[發明專利]減少二氧化碳排放物的系統和方法

無效

• 申請號: 201110263576.3
• 申請日: 2003-09-29
• 公開（公告）號: CN102345966A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 小里查德·約內斯;帕特里克·B·沃德
• 申請（專利權）人: BP北美公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02;F02C7/143;F01K23/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;樊衛民

1.一種減少二氧化碳排放物的方法，用于提供制冷劑壓縮用的能量和輕質烴氣體液化過程用的共用電能，該方法包括：

a)在獨立冷卻器中冷卻空氣流至約20℃以下的溫度以形成冷卻的進入空氣流；

b)從所述獨立冷卻器提供冷卻的進入空氣流到多個輕質烴氣體燃氣渦輪機；

c)在由所述多個輕質烴氣體燃氣渦輪機驅動的多個壓縮機中壓縮制冷劑，所述渦輪機通過冷卻的進入空氣流和燃料氣流供以燃料，且渦輪機產生高溫廢氣流；

d)通過與廢氣流進行換熱產生高溫高壓蒸汽；

e)利用來自d)的蒸汽驅動蒸汽渦輪機以產生機械能；和

f)利用來自e)的機械能驅動發電機以產生電能，用于輕質烴氣體液化過程中。

2.如權利要求1所述的方法，其中空氣流被獨立冷卻器冷卻，用于多個輕質烴氣體燃氣渦輪機。

3.如權利要求1所述的方法，其中空氣被冷卻到約8至約15℃的溫度。

4.如權利要求1所述的方法，其中獨立冷卻器通過與流體或表面的換熱來冷卻空氣，所述流體或表面可以獨立于輕質烴氣體液化過程和輕質烴氣體液化過程制冷劑操作。

5.如權利要求1所述的方法，其中冷卻的進入空氣被壓縮并且與燃料氣體混合用于燃燒，以給多個渦輪機供應燃料。

6.如權利要求1所述的方法，其中與如下的參照過程相比，輕質烴氣體液化過程的二氧化碳排放物減少了高達約60％，在該參照過程中不使用空氣冷卻，不使用從廢氣流中回收熱量，并且由化石燃料燃燒產生的電能用作輕質烴氣體液化過程用的電能的主要來源。

7.如權利要求1所述的方法，其中輕質烴氣體是天然氣。

8.如權利要求7所述的方法，其中比約C₃重的至少部分烴氣體和至少部分酸性氣體被從天然氣中除去。

9.如權利要求1所述的方法，其中獨立冷卻器為丙烷冷卻器或水/乙二醇冷卻器。

10.一種減少二氧化碳排放物的方法，用于給輕質烴氣體液化過程提供被壓縮制冷劑的壓縮和共用電能，該方法基本上由以下步驟組成：

a)在獨立冷卻器中冷卻空氣流至約20℃以下的溫度以形成冷卻的空氣流；

b)從所述獨立冷卻器提供冷卻的進入空氣流到多個輕質烴氣體燃氣渦輪機；

c)在由多個輕質烴氣體燃氣渦輪機驅動的多個壓縮機中壓縮制冷劑，所述渦輪機通過冷卻的進入空氣流和燃料氣流供以燃料，且該渦輪機產生高溫廢氣流；

d)通過與廢氣流進行換熱產生高溫高壓蒸汽；

e)利用來自d)的蒸汽驅動蒸汽渦輪機以產生機械能；和

f)利用來自e)的機械能驅動發電機以產生電能，用于輕質烴氣體液化過程中。

11.一種減少二氧化碳排放物的系統，用于提供制冷劑壓縮用的能量和輕質烴氣體液化過程的共用電能，該系統包括：

a)獨立冷卻器，其具有空氣入口和至少一個冷卻空氣出口；

b)多個輕質烴氣體燃氣渦輪機，各自包括空氣壓縮機，該壓縮機具有空氣入口和壓縮空氣出口，所述空氣入口與所述獨立冷卻器的冷卻空氣出口流體連通，所述壓縮空氣出口與具有燃料入口和高溫高壓燃燒氣體出口的燃燒區流體連通，所述燃燒區的燃燒氣體出口與渦輪機的燃燒氣體入口流體連通以驅動渦輪機，該渦輪機具有低壓高溫廢氣出口；

c)由至少一個所述渦輪機驅動的制冷劑壓縮機，其具有低壓制冷劑入口和高壓制冷劑出口，該壓縮機軸連接到渦輪機；

d)換熱器，其具有水或低壓蒸汽入口、蒸汽出口、高溫低壓廢氣入口、和低壓低溫廢氣出口，所述高溫低壓廢氣入口與低壓高溫廢氣出口流體連通，使得低壓高溫廢氣在通過時與水或低壓蒸汽換熱，以產生高壓蒸汽和低壓低溫的廢氣；

e)蒸汽渦輪機，其與換熱器的蒸汽出口流體連通；

f)發電機，其軸連接到蒸汽渦輪機，使得由蒸汽渦輪機產生的機械能用于驅動發電機并產生電能；和

g)線路，其與高壓制冷劑出口和輕質烴氣體液化過程流體連通。

12.如權利要求11所述的系統，其中空氣壓縮機是軸向式空氣壓縮機或離心式空氣壓縮機。

13.如權利要求12所述的系統，其中空氣壓縮機是多級軸向式空氣壓縮機或多級離心式空氣壓縮機。