等离子体和氢气过程与联合循环动力装置和蒸汽重整器的集成的制作方法
【专利摘要】等离子体过程与联合循环动力装置、简单循环动力装置和蒸汽重整过程的集成。说明一种纯化的氢气和燃料的生产方法，其包括：将氢气的原料流压缩，将来自等离子体过程的废气添加至原料流，将废气改造的原料流进入变压吸附系统而生成纯化的氢气产品和变压吸附废气，将纯化的氢气产品分离和压缩，并且将变压吸附废气分离和压缩以用作燃料。
【专利说明】等离子体和氨气过程与联合循环动力装置和蒸汽重整器的 集成
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请是要求2014年1月30日提交的美国临时申请No.61/933,494的权益的2015 年1月7日提交的美国申请No. 14/591，528的延续，并且要求2014年1月30日提交的美国临时 申请No. 61/933，494和2015年1月7日提交的美国临时申请No. 14/591，528的权益，其公开内 容W其整体通过参考的方式明确地引入本文中。
技术领域
[0003] 本发明通常属于的技术领域是利用电能实现化学变化的方法和设备。
【背景技术】
[0004] 无论产品或过程多么独特，随着时间的流逝，所有的制造过程都寻求变得更高效 和更有效率的方式。在其它事情中，运可W采取原料成本、能量消耗、或工艺效率的简单改 善的形式。通常，如果不是全部的制造过程则为大多数的成本的重要部分的原料成本和能 源趋向于随着时间而逐渐增加，如果没有其它原因的话，则运是由于按比例放大和增加的 体积。出于运些和其它等原因，在该领域内存在对不仅改善要生产的产品，而且在降低整体 环境影响的情况下W更高效和更有效率的方式生产运些产品的方式的不变探索。
[0005] 本文中所述的体系满足上述挑战，同时也完成额外的进展。
【发明内容】
[0006] 说明一种纯化的氨气和燃料的生产方法，其包括:使来自等离子体过程的废气通 过变压吸附系统而生成纯化的氨气产品和变压吸附废气，将纯化的氨气产品分离和压缩， 并且将变压吸附废气分离和压缩W用作燃料、或者再回用于等离子体过程。
[0007] 另外的实施方案包括:上述方法包括将来自等离子体过程的废气与来自甲烧蒸汽 重整器的原料流混合之后，使组合的废气进入变压吸附系统;上述方法中，将来自甲烧蒸汽 重整器的原料流和来自等离子体过程的废气在混合之前压缩;上述方法包括在使来自等离 子体过程的废气进入变压吸附系统之前将富氨气体的原料流压缩并且将其添加至来自等 离子体过程的废气;上述方法中，富氨气体由蒸汽重整过程生成;上述方法中，废气来自炭 黑生成过程;上述方法中，变压吸附废气的至少一部分用于炭黑生成过程中；上述方法中， 原料流W70.000百万标准立方英尺/日（MMSCFD)流动，原料流氨气是97.49%的纯度，流动 是在10磅/平方英寸表压(931旨）、100叩、973.1百万英热单位(匪81'11)高位发热量化斬/小 时)和824.4MMBTU低位发热量(LHV/小时)下，原料流压缩机是在2 X 7000NHP下，纯化氨气在 350ps ig、110° F下流进氨气产品压缩机并且在4，500NHP下压缩，变压吸附废气在5ps ig、90° F、1，250NHP下流进PSA废气压缩机，从过程中的总的氨气回收率是89.5%，纯化的氨气产品 是在 100%纯度、900psig、100°F、827.0MMBTU(HHV/小时）和698.4MMBTU(LHV/小时）下的 70.000MMSCFD的氨气，生产的燃料是在 50psig、100°F、146.6MMBTU(HHV/V_H4^P 127.9MMBTIKLHV/小时）下的8.92(MMSC抑的燃料;上述方法中，废气具有7(MMSC抑的流量、 lOpsig的压力、100°F的溫度、2.53g/mol的分子量、97.49mol%氨气、0.20mol%氮气、 l.OOmol%-氧化碳、l.lOmol% 甲烧、0.14mol% 乙烘、0.07mol% 肥财 PO.OOmol% 水。
[0008] 还说明一种从联合循环动力装置中产生和获取电力的方法，其包括:使天然气流 进等离子体过程氨气生成装置，使生产的氨气流进联合循环动力装置，使天然气流进联合 循环动力装置，导致部分流进电网和部分流回等离子体过程氨气生成装置的电力的生产， 总体降低从联合循环动力装置中的净空气排放。
