CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)進行設(shè)計:尤其是響應(yīng)于電網(wǎng)側(cè)對所述發(fā)電裝置(51)的電力控制需求，在數(shù)分鐘范圍的短時間內(nèi)、優(yōu)選至多30min內(nèi)，使所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)能夠經(jīng)受對于特定裝置(60、61)或單元而言的標準設(shè)計或標準操作值的100%-300%、優(yōu)選150%-200%的電流/電力消耗。6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，就所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)各自的電流/電力消耗以及所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)各自的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、以及用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)配置為能夠單獨致動并控制。7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，將所述用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)就能力而言在整體上進行設(shè)計，從而使得所述合成裝置(60)能夠被用于將在發(fā)電裝置(51)滿負荷時形成并存在于含CO2廢氣流(53)中的CO2的10wt%-50wt%、尤其是30wt%-40wt %、優(yōu)選35wt %轉(zhuǎn)化為甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，就在各種情況下可能的所述合成裝置(60)的電流/電力消耗能力以及可能的所述合成裝置(60)的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出而言，將所述用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)就能力而言在整體上進行設(shè)計，從而使得能夠?qū)⒉怀^能由所述發(fā)電裝置(51)在滿負荷時生成的電力總量和/或其最大電力用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富W2氣流的多個單元包含如下或由如下組成:至少一個⑶2分離裝置、特別是燃燒后捕獲(PCC)裝置(5);和/或具有專用的CO2分離裝置的大型蒸汽發(fā)生器(I)的一個或多個燃燒器或燃燒器設(shè)備，所述燃燒器或燃燒器設(shè)備通過氧燃料工藝進行操作。10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，就所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)的電流/電力消耗以及生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富C02氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富C02氣流的多個單元、以及用于由至少部分富C02氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)以如下方式在整體上進行設(shè)計:在其操作過程中，能夠以所述裝置所需的最小負荷來操作在運行的所述發(fā)電裝置(51)，而不向電網(wǎng)(71)中供給電力。11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置(51)采用用于相連的公共電網(wǎng)(71)的電力槽形式，在這種情況下，就所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)的電流/電力消耗以及生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、以及用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)在整體上進行設(shè)計并以如下方式連接至所述電網(wǎng)(71):能夠?qū)⑺鲭娊庋b置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)用來自所述電網(wǎng)(71)的過剩電力進行操作。12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富0)2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、以及用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)作為可被關(guān)閉的負荷在物理學(xué)上和電學(xué)上連接至所述公共電網(wǎng)(71)。13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，就在這些裝置(60、61)和/或單元的操作中產(chǎn)生的30°C_400°C、優(yōu)選30°C_150°C范圍內(nèi)的廢熱而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富C02氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富C02氣流的多個單元、以及用于由至少部分富C02氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)經(jīng)由至少一個廢熱傳導(dǎo)導(dǎo)管傳導(dǎo)性地連接至所述水/蒸汽回路(54)的進水的預(yù)熱器、和/或CO2分離裝置尤其是燃燒后捕獲(PCC)裝置(5)的預(yù)熱器、和/或所述發(fā)電裝置(51)中使用的反應(yīng)物和/或生成的產(chǎn)物中的至少一者的預(yù)熱器。