[發明專利]氨分解設備、具備該氨分解設備的燃氣輪機成套設備、氨分解方法

在審

• 申請號: 202080019772.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113544372A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 荒木秀文;谷村聰;野勢正和;笹原淳;上地英之;田中幸男;湯淺厚志
• 申請（專利權）人: 三菱動力株式會社
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22;C01B3/04;F02C3/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 海坤

氨分解設備(50)具備：供通過由燃氣輪機(11)產生的熱而被加熱的熱介質流動的熱介質管線(85)、供氨流動的氨供給管線(81)、氨分解裝置(51)、以及氨去除裝置(61)。氨分解裝置(51)利用來自熱介質管線(85)的熱介質的熱，對來自氨供給管線(81)的氨進行熱解，從而生成含有氫、氮和殘留氨的分解氣體(DG)。氨去除裝置(61)將來自氨分解裝置(51)的分解氣體(DG)中所包含的殘留氨去除。

技術領域

本發明涉及分解氨的氨分解設備、具備該氨分解設備的燃氣輪機成套設備、氨分解方法。

本申請基于2019年3月15日在日本申請的特愿2019-049013號而主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

為了保護地球環境而削減CO₂排出量，將即使燃燒也不會排出CO₂的氫用作燃料成為良好的選擇。但是，例如與作為燃氣輪機的燃料廣泛使用的液化天然氣等燃料相比，氫的輸送、貯藏并不容易。因此，正在研究將能夠轉換為氫的氨用作燃料。

在以下的專利文獻1中，記載了具備對氨加熱而將該氨分解為氫和氮的分解裝置的燃氣輪機成套設備。該燃氣輪機成套設備的分解裝置使由泵升壓后的液氨與從燃氣輪機排出的廢氣進行熱交換，從而對氨進行加熱，使該氨熱解，得到含有氫和氮的分解氣體。該分解氣體被直接向燃氣輪機的燃燒器引導。

另外，在以下的專利文獻2中，記載了具備對氨加熱而將該氨分解為氫和氮的加熱裝置的燃氣輪機成套設備。該燃氣輪機成套設備的加熱裝置使液氨與從燃氣輪機排出的廢氣進行熱交換，從而對氨進行加熱，使該氨熱解，形成含有氫和氮的分解氣體。該分解氣體被導入燃氣輪機的燃燒器。熱解環境的壓力低時，會促進氨的熱解。因此，在該專利文獻2中，作為氨的熱解環境的壓力而例示出1MPa。該燃氣輪機成套設備為了使來自加熱裝置的分解氣體成為能夠導入燃燒器的壓力，具備使分解氣體升壓的分解氣體壓縮機。在該專利文獻2中，作為由分解氣體壓縮機升壓后的分解氣體的壓力、即作為能夠將分解氣體導入燃燒器的壓力，例示出5MPa。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平04-342829號公報

專利文獻2：日本特開2018-076794號公報

發明內容

發明要解決的課題

在通過氨的熱解生成的分解氣體中，除了氫和氮之外，經常殘留有氨。在使分解氣體中所包含的殘留氨燃燒的情況下，與燃燒用空氣反應而生成NO_x。NO_x會對外部環境產生影響。因此，該NO_x的排出量被環境基準等限制。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠減少殘留氨的氨分解設備、具備該氨分解設備的燃氣輪機成套設備、氨分解方法。

用于解決課題的方案

作為用于實現上述目的的發明的一個實施方式的氨分解設備具備：熱介質管線，其供通過由燃氣輪機產生的熱而被加熱的熱介質流動；氨供給管線，其供氨流動；氨分解裝置，其與所述熱介質管線及所述氨供給管線連接，利用來自所述熱介質管線的所述熱介質的熱，對來自所述氨供給管線的所述氨進行熱解，從而生成含有氫、氮和殘留氨的分解氣體；氨去除裝置，其將來自所述氨分解裝置的所述分解氣體中所包含的所述殘留氨去除；以及已處理氣體供給管線，其將由所述氨去除裝置去除了所述殘留氨后的分解氣體即已處理氣體向氣體利用對象引導。

本實施方式的氨分解設備除了對氨進行熱解的氨分解裝置之外，還具備從含有由該氨分解裝置生成的氫、氮和殘留氨的分解氣體去除殘留氨的氨去除裝置。因此，在本實施方式中，能夠抑制向氣體利用對象輸送的氣體中所包含的殘留氨的濃度。