[0009] 另外的实施方案包括:上述方法中，等离子体过程是炭黑生成过程;上述方法中， 1750BTU/小时的天然气流进炭黑生成装置中，具有19的分子量且在34.5吨/小时下流动，炭 黑生成装置具有7百万瓦特/小时/吨(丽/虹/吨）的电效率、200,000吨/年和25.0吨/小时的 炭黑生产能力，生成1038MMBTU/小时、9.5吨/小时下的富氨废气和243.7MMBTU/小时的蒸 汽，联合循环动力装置使用富氨废气具有6500BTU/千瓦小时的热耗率，使用蒸汽具有 8500BTU/千瓦小时的热耗率，产生1157.6百万瓦特的电力，其中的982.6MW流进电网并且其 中的175. (MW，来自氨气的159.7丽、来自蒸汽的28.7丽和过剩的13.4MW流回炭黑生成装置， 并且其中天然气W6300MMBTU/小时也流进联合循环动力装置。
[0010] 还说明一种获取从简单循环动力装置产生的电力的方法，其包括:将天然气流进 等离子体过程氨气生成装置，将生产的氨气流进简单循环动力装置，将天然气和氮气稀释 气体流进简单循环动力装置，导致流回等离子体过程氨气生成装置的电力的生产，总体降 低从简单循环动力装置中的净空气排放。
[0011] 另外的实施方案包括:上述方法中，等离子体过程是炭黑生成过程;上述方法中， 1750BTU/小时的天然气流进炭黑生成装置中，炭黑生成装置具有7百万瓦特/小时/吨(MW/ hr/吨）的电效率、70MMBTU/吨的进料效率、200，000吨/年和25.0吨/小时的炭黑生产能力， W1050.0MMBTU/小时、9.5吨/小时生成氨气，氨气流进具有8500BTU/KWh的热耗率燃料的简 单循环动力装置，生产123.5MW来自氨气、51.5MW来自天然气的175.0MW的电力，其流回炭黑 生成装置；上述方法中，具有W下性能-435.7MMBTU/小时、8631千克/小时化g/hr)和10， 788NmVhr的天然气和46,822NmV虹氮气稀释气体也流进简单循环动力装置。
[0012] 还说明一种从蒸汽动力装置中生成和获取电力的方法，其包括:将电力和天然气 输入等离子体过程炭黑、空气和氨气生成装置，将生产的空气和氨气流进蒸汽生成锅炉，将 生成的蒸汽流进蒸汽动力装置，导致流回等离子体过程装置或流进电网的电力的生产，总 体降低从蒸汽动力装置中的净空气排放。
[0013] 另外的实施方案包括:上述方法中，在蒸汽动力装置中实现化石燃料的消耗和相 关的空气排放的降低;上述方法中，等离子体过程是炭黑生成过程;上述方法中，天然气W 34.5吨/小时、1，750. (MMBTU/小时流进具有7丽/hr/吨的电效率、70匪BTU/吨的进料效率、 200，000吨/年和25.0吨/小时的炭黑生产能力的炭黑生成装置，生成炭黑，W9.5吨/小时、 1038MMBTU/小时的氨气和在800°C下、W368吨/小时、287MMBTU/小时的空气，氨气和空气流 进具有0.85的锅炉效率的锅炉中，产生在16加 ar和565°C下、1，126.13MMBTU/小时的蒸汽， 该蒸汽流进具有0.40的蒸汽循环效率的燃煤发电的蒸汽动力装置，生成流回炭黑生成装置 或流进电网的132MW的电力，将在燃煤发电的蒸汽动力装置中的耗煤量降低约26吨/小时 (t/h)〇
[0014] 运些和另外的实施方案从W下描述中将是显然的。
【附图说明】
[0015] 图1示出如本文中所述的典型的废气集成系统的图示。
[0016] 图2示出如本文中所述的典型的联合循环动力装置集成系统的图示。
[0017] 图3示出如本文中所述的典型的简单循环动力装置集成系统的图示。
[0018] 图4示出如本文中所述的典型的蒸汽动力装置集成系统的图示。
【具体实施方式】
[0019] 本文中示出的细节是通过实施例的方式，且仅是出于说明性讨论本发明的各种实 施方案的目的，并且为了提供认为是本发明的原理和概念方面的最有用和容易理解的说明 而提出。就运点而言，没有尝试比本发明的基本理解所必要的更详细地示出本发明的详情， 该说明使得对于本领域技术人员明白本发明的几个形式如何可W在实践中体现。
[0020] 本发明现在将通过参考更详细的实施方案来描述。然而，本发明可不同形式 体现，而不应被解释为局限于本文中所述的实施方案。当然，提供运些实施方案，W致本公 开将是全面和完整的，并且将本发明的范围充分地传达至本领域技术人员。
