Production of fuel for electricity generation and method for generating electricity
专利汇可以提供Production of fuel for electricity generation and method for generating electricity专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To obtain fuel of high thermal efficiency for electricity generation by distillation of low-sulfur crude oil containing A specific amount of salts to separate it into repowering gas turbine fuel comprising a low-boiling fraction of specific sulfur content and boiler fuel comprising a high-boiling fraction.
CONSTITUTION: Low-sulfur crude oil is subjected to such desalination 1 as to add water thereto to wash it followed by separating the resultant aqueous layer to regulate the salt content of the crude oil to ≤0.5ppm, and the resultant crude oil is subjected to normal pressure distillation 2 or vacuum distillation 3 to separate the crude oil into (A) repowering gas turbine fuel for boilers comprising a low-boiling fraction ≤0.05wt.% in sulfur content and (B) boiler fuel comprising a high-boiling fraction >0.05wt.% in sulfur content. In case the proportion of the fraction B is relatively high, the fraction B is put to established supercritical solvent extraction-separation 4 using a high-temperature and high-pressure solvent. Thus, the objective fuel for electricity generation can be obtained. This fuel meets the repowering gas turbine standards for boilers, having high thermal efficiency and being highly advantageous from the viewpoint of energy saving and preventing global warming due to CO
2 .
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio，下面是Production of fuel for electricity generation and method for generating electricity专利的具体信息内容。
５重量％を超える高沸点留分からなるボイラ用燃料を製造することを特徴とする発電用燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低硫黄原油からボイラのリパワリングガスタービン用燃料とボイラ用燃料を製造する方法、及び、該燃料を用いてリパワリングガスタービン及びボイラのスチームタービンを駆動して発電する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、日本の火力発電は、ボイラで生じた高温高圧のスチームでタービンを回転する発電方法がスチームタービンによる方法が主なものである。 そのボイラ用油燃料としては、主に重油や原油が使用されている。 それらの中で、原油焚きの場合はワックス分が多く、かつ、ＳＯ Xの発生量の少ない低硫黄原油、例えばミナス産原油や大慶産原油が公害防止の観点から好んで使用されている。 また、最近では良質燃料であるＬＮＧ
を用いたコンバインド・サイクル発電が採用されている。
【０００３】上記の原油や重油をボイラで焚いてスチームタービンで発電する方法は、熱効率が約４０％／ＨＨ
