部分252處理水和 蒸汽，以制備用在集成系統(tǒng)的其他部分中的水。在一個實施例中，后處理部分252包括冷凝 器254、脫氣器256、中壓節(jié)熱器258以及多個泵。冷凝器254聯(lián)接到低壓汽渦輪機234和 中壓節(jié)熱器258的蒸汽輸出上。蒸汽冷凝劑的形式的冷凝器的輸出被提供至轉(zhuǎn)化反應(yīng)器/ 低溫氣體冷卻部分112(圖1)，以回收低級別的能量。來自該部分的蒸汽冷凝劑被第一泵 260泵至脫氣器256。脫氣器256還可接收閃蒸箱蒸汽、從低壓蒸汽渦輪機234提取的低壓 蒸汽以及來自氣化的處理冷凝劑(如圖1所示)。脫氣器256產(chǎn)生排出蒸汽和脫氣的水，通 過第二泵262將其泵至低壓鍋爐以用于氣化給水。通過第三泵264將第二泵的輸出泵至用 于氣化的中壓給水補償，并泵至中壓節(jié)熱器258。雖然僅結(jié)合有限數(shù)量的實施例而詳細地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該容易理解本發(fā)明 并不限于這些公開的實施例。相反，可將本發(fā)明修改，以接合迄今為止未描述的任何數(shù)量的 變型、變更、替換或等同布置，但這些與本發(fā)明的要旨和范圍相稱。此外，雖然已描述了本發(fā) 明的各種實施例，但可以理解本發(fā)明的方面可以僅包括其中一些所描述的實施例。因此，本 發(fā)明不應(yīng)被視為由上述描述限制，而僅由所附的權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
一種聯(lián)合的氣化、甲烷化以及具備蒸汽渦輪機的動力島的系統(tǒng)(200)，該系統(tǒng)包括甲烷化部分(202)，所述甲烷化部分包括第一甲烷化反應(yīng)器(214)，具有配置成接收合成氣體的輸入和輸出；第二甲烷化反應(yīng)器(216)，具有聯(lián)接到所述第一甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；第三甲烷化反應(yīng)器(218)，具有聯(lián)接到所述第二甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；以及低壓過熱器(206)，聯(lián)接在所述第二反應(yīng)器和所述第三反應(yīng)器之間，加熱低壓蒸汽；蒸汽渦輪機部分(204)，所述蒸汽渦輪機部分包括低壓蒸汽渦輪機(234)，具有聯(lián)接到所述低壓過熱器的輸出上的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述甲烷化部分還包括 聯(lián)接到所述第三甲烷化反應(yīng)器的輸出上的閃蒸罐、聯(lián)接在所述第三甲烷化反應(yīng)器和所述閃蒸罐之間的第一高壓節(jié)熱器(208)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述甲烷化部分還包括聯(lián)接在所述第二甲烷化反應(yīng)器和所述第三甲烷化反應(yīng)器之間的第二高壓節(jié)熱器 (210)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高壓節(jié)熱器接收來自所述蒸汽 渦輪機部分的鍋爐給水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二高壓節(jié)熱器從所述第一高壓節(jié) 熱器接收熱水，并向高壓鍋爐提供熱水，以供給輻射合成氣冷卻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽渦輪機部分還包括高壓蒸汽渦 輪機(230)，所述甲烷化部分還包括聯(lián)接在所述第一甲烷化反應(yīng)器和所述第二甲烷化反應(yīng)器之間 的高壓過熱器(236)，所述高壓過熱器接收高壓蒸汽，使蒸汽過熱并向所述高壓蒸汽渦輪機 提供蒸汽。
7.一種發(fā)電廠，包括甲烷化部分(202)，所述甲烷化部分包括第一甲烷化反應(yīng)器(214)，具有配置成接收合成氣體的輸入和輸出；第二甲烷化反應(yīng)器(216)，具有聯(lián)接到所述第一甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；第三甲烷化反應(yīng)器(218)，具有聯(lián)接到所述第二甲烷化反應(yīng)器的輸出上的輸入和輸出；以及低壓過熱器(206)，聯(lián)接在所述第二反應(yīng)器和所述第三反應(yīng)器之間，加熱低壓蒸汽； 蒸汽渦輪機部分(204)，所述蒸汽渦輪機部分包括 低壓蒸汽渦輪機(234)，具有聯(lián)接到所述低壓過熱器的輸出上的輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電廠，其特征在于，所述甲烷化部分還包括 聯(lián)接到所述第三甲烷化反應(yīng)器的輸出上的閃蒸罐、聯(lián)接在所述第三甲烷化反應(yīng)器和所述閃蒸罐之間的第一高壓節(jié)熱器(208)。
9 .根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)電廠，其特征在于，所述甲烷化部分還包括聯(lián)接在所述第二甲烷化反應(yīng)器和所述第三甲烷化反應(yīng)器之間的第二高壓節(jié)熱器 (211)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電廠，其特征在于，所述第一高壓節(jié)熱器接收來自所述蒸 汽渦輪機部分的鍋爐給水。全文摘要
本發(fā)明涉及煤氣化和甲烷化反應(yīng)工藝中的熱集成。具體而言，本發(fā)明涉及一種聯(lián)合的氣化、甲烷化以及動力島蒸汽渦輪機的系統(tǒng)(100)。該系統(tǒng)包括甲烷化部分(202)和蒸汽渦輪機部分(204)。甲烷化部分包括新的熱回收設(shè)計和用于獲得所需的蒸汽與干燥氣體的比例為1.1～2.2的相關(guān)控制。該甲烷化部分包括第一甲烷化反應(yīng)器(214)、第二甲烷化反應(yīng)器(216)、第三甲烷化反應(yīng)器(218)以及與高壓過熱器、低壓過熱器、HP節(jié)熱器集成的相關(guān)熱回收。動力島蒸汽渦輪機包括聯(lián)接到甲烷化工藝中的過熱器的輸出上的輸入。
文檔編號F01K11/02GK101885994SQ20101000382
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者J·M·斯托里, J·S·卡斯曼, K·R·伊梅, K·蘇布拉曼彥, S·K·博馬雷迪 申請人:通用電氣公司