[0021] 除非另有定义，否则用于本文中的所有技术和科学术语具有与本发明所属的领域 普通技术人员一般了解的相同的含义。用于此处本发明的说明中的用辞仅是用于描述特定 的实施方案，而不意欲限定本发明。如用于本发明的说明书和所附权利要求书中使用的，单 数形式"一"、"一个"和"那个"意欲也包括复数形式，除非上下文中另外清晰表明。本文中提 及的所有公布、专利申请、专利和其它参考W其整体通过参考的方式明确地引入。
[0022] 除非另有指明，否则用于说明书和权利要求书中的表示成分的量、反应条件等的 所有数字理解为在所有状况下通过术语"约"修改。因此，除非相反地表示，在W下说明书和 所附权利要求书中所述的数值参数是可W根据寻求通过本发明获得的期望的性能而改变 的近似值。至少，并且不是作为限定与权利要求的范围相当的原理的应用的尝试，各数值参 数应当解释为基于有效数字的位数和普通的四舍五入法。
[0023] 虽然陈述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实施例中所述的 数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由在它们各自的测试测量中发现的标 准偏差必然导致的确定的误差。贯穿本说明书中给出的每个数值范围将包括落在此类更宽 的数值范围内的每个更窄的数值范围，仿佛此类较窄的数值范围在本文中全部明确写出。
[0024] 本发明的另外的优势将在下面的说明中部分地陈述，并且在从描述中部分将是显 然的，或者可W通过本发明的实践来领会。应理解的是如声称的，前述一般的描述和后述详 细的描述均只是示例和解释，并且不限制本发明。
[0025] 天然气的蒸汽重整或甲烧蒸汽重整(SMR)是用于由天然气生产大体积的氨气的常 用方法。例如，在金属系催化剂如儀的存在下，蒸汽与甲烧反应从而得到一氧化碳和氨气：
[0026] 邸4+出0 一 C0+3 出
[0027] 由生成的一氧化碳也可W生产另外的氨气：
[002引 C0+出 0一 C02+出
[0029]例如，在美国每年生产的数百万吨氨气的绝大部分是通过天然气的蒸汽重整生产 的。
[0030] 变压吸附技术(PSA)即使典型地用于根据各个气体的分子特征和对特定吸附剂材 料的亲和性在压力下分离气体混合物中的气体。特别的吸附材料如沸石典型地用作分子 筛，优先在高压下吸附特定的气体。然后该过程"变动"至低压操作从而使该特定的吸附的 气体解吸。PSA过程通常用于纯化由SMR过程生产的氨气。
[0031] 尽管复杂，但是简单循环动力装置典型地由连接至发电机的燃气满轮机组成。燃 气满轮机典型地由气体压缩机、燃料燃烧器和气体膨胀动力满轮机来组成。在燃气满轮机 中，空气在气体压缩机中压缩，能量通过在燃烧器中燃烧液体或气相燃料而加到压缩空气 上，并且燃烧的热的压缩的产物通过驱动压缩机和发电机的燃气满轮机膨胀。在联合循环 动力装置中，从一个系统中的输出与输入至简单循环蒸汽动力装置中的总体联合从而增加 其总体效率。
[0032] 在其它过程和化学过程中的炭黑处理和等离子体的使用均可W生成有用的氨气 作为副产物。生产的氨气可W被其它终端用户例如像炼油厂那样来使用。典型地，氨气需要 在输送至终端用户之前纯化和压缩。如本文中所述，许多优势可W通过炭黑和其它等离子 体处理直接集成为现有的过程来实现。例如，作为此类系统的更有利的技术集成的结果，可 W实现无数的效率。普通的装备可W共享，如单一的PSA、单一的氨气压缩机，等等。多个能 量或化学物质流可W集成，例如，生产的氨气可W与联合循环动力装置直接集成，并且可W 接收回电力。
[0033] 美国专利No.6,395，197公开了在等离子体系统中生产炭黑和氨气、然后使用氨气 在燃料电池中产生电的方法。它没有描述等离子体炭黑和氨气装置与PSA压缩系统、联合循 环动力装置、简单循环动力装置或蒸汽动力装置的集成。另外，所描述的系统是实验室规 模，并且与炭黑氨气等离子体装置的集成相关的许多挑战是规模的结果。
[0034] 如本文中所述，一个实施方案是仅具有输入至PSA和压缩系统的一个流，来自等离 子体过程的废气。第二实施方案包括将来自等离子体过程的废气与由甲烧蒸汽重整器生成 的原料流混合，然后将组合的输入流进入PSA和压缩系统。第Ξ实施方案包括压缩经由甲烧 蒸汽重整生成的原料流，然后将压缩的来自等离子体过程的废气与压缩的原料流混合。然 后将组合的流注入PSA系统。第四实施方案包括将变压吸附废气的一部分再循环回到炭黑 生成过程。