Ｖ基準（ＨＨＶ：高位発熱量）と比較的低い。 これに対し、ＬＮＧ焚きで採用されているコンバインド・サイクル発電は、圧縮機で圧縮した空気で燃料を燃焼するか、
あるいは、圧縮空気を燃焼熱で加熱して高温高圧ガスを発生し、タービンを回転して発電すると共に、その燃焼排ガスの有する高温熱エネルギーをボイラで回収してスチームタービンを回転し、再度発電する方法であり、熱効率は約４８％／ＨＨＶ基準と高いことが特徴である。
【０００４】さらに最近、既設のボイラの発電量を簡便な方法で向上させるために、ボイラの傍らにガスタービンを追加設置し、ガスタービンで発電するとともに、ガスタービンの高温燃焼排ガスを空気の代わりボイラに送り込み、ボイラ燃料を燃焼させる、所謂ボイラのリパワリングと称される方法が知られるようになった。 このコンバインド・サイクル発電に類似したボイラのリパワリング方法によれば、約１３ｖｏｌ％以上の酸素が残っているガスタービンの燃焼排ガスを用いてボイラ燃料を焚くので、ボイラの燃焼には特に支障はない上、ガスタービンの燃焼排ガスの有する５８０℃程度の高温熱エネルギーをボイラで有効利用できるので、ボイラの燃料が節約でき、全体として発電量を増すとともに、燃料当たりの発電効率（熱効率）も向上させることができる。
【０００５】ボイラの燃料には、上記のように原油や重油が使用されるので、通常ボイラの周囲にはこれらの燃料用タンクなどの貯蔵設備が既に備わっている。 しかし、これに上記のリパワリングのガスタービンを新たに設置しようとすると、その燃料は通常天然ガスであるため、その貯蔵設備も新たに設置しなければならない。 天然ガスの輸送や貯蔵には極低温が必要であり、新たに多大な設備費が必要となる上、都市部において天然ガスを扱うことは防災上の観点からも制約が多い。 また、ＬＮ
Ｇ貯蔵設備から気化した天然ガスをパイプラインにより石油火力発電所に輸送する場合も、膨大な費用がかかる。 したがって、リパワリングのガスタービンにも天然ガスに代えて原油や重油を使用することができればそのメリットは多大である。
【０００６】欧米では、既に原油や残渣油をガスタービンの燃料に使用する試みがなされているが、それらに含まれる不純物のため、トラブルが多く発生し、軽油やＬ
ＮＧを使用する場合に比べて保守費用が嵩むという問題が指摘されている。 そして、ガスタービンに使用する油燃料の不純物含有量として、塩分を０．５ｐｐｍ以下、
硫黄分を０．０５重量％以下、バナジウムを０．５ｐｐ
ｍ以下に制限することが望ましいとされている。 特に、
塩分とバナジウムは相互に影響してガスタービンのブレード金属の溶融点を低下させたり、灰分のブレードへの粘着の原因となる。 また、硫黄分の上記基準も同様にブレードの保護の観点から設定されたものである。 しかし、ボイラ焚き燃料として使用される前記のミナス産原油や大慶産原油のような低硫黄原油でも、これらの基準を満足できず、ガスタービン燃料としてそのまま使用することができないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題点を解消し、天然ガスに代えて低硫黄原油から、既設ボイラに設置されるリパワリングガスタービン用燃料及びボイラ用燃料を製造する方法、並びに、該燃料を用いて発電する方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は、塩分含有量を０．５ｐｐｍ以下に調整した低硫黄原油を常圧蒸留及び又は減圧蒸留で分離し、硫黄含有量０．５重量％以下の低沸点留分からなるボイラのリパワリングガスタービン用燃料と、硫黄含有量０．５重量％を超える高沸点留分からなるボイラ用燃料を製造することを特徴とする発電用燃料の製造方法、及び、上記の低沸点留分をボイラのリパワリングガスタービン用燃料として用い、上記の高沸点留分をボイラ用燃料として用い、ガスタービン及びスチームタービンを駆動して発電することを特徴とする発電方法である。
【０００９】
【作用】本発明者等は、天然ガスに代わりに低硫黄原油を既設ボイラに設置されるリパワリングガスタービンの燃料に使用する方法について鋭意検討した結果、ガスタービンで使用する燃料としては上記基準のように不純物含有量の少ない燃料が望ましいものの、既設ボイラにおいては不純物含有量の制限が比較的緩やかであること、
低硫黄原油を簡単な脱塩処理と簡単な蒸留により低沸点留分と高沸点留分に分離するだけで必要な全ての基準を満たすガスタービン用燃料と、不純物含有量の制限が比較的ゆるやかなボイラ用燃料を同時に得られることに注目し、本発明を完成させることができた。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の１実施例であるボイラのリパワリング発電用燃料の製造方法を説明するための図である。 図１では主要工程のみ示し、付属設備等は省略してある。 本発明で用いる低硫黄原油は、燃焼排ガスの脱硫工程を簡略化できることからできるだけ硫黄含有量の少ないものが好ましい。 通常硫黄含有量が１重量％以下、さらに好ましくは０．９重量％以下の原油が用いられる。 このような原油としては前記のワックス分の多いミナス産原油や大慶産原油等を挙げることができる。 これらの原油に含まれるバナジウム量は通常０．４〜０．