14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，就所述電解裝置(61)的生產(chǎn)和/或轉(zhuǎn)化能力而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)以如下方式設(shè)計:在用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的合成裝置(60)中，能夠?qū)⒖缮a(chǎn)出的氫氣量用于將在含碳燃料(50)的燃燒過程中于所述大型蒸汽發(fā)生器(I)的燃燒器中形成的廢氣流(53)的全部含量的CO2和/或在至少一個CO2分離裝置(5)中分離出的全部量的CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電裝置，其特征在于，來自所述用于生產(chǎn)富0)2氣流的至少一個單元、所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)以及所述用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)的組中的各單元或裝置具有至少一個專用的反應(yīng)物和/或產(chǎn)物儲存工具，并且尤其是，所述電解裝置(61)具有專用的氫氣儲存工具(24)和/或氧儲存工具(79)，并且尤其是，用于生產(chǎn)富CO2氣流的單元具有專用的CO2儲存工具(18)。16.—種對權(quán)利要求1-15中任一項所述的發(fā)電裝置(51)進行靈活操作的方法，其特征在于，就傳導(dǎo)而言，將所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元、所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)以及用于由富CO2氣流的至少CO2組分和在所述電解裝置(61)中生產(chǎn)的氫氣制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)通過電流傳導(dǎo)和介質(zhì)傳導(dǎo)管線在物理學(xué)上和電學(xué)上彼此相連，從而使得在所述發(fā)電裝置(51)的操作過程中在所述發(fā)電裝置側(cè)生成的電力根據(jù)需要全部或部分用來操作由如下所組成的單元和裝置的組中的一個、多于一個或全部:用于生產(chǎn)富CO2氣流的單元、用于制備氫氣(H2)的電解裝置(61)、以及用于制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的合成裝置(60)。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于電網(wǎng)側(cè)對所述發(fā)電裝置(51)的電力控制需求，在短時間內(nèi)、優(yōu)選在數(shù)分鐘的范圍內(nèi)，在所述發(fā)電裝置側(cè)調(diào)高或調(diào)低所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)中的電流/電力消耗以及氫氣的生產(chǎn)。18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于電網(wǎng)側(cè)對所述發(fā)電裝置(51)的電力控制需求，在短時間內(nèi)、優(yōu)選在數(shù)分鐘的范圍內(nèi)，在所述發(fā)電裝置側(cè)調(diào)高或調(diào)低所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、和/或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)的各自的電流/電力消耗以及生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出。19.如權(quán)利要求16-18中任一項所述的方法，其特征在于，就所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)各自的電流/電力消耗以及所述電解裝置(61)、所述單元和所述合成裝置(60)各自的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)化輸出而言，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、以及用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)單獨致動并控制。20.如權(quán)利要求16-19中任一項所述的方法，其特征在于，將所述用于制備氫氣(H2)的至少一個電解裝置(61)或用于制備氫氣(H2)的多個電解裝置(61)、所述用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個單元或用于生產(chǎn)富CO2氣流的多個單元、以及用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的至少一個合成裝置(60)或用于由至少部分富CO2氣流制備甲醇和/或甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的多個合成裝置(60)作為能夠被關(guān)閉的在物理學(xué)上和電學(xué)上連接至所述公共電網(wǎng)(71)的負荷進行操作。
【專利摘要】在具有大型蒸汽發(fā)生器(1)的發(fā)電裝置中，該大型蒸汽發(fā)生器(1)配備了燃燒烴的燃燒器和/或燃氣渦輪機并具有連接至此的水/蒸汽回路(54)，并且該發(fā)電裝置包含用于產(chǎn)生富CO2氣流的至少一個設(shè)備，其中，發(fā)電裝置(51)的發(fā)電部分向電網(wǎng)(71)的電力輸出接受在電網(wǎng)側(cè)控制的電力調(diào)控，這旨在實現(xiàn)以下方案：提供用于燃燒含烴燃料的發(fā)電裝置的靈活化操作方法，該操作方法特別是使得發(fā)電裝置輸出能夠快速適應(yīng)于來自電網(wǎng)的電力需求。這因為如下而實現(xiàn)：將用于產(chǎn)生富CO2氣流的至少一個設(shè)備、用于生產(chǎn)氫氣(H2)的至少一個電解設(shè)施(61)、以及用于由富CO2氣流的至少CO2部分和在電解設(shè)施(61)中生產(chǎn)的氫氣生產(chǎn)甲醇或甲醇次級產(chǎn)物的至少一個合成設(shè)施(60)借助于電流傳導(dǎo)和介質(zhì)傳導(dǎo)管線連接并彼此互連，從而在發(fā)電裝置(51)的操作期間由發(fā)電裝置生成的電力可被全部或部分選擇性地用來操作由如下構(gòu)成的設(shè)備和設(shè)施的所述組中的一個、多個或全部：用于生產(chǎn)富CO2氣流的至少一個設(shè)備、用于生產(chǎn)氫氣(H2)的至少一個電解設(shè)施(61)、以及用于生產(chǎn)甲醇和/或甲醇的次級產(chǎn)物的至少一個合成設(shè)施(60)。
【IPC分類】C10L3/08, C07C29/00, C10L3/00
【公開號】CN105518113
【申請?zhí)枴緾N201480049578
【發(fā)明人】克里斯蒂安·伯金斯, 托爾斯滕·布登貝格, 埃夫西米亞-洛阿娜·科伊特蘇馬帕
【申請人】三菱日立電力系統(tǒng)歐洲有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年7月8日
【公告號】CA2917738A1, CN105518112A, EP3019581A1, EP3019582A1, US20160153316, WO2015004143A1, WO2015010895A1