[0035] 实施例1
[0036] 如图1中示意性示出的，70.000百万标准立方英尺/日（MMSCFD)、97.49%纯度、10 磅/平方英寸表压（931肖）、100叩、973.1百万英热单位(匪81'11)高位发热量化^/小时）和 824.極MBTU低位发热量化HV/小时）的氨气的原料流（10)在2 X 7000NHP(标称马力流量= 70MMSCFD)下流进进料压缩机（11)。在该点时，将来自炭黑生产装置的废气（12)在其进入 PSA单元（13)之前添加至压缩的流。还应当注意的是:不要求存在原料流和另外的废气流。 原料流可W仅为来自等离子体过程流的废气并且在系统（17)的前端添加。废气性能在下表 中示出。
[0037] 表 流量 MMSCFD 70 }\iJj psig 10 温度 叩 100 分子疊 g/vnol 玄'53 氨气 moi%; 97 49%
[003引氮气 mol% 化20% 一氧化碳 mo齡： 1.00% 甲焼 mol%:: 1,10% 乙快 mol输 0.14絲 HCN mol%; 句.07% 氷 mol%: 0.00%
[0039] 压缩的废气流是在365931旨下的70.000115〔。0的97.49%纯度的氨气。？54单元的 输出是在35化sig、110°F下，在4,500NHP下进入氨气产品压缩机（14)，并且在5psig、90°F下 在1，250NHP下进入PSA废气压缩机（15)。从氨气PSA单元（13)中的氨气回收率是89.5%。氨 气产品压缩机（14)的输出是具有W下性能的氨气产品：在100 %纯度、900psig、100° F、 827. ΟΜΜΒΤΙΚ皿V/小时）和698.4MMBTIKLHV/小时）下的70.000MMSC抑的氨气。从PSA废气压 缩机（15)中回收的燃料是具有W下性能的燃料:在50psig、100°F、146.6MMBTlKHHV/Vj^4) 和 127.9MMBTU(LHV/小时)下的8.920MMSCFD的燃料。
[0040] 实施例2
[0041] 图2示意性示出具有W下性能一1750.0BTU/小时、34.5吨/小时一的天然气(21)， 其进入具有W下性能一7百万瓦特/小时/吨(MW/hr/吨）的电效率、70MMBTU/吨的进料效率、 200,000吨/年和25.00吨/小时的炭黑生产一的炭黑生成装置(22)，生成炭黑（23)和具有W 下性能一1038MMBTU/小时和9.5吨/小时一的氨气(24)。氨气流进具有W下性能一6500BTU/ 千瓦小时化Wh)的耗热率燃料、8500BTU/KWh的耗热率蒸汽一的联合循环动力装置(25)，产 生1157.6百万瓦特(丽)的电力，其中的（26)553丽流进电网（27)和其中的175.0丽(159.7来 自氨气，28.7来蒸汽，13.4MW过剩需要的/产生的)流回炭黑生成装置(22)。具有W下性能一 6300MMBTU/小时一的天然气(29)也流进联合循环动力装置(25)。
[0042] 实施例3
[0043] 如图3中示意性示出的，具有W下性能一1,750.0MMBTU/小时、34.5吨/小时(tons/ hr) -的天然气（31)进入具有W下性能一7MW/hr/吨的电效率、70MMBTU/吨的进料效率、 200，000吨/年和25.00吨/小时的炭黑生产，伴随有每年322，787吨的二氧化碳减少和每吨 87.5MMBTU的总的进料效率一的炭黑生成装置（32)，生成炭黑（33)和具有W下性能一 1050.0MMBTU/小时、9.5吨/小时、106，991NmVhr(标准米制，即，气体在常规条件即0°C和1 个大气压下的立方米)一的氨气（34)。氨气流进具有W下性能一8500BTU/K肺的耗热率燃 料一的简单循环动力装置(35)，产生流回炭黑生成装置(32)的175.OMW的电力（36) (123.5 来自氨气、51.5来自天然气）。具有W下性能一435.7MMBTU/小时、8631千克/小时化g/hr)和 10，788NmV虹一的天然气(37)和具有W下性能一46，822NmV虹一的氮气稀释气体(38)也流 进简单循环动力装置(25)。
[0044] 实施例4
