[发明专利]联合进行发电和产生烃

说明书

本发明涉及联合进行发电和产生烃。具体而言，本发明涉及联合进 行发电和产生烃的方法。

煤用作发电和产生烃的原料。一般认为整体煤气化联合循环 (IGCC)工艺比常规的烧煤电厂具有环境优点。在IGCC工艺中，首 先气化煤以产生合成气，然后合成气作为联合循环发电阶段的燃料源。 由煤生产烃的一种途径是气化煤以产生合成气，然后将合成气转化成 烃。

提供与烃生产工艺联合的IGCC工艺将会是有利的，其显示出经济 (即，资金和运行成本)益处和环境益处。

本说明书中使用的术语湿气化阶段是指使用水作为固体进料(例如 煤)的载体的夹带流气化阶段。因此，将浆料进料至气化阶段。

本说明书中使用的术语干气化阶段是指使用气体作为固体进料(例 如煤)的载体的夹带流气化阶段。

根据本发明，提供一种用于联合进行发电和产生烃的方法，所述方 法包括：

在湿气化阶段，使煤气化以产生至少包含H₂和CO的高压燃烧气 体；

使燃烧气体的第一部分富集H₂以产生富H₂气体；

由燃烧气体的第二部分发电；

在干气化阶段，使煤气化以产生至少包含H₂和CO的高压合成气 前体；

将富H₂气体的至少一部分与合成气前体混合，以提供用于合成烃 的合成气；和

由所述合成气合成烃。

燃烧气体可以在至少45巴、更优选至少55巴、最优选至少65巴、 例如约70巴的压力下产生。通常，湿气化阶段使用水急冷，以冷却燃 烧气体。

燃烧气体中H₂和CO的摩尔比可以高于合成气前体中H₂和CO的 摩尔比。为了避免歧义，本说明书中使用的短语“H₂和CO的摩尔比” 是指H₂的摩尔浓度除以CO的摩尔浓度。H₂/CO的摩尔比具有相同的 意思。

燃烧气体中H₂/CO的摩尔比可以为至少0.6。优选，该摩尔比为至 少0.8，更优选为至少0.9，例如约0.96。通常，燃烧气体中H₂/CO的 摩尔比为0.6至1.0。

考虑到工艺设备中的压力损失，干气化阶段应该在足够高的压力下 生产合成气，以允许在合适的高压下进行烃的合成。通常，合成气前体 的压力为约40至约50巴，例如约45巴。通常，干气化阶段包括气化 阶段废热锅炉。

合成气前体中H₂/CO的摩尔比可以为约0.3至约0.6，通常为约0.3 至约0.4，例如，约0.4。

燃烧气体的第一部分的H₂富集可以包括使所述第一部分进行水气 转换以产生富H₂气体。通常，水气转换是含硫(sour)转换，即，含 有适于使一氧化碳与水反应以在硫的存在下产生额外氢的催化剂。

该方法可包括例如通过利用膜和/或变压吸附纯化一部分富H₂气 体，以产生基本上纯净的氢。基本上纯净的氢可用于由合成气合成的烃 的加氢处理。

富H₂气体可以处于高压下。至少一部分富H₂气体与合成气前体的 混合可包括使富H₂气体通过膨胀涡轮来发电。

由第二部分燃烧气体发电可包括在氧的存在下和在高压下燃烧所 述燃烧气体，以产生热的已燃烧气体和使所述热的已燃烧气体膨胀通过 气体涡轮膨胀器来发电和产生热废气。通常，燃烧气体的燃烧在燃烧器 中进行。热废气可以处于大气压下或高于大气压。

由第二部分燃烧气体发电还可以包括在废热回收阶段从所述热废 气回收热。通常，废热回收阶段包括废热回收阶段废热锅炉。通常，在 废热回收阶段中从热废气回收热由此包括在废热回收阶段废热锅炉中 产生蒸汽。所产生的蒸汽可用于驱动蒸汽涡轮机来发电，或者所述蒸汽 可用于工艺中的其它地方以用于其它目的。

废热回收阶段废热锅炉可以是共燃烧废热锅炉。由合成气合成烃可 以产生燃料气体。废热回收阶段废热锅炉可与燃料气体共燃烧，以升高 由所述废热回收阶段废热锅炉产生的蒸汽的压力和/或温度。