給其他電力用戶供電，或者對于電熱生產(chǎn)乙炔工廠的要求來說過剩的電能被供入到電力網(wǎng)絡(luò)。
[0053]在根據(jù)本發(fā)明的集成工廠的特別優(yōu)選的實施方案中，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠包括蒸汽發(fā)生器，其用電熱過程的廢熱產(chǎn)生蒸汽；發(fā)電廠包括由蒸汽發(fā)電的裝置；并且該集成工廠包括蒸汽導(dǎo)管，用其將在蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的蒸汽供給到蒸汽發(fā)電的裝置。優(yōu)選地，在電弧反應(yīng)器中得到的反應(yīng)氣體的間接淬滅用作蒸汽發(fā)生器。由蒸汽發(fā)電的裝置優(yōu)選是蒸汽渦輪機或蒸汽馬達(dá)，特別優(yōu)選蒸汽渦輪機。最優(yōu)選蒸汽渦輪機是燃?xì)?蒸汽渦輪機發(fā)電廠的一部分。本實施方案中，制備乙炔的工廠產(chǎn)生的廢熱可用于發(fā)電，則操作由蒸汽發(fā)電的裝置的燃料需求可以減小。
[0054]在優(yōu)選的實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的集成工廠還包括乙炔儲罐。該儲罐使得即使在電熱生產(chǎn)乙炔的工廠只有少量或根本沒有乙炔產(chǎn)生的低電力供應(yīng)時，也能夠繼續(xù)進(jìn)行將乙炔連續(xù)地轉(zhuǎn)化成其他產(chǎn)物的下游反應(yīng)。優(yōu)選通過將其溶解在溶劑中來儲存乙炔，特別優(yōu)選在將乙炔從電熱生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)混合物中分離時用于吸收乙炔的溶劑。
[0055]在另外的優(yōu)選實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的集成工廠被連接到天氣預(yù)報單元。與天氣預(yù)報單元的連接使得能夠調(diào)整工廠的操作，從而一方面在電力供應(yīng)低且因此電力價格高的時候能夠使用廉價的過剩電力，并且可能從發(fā)電廠提供電力；另一方面，總是能夠為下游消耗乙炔的工廠的連續(xù)運行提供足夠的乙炔。因此，取決于天氣預(yù)報的結(jié)果，例如，有可能乙炔的儲罐達(dá)到高或低的填充水平。此外，可以準(zhǔn)備進(jìn)一步處理乙炔的工廠并設(shè)置經(jīng)修改的操作模式。例如，當(dāng)電力相對長期地短缺時，該系統(tǒng)的這些部分可設(shè)置為低減的生產(chǎn)能力，從而能夠避免由于缺乏乙炔造成的操作中斷。
[0056]另外，該集成工廠可以連接到用于產(chǎn)生消費預(yù)測的單元，其中優(yōu)選該單元具有數(shù)據(jù)存儲器，其包括歷史消費的數(shù)據(jù)。歷史消費的數(shù)據(jù)可以包括例如日變化、周變化、年變化以及電力需求和/或發(fā)電方面的其他變化。對消費預(yù)測的數(shù)據(jù)也可考慮特別的變化，例如主要用戶的獲得或損失。另外或作為替代，該數(shù)據(jù)存儲器還可以包含電價變化的歷史數(shù)據(jù)。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的用于靈活用電的方法是在根據(jù)本發(fā)明的集成工廠中進(jìn)行的，含有氫和/或烴類的氣流從將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置送入天然氣管網(wǎng)。在這種情況下，操作集成工廠，使得送入天然氣管網(wǎng)的氣流的量和/或組成依電力供給而改變。如此，通過生成或改變送入天然氣管網(wǎng)的氣體，人們可以調(diào)整以化學(xué)能的形式存儲在天然氣管網(wǎng)中電能的量。
[0058]電力供應(yīng)可以表現(xiàn)為電力過剩和電力短缺這兩種形式。如果在某個時刻，來自可再生能源的電力供應(yīng)比此時的電力總消費量還多，則獲得電力過剩。如果波動的可再生能源提供大量的電能也獲得電力的過剩，而發(fā)電廠縮減或關(guān)閉導(dǎo)致成本較高。如果來自可再生能源的可用電力相對少，出現(xiàn)電力缺口，不得不運行低效發(fā)電廠或者涉及成本高的發(fā)電廠。本文描述的電力過剩和電力短缺的情況可能以各種方式變得明顯。例如，電力交易中的價格可能是各種情況的指標(biāo)，電力過剩導(dǎo)致電價降低，電力短缺導(dǎo)致更高的電價。但是，電力過?；螂娏Χ倘币部赡茉趯﹄妰r沒有任何直接的影響下存在。例如，如果風(fēng)電場的經(jīng)營者產(chǎn)生的電力比其預(yù)測和出售的更多，電力過剩也可以存在。類推地，如果經(jīng)營者產(chǎn)生的電力比預(yù)測的少，則存在電力短缺。根據(jù)本發(fā)明，電力過剩和電力短缺的術(shù)語涵蓋所有這些情況。