[0045] 如图4中示意性示出的，具有W下性能一1，750.01181'11/小时、513分子量(邑/111〇1)、 34.5吨/小时（*〇113/^)-的天然气（41)流进具有^下性能一71胖/^/吨的电效率、 70MMBTU/吨的进料效率、200,000吨/年和25.00吨/小时的炭黑生产一的炭黑生成装置 (42)，在800°C下生成炭黑（43)和具有W下性能一1038MMBTU/小时、9.5吨/小时一的氨气 (45) ，和具有W下性能一287MMBTU/小时、84分子量一的空气（44)。氨气和空气流进具有 0.85的锅炉效率的锅炉(46)，在165bar和565°C下生成流进具有0.40的蒸汽循环效率的传 统的发电蒸汽动力装置(48)的具有W下性能一1,126.13MMBTU/小时一的蒸汽(47)。具有W 下性能一450MMBTU/小时和132丽加强一的生成的电力(49)流回炭黑生成装置(42)。传统的 锅炉蒸汽动力装置可W是位于炭黑生成设施中的新的装置，或者它可W是现有的煤炭、石 油、燃气动力装置。在现有的化石燃料装置的情况下，显著的降低是控类的燃烧，并且还实 现了相关的有毒和无毒的空气污染物的排放的减少。与工业蒸汽过程集成的传统的背压式 蒸汽轮机的运用也是可W使用的。
[0046] 因而，本发明的范围应包括可W落在所附权利要求的范围内的所有修改和变化。 本发明的其它实施方案从考虑运里公开的本发明的说明书和实践对于本领域技术人员而 言将是显然的。意图是说明书和实施例仅作为示例考虑，而本发明真正的范围和精神将通 过所附权利要求指明。
【主权项】
1. 一种纯化的氢气和燃料的生产方法，其包括:使来自等离子体过程的废气进入变压 吸附系统而生成纯化的氢气产品和变压吸附废气，将所述纯化的氢气产品分离和压缩，并 且将所述变压吸附废气分离和压缩以用作燃料、或者再回用于所述等离子体过程。2. 根据权利要求1所述的方法，其包括将来自等离子体过程的废气与来自甲烷蒸汽重 整器的原料流混合之后，使混合的废气进入变压吸附系统。3. 根据权利要求2所述的方法，其中将所述来自甲烷蒸汽重整器的原料流和所述来自 等离子体过程的废气在混合之前压缩。4. 根据权利要求1所述的方法，其包括在使所述来自等离子体过程的废气进入变压吸 附系统之前将富氢气体的原料流压缩并且将其添加至所述来自等离子体过程的废气。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述富氢气体由蒸汽重整过程生成。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述废气来自炭黑生成过程。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述变压吸附废气的至少一部分用于所述炭黑生 成过程中。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述原料流以70.000百万标准立方英尺/日 (MMSCFD)流动，所述原料流氢气是97.49%的纯度，流动是在10镑/平方英寸表压(？^ 8)、 100°?、973.1百万英热单位(1^81'1])高位发热量(冊￥/小时)和824.4丽81'1]低位发热量〇^￥/ 小时）下，所述原料流压缩机是在2X7000NHP下，所述纯化氢气在350psig、110°F下流进氢 气产品压缩机并且在4,500NHP下压缩，并且所述变压吸附废气在5psig、90°F下、1，250NHP 下流进PSA废气压缩机，从所述过程中的总的氢气回收率是89.5%，所述纯化的氢气产品是 在 100% 纯度、90(^318、100°卩、827.01??1'1](冊￥/小时）和698.4]\^?1'1](1^^/小时）下的 70.000MMSCFD的氢气，并且生产的燃料是在50psig、100° F、146.6MMBTU(HHV/小时）和 127 · 9MMBTU(LHV/小时）下的8 · 920MMSCFD的燃料。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述废气具有70MMSCFD的流量、lOpsig的压力、 100°F 的温度、2.53g/mol 的分子量、97.49mol %氛气、0.20mol % 氣气、1 .OOmol % -氧化碳、 1.10111〇1%甲烷、0.14111〇1%乙炔、0.07111〇1%!?^和0.00111〇1%水。