５ｐｐｍである。 これらの中で、ミナス産原油は硫黄含有量が約０．１重量％以下と少なく、特に好ましい。
【００１１】本発明においては、このような低硫黄原油を脱塩処理工程１で塩分含有量を０．５ｐｐｍ以下に調整する。 脱塩方法としては、通常原油に水を加えて洗浄し、例えば２万ボルト程度の静電圧を印加して水層を分離することにより塩分含有量を低下させることができる。 通常の石油精製では塩分含有量が３ｐｐｍ以下としているが、上記水洗脱塩方法を繰り返すことにより容易に塩分含有量を０．５ｐｐｍ以下とすることができる。
【００１２】塩分含有量を０．５ｐｐｍ以下に調整された低硫黄原油は、常圧蒸留工程２または減圧蒸留工程３
において、硫黄含有量が０．０５重量％以下の低沸点留分と硫黄含有量が０．０５重量％を超える高沸点留分に分離することができる。 上記の蒸留はどちらか一方のみでも良いし、常圧蒸留工程２で分離された沸点の高い留分をさらに減圧蒸留工程３で分離してもよい。 使用原油により硫黄含有量が境界値０．０５重量％を超える沸点留分か、留分割合が異なるが上記のミナス産原油の場合は軽油留分（常圧沸点に換算して約３４０〜４６０ O Ｆ
以下）乃至ガス油留分（同４６０〜６５０ O Ｆ）以下の沸点留分とそれを超える沸点留分に分離することにより、硫黄含有量０．０５重量％の低沸点留分を約４割と、硫黄含有量０．０５重量％を超える高沸点留分を約６割の割合で得ることができる。 しかも、該低沸点留分には、バナジウムなどの重金属はほとんど検出されず、
リパワリングのガスタービン用燃料に適したものである。
【００１３】上記のミナス産原油の例では、脱塩処理により塩分含有量を０．５ｐｐｍ以下に調整した原油を沸点６５０ O Ｆ以下の留分と、それを超える留分とに分離する場合には、６５０ O Ｆ以下の留分割合は４３．２体積％であり、硫黄含有量は０．０３３重量％、バナジウムは検出されず、リパワリングのガスタービン用燃料として最適の燃料を得ることができる。 この低沸点留分を採取した後の残渣油（ＲＥＤＵＣＥＤ−ＣＲＵＤＥ、沸点６５０ O Ｆ以上、比重２６．５ O ＡＰＩ、流動点１０
６ O Ｆ）は硫黄含有量が約０．１５重量％と良質重油並に低く、バナジウム／ニッケル／鉄分の各含有量は約１
／１５／１０ｐｐｍであり、ボイラ用燃料としては、何等支障なく使用できるものである。
【００１４】本発明において、使用する低硫黄原油により硫黄含有量が０．０５重量％を超える高沸点留分（あるいは残渣油）の割合が多い場合は、これをさらに分離して上記ガスタービン用基準を満たす燃料を採取することも可能である。 このような残渣油をさらに分離する方法としては、高温・高圧の溶剤を用いる公知の超臨界溶剤抽出・分離法（例えば、特開昭５７─３１９８９号公報、特開昭５９─１７０１９１号公報）を用いることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することにより、脱塩処理した低硫黄原油から常圧蒸留又は減圧蒸留で低沸点留分と高沸点留分に分離することにより、必要な全ての基準を満たすガスタービン用燃料及びボイラ用燃料を得ることができる。 これらの燃料をボイラのリパワリングガスタービン及びそのボイラに各々使用することで、ガスタービンの保守費用を抑えながら発電量を増し、しかも全量をボイラで焚いてスチームタービンにより発電する場合の熱効率約４０％よりも高い熱効率で発電することができ、省エネルギー及び二酸化炭素による地球温暖化防止やＳＯ Xなどの有害物質の発生抑制の観点から極めて有利である。 また、既設のボイラの付近にガスタービンに焚く天然ガスのための貯蔵設備も不要であり、簡便にリパワリングを導入できる経済的利点も非常に大きい。
【図１】本発明の１実施例である、低硫黄原油からボイラのリパワリング発電用燃料及びそのボイラ用燃料を製造するプロセスの説明図である。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种用于汽车空调冷媒的回收加注机及其应用 | 2020-05-11 | 802 |
| 一种热传递组合物及换热系统 | 2020-05-11 | 518 |
| 将润滑剂或制冷剂引入到空调或制冷系统中的组合物、系统和方法 | 2020-05-13 | 54 |
| 一种民用新型醇基液体燃料 | 2020-05-08 | 67 |
| 一种汽车尾气二氧化碳收集处理装置 | 2020-05-12 | 817 |
| 具有注入功能的压缩机 | 2020-05-13 | 312 |
| 热循环用工作介质、热循环系统用组合物以及热循环系统 | 2020-05-08 | 441 |
| 用于微增压器型超市制冷体系的控制、诊断和结构 | 2020-05-12 | 336 |
| 环境控制器 | 2020-05-08 | 306 |
| 适用于潮汐盐沼湿地的野外增温试验装置 | 2020-05-08 | 376 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