[0059]在根據(jù)本發(fā)明的靈活運用電力的方法的第一實施方案中，在根據(jù)本發(fā)明的集成工廠中，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠依賴電力供應(yīng)進(jìn)行操作，至少一種含有氫和/或烴類的氣流從分離裝置供送到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置，含有氫和/或烴類的氣流從將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置送入天然氣管網(wǎng)。
[0060]在第一實施方案中，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠優(yōu)選包括多個并聯(lián)布置的電弧反應(yīng)器，并且根據(jù)電力供應(yīng)，所有、只有一些或者沒有電弧反應(yīng)器被操作。優(yōu)選地，為此目的，電弧反應(yīng)器在恒定、優(yōu)化的反應(yīng)條件下操作，僅僅通過關(guān)閉或啟動電弧反應(yīng)器來進(jìn)行工廠操作對電力供應(yīng)的適配。在替代的優(yōu)選實施方案中，個別電弧反應(yīng)器或所有電弧反應(yīng)器的操作都具有可變的生產(chǎn)量，以及相應(yīng)可變的電力消耗。
[0061]在根據(jù)本發(fā)明的靈活用電方法的第二實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的集成工廠包括發(fā)電廠，含有氫和/或烴類的氣流通過導(dǎo)管從分離裝置輸送到該發(fā)電廠，從分離裝置輸送到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置的氣體量與從分離裝置輸送到發(fā)電廠的氣體量的比率根據(jù)電力供應(yīng)而改變，并且含有氫和/或烴類的氣流從將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置引入天然氣管網(wǎng)。
[0062]優(yōu)選地，在本實施方案中，改變這些量的比率，使得在電力供應(yīng)量高的時候，更大比例的氣體被送入天然氣管網(wǎng)。特別優(yōu)選地，當(dāng)電力供應(yīng)適度時，來自分離裝置的氣體完全或大部分(特別是80%以上)被供送到發(fā)電廠，并且當(dāng)電力供應(yīng)量高的時候，發(fā)電廠停產(chǎn)，來自分離裝置的氣體全部或大部分(特別是80%以上)供給到天然氣管網(wǎng)中。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的本方法的第二實施方案使得電熱生產(chǎn)乙炔的工廠在電力供應(yīng)量高和電力供應(yīng)適度的時候都可能一致地操作，使得該工廠具有高利用水平。在電力供應(yīng)量高的時候，集成工廠中發(fā)電量的減少以及將氣體引入天然氣管網(wǎng)使得額外利用電能，并以化學(xué)能的形式有效地儲存在天然氣管網(wǎng)中。
[0064]在根據(jù)本發(fā)明的靈活用電方法的第三實施方案中，在根據(jù)本發(fā)明的集成工廠中，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠包括電弧反應(yīng)器，從電弧反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣體混合物與含烴氣體或含烴液體混合以便冷卻，該氣體和/或該液體的類型和/或量依電力供應(yīng)而改變，至少一種含有氫和/或烴類的氣流從在分離裝置中的由此得到的反應(yīng)混合物中分離出來，并供給到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置，含有氫和/或烴類的氣流從將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置送入天然氣管網(wǎng)。
[0065]優(yōu)選地，在此實施方案中，當(dāng)電力供應(yīng)較高時，從電弧反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體混合物與更大量的含烴氣體或液體混合，或者氣體和/或液體的類型被改變，使得從電弧反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體混合物中更大部分的熱能用于氣體和/或液體的組分的吸熱裂化。例如，從Ullmann’ s Encyclopaedia of Industrial Chemistry, Volume I, 2012ffiley-VCH VerlagGmbH&C0.KGaA, ffeinheim, DO1: 10.1002/14356007.a01_097.pub4, pages 296to 303 中，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知用于吸熱裂化的熱能比例是如何受到含烴氣體或液體的組成的改變的影響。