10. -种从联合循环动力装置生成和获取电力的方法，其包括:使天然气流进等离子体 过程氢气生成装置，使生产的氢气流进联合循环动力装置，使天然气流进所述联合循环动 力装置，导致部分流进电网和部分流回所述等离子体过程氢气生成装置的电力的生产，总 体降低从所述联合循环动力装置的净空气排放。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述等离子体过程是炭黑生成过程。12. 根据权利要求11所述的方法，其中1750BTU/小时的天然气流进所述炭黑生成装置 中，所述炭黑生成装置具有7百万瓦特/小时/吨(MW/hr/吨）的电效率、70MMBTU/吨的进料效 率、200，000吨/年和25.0吨/小时的炭黑生产能力，以1050.0MMBTU/小时、9.5吨/小时生成 氢气，所述氢气流进具有8500BTU/KWh的热耗率燃料的简单循环动力装置，生产123.5MW来 自氢气、51.5MW来自天然气的175.0MW的电力，该电力流回所述炭黑生成装置，并且其中天 然气以6300MMBTU/小时也流进所述联合循环动力装置。13. -种获取从简单循环动力装置中生成的电力的方法，其包括:将天然气流进等离子 体过程氢气生成装置，将生产的氢气流进简单循环动力装置，将天然气和氮气稀释气体流 进所述简单循环动力装置，导致流回所述等离子体过程装置的电力的生产，总体降低从所 述简单循环动力装置的净空气排放。14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述等离子体过程是炭黑生成过程。15. 根据权利要求14所述的方法，其中1750BTU/小时的天然气流进所述炭黑生成装置 中，所述炭黑生成装置具有7百万瓦特/小时/吨(MW/hr/吨）的电效率、70MMBTU/吨的进料效 率、200，000吨/年和25.0吨/小时的炭黑生产能力，以1050.0 MMBTU/小时、9.5吨/小时生成 氢气，所述氢气流进具有8500BTU/KWh的热耗率燃料的简单循环动力装置，生产123.5MW来 自氢气、51.5MW来自天然气的175.0MW的电力，该电力流回所述炭黑生成装置;上述方法中 具有以下性能-435 · 7MMBTU/小时、8631千克/小时(Kg/hr)和10，788Nm3/hr的天然气和46， 822Nm 3/hr氮气稀释气体也流进所述简单循环动力装置。16. 根据权利要求15所述的方法，其中具有以下性能-435.7MMBTU/小时、8631千克/小 时(Kg/hr)和10，788Nm 3/hr的天然气和46，822Nm3/hr氮气稀释气体也流进所述简单循环动 力装置。17. -种从蒸汽动力装置生成和获取电力的方法，其包括:将电力和天然气输入等离子 体过程炭黑、空气和氢气生成装置，将生产的空气和氢气流进蒸汽生成锅炉，将生成的蒸汽 流进蒸汽动力装置，导致流回等离子体过程装置或流进电网的电力的生产，总体降低从所 述蒸汽动力装置中的净空气排放。18. 根据权利要求17所述的方法，其中在所述蒸汽动力装置中实现化石燃料的消耗和 相关的空气排放的降低。19. 根据权利要求17所述的方法，其中所述等离子体过程是炭黑生成过程。20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述天然气以34.5吨/小时、1，750.0MMBTU/小时 流进具有7MW/hr/吨的电效率、70MMBTU/吨的进料效率、200,000吨/年和25.0吨/小时的炭 黑生产能力的炭黑生成装置，生成炭黑，和以9.5吨/小时、1038MMBTU/小时的氢气和在800 °(：下、以368吨/小时、以287MMBTU/小时的空气，所述氢气和空气流进具有0.85的锅炉效率 的锅炉中，产生在165bar和565°C下、1，126.13MMBTU/小时的蒸汽，该蒸汽流进具有0.40的 蒸汽循环效率的燃煤发电的蒸汽动力装置，生成流回所述炭黑生成装置或流进电网的 132MW的电力，将在燃煤发电的蒸汽动力装置中的耗煤量降低约26吨/小时。
【文档编号】B01D53/02GK105939772SQ201580006640
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月29日
【发明人】P·L·约翰逊, R·J·汉森, R·W·泰勒
【申请人】巨石材料公司