[0066]由吸熱裂化得到的烴可以被完全供給到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置?？商娲?，只有一部分可以被供送到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置，其余的作為生產(chǎn)乙炔的原料供給到電熱生產(chǎn)乙炔的工廠。
[0067]上文描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的第一和第二實施方案的特征也可以彼此組合使用。然后，優(yōu)選地，當(dāng)電力供應(yīng)低時，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠依賴電力供應(yīng)來操作，當(dāng)電力供應(yīng)高時，從分離裝置供給到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置的氣體量與從分離裝置輸送到發(fā)電廠的氣體量的比率被改變。特別優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法包括如下步驟:
[0068](a)設(shè)置供電的第一閾值和第二閾值，
[0069](b)確定電力供應(yīng)，
[0070](c)如果電力供應(yīng)超過第一閾值，根據(jù)電力供應(yīng)改變從分離裝置輸送到發(fā)電廠的氣體比例和發(fā)電廠的電功率輸出，如果電力供應(yīng)低于第二閾值，根據(jù)電力供應(yīng)改變電熱生產(chǎn)乙炔的工廠的輸出，以及
[0071](d)重復(fù)步驟(b)和(C)。
[0072]優(yōu)選地，閾值的設(shè)定取決于乙炔儲罐在特定時間的填充水平，或者取決于對消耗量發(fā)展和后面數(shù)小時乙炔生成的預(yù)測。例如，如果乙炔儲罐的填充水平下降到較低的值，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠輸出要減少到閾值之下的這個閾值被設(shè)定為更低的值。
[0073]電力供應(yīng)可以通過電力生產(chǎn)者和/或電力用戶的協(xié)議直接確定，或者通過交易平臺和/或OTC方法和相關(guān)聯(lián)的電力價格間接確定。在優(yōu)選實施方案中，電力供應(yīng)是通過風(fēng)能和/或太陽能的電力生產(chǎn)者的協(xié)議確定的。在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，電力供應(yīng)是通過交易平臺的電價確定的。
[0074]如果電力供應(yīng)是通過風(fēng)能和/或太陽能的電力生產(chǎn)者的協(xié)議確定的，優(yōu)選地，當(dāng)超過第一閾值時，發(fā)電廠的電功率輸出根據(jù)電力的剩余改變；當(dāng)未達(dá)到第二閾值時，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠的輸出根據(jù)電力的短缺而改變。
[0075]如果電力供應(yīng)是通過交易平臺的電價確定的，優(yōu)選地，當(dāng)超過第一閾值時，發(fā)電廠的電功率輸出改變到預(yù)設(shè)的更低值；當(dāng)未達(dá)到第二閾值時，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠的輸出改變到預(yù)設(shè)的更低值。
[0076]當(dāng)電力供應(yīng)適度時，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠和發(fā)電廠的聯(lián)合操作出乎意料地允許兩個工廠實現(xiàn)長操作時間，從而實現(xiàn)工廠的高盈利能力。
[0077]類似地，第二和第三實施方案的特征也可以彼此組合。用于此目的特別有利的是集成工廠，其中電熱生產(chǎn)乙炔的工廠包括蒸汽發(fā)生器，通過蒸汽發(fā)生器從電熱過程的廢熱產(chǎn)生蒸汽，并且發(fā)電廠包括被該蒸汽驅(qū)動的蒸汽渦輪機。通過改變用于冷卻從電弧反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體混合物的氣體和/或液體的種類和/或含量，可以調(diào)整哪部分源自電熱生產(chǎn)乙炔的熱量直接用于蒸汽渦輪機發(fā)電，以及哪部分熱量以吸熱裂化產(chǎn)物的化學(xué)能的形式存儲在天然氣管網(wǎng)中。
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