超低排放的乙烯工厂的制作方法

技术特征：
1.乙烯工厂，包括：-用于将烃原料转化成裂解气流的裂解炉；-配置为至少提供来自所述裂解气流的富含乙烯的产品流、富含氢的燃料流和富含甲烷的燃料流的分离段；-用于将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到所述裂解炉的燃烧炉的通道，和/或用于将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到联合循环燃气轮机发电厂(ccgt)的废热回收锅炉的燃烧炉的通道；-配置为存储富含甲烷的燃料的甲烷存储器和用于将来自所述分离段的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到所述存储器的通道；-所述ccgt，包括燃气轮机
–
所述燃气轮机包括燃烧室-和用于将来自所述存储器的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到所述ccgt的燃气轮机的燃烧室的通道，所述ccgt配置为发电和/或产生高压蒸汽来驱动蒸汽涡轮机，从而形成所述乙烯工厂的蒸汽发生回路的一部分；以及-配置为提供用于操作所述工厂的电力的一部分的电力连接，其为与用以从可再生来源产生电力的电力系统的连接。2.如权利要求1所述的乙烯工厂，其中所述甲烷存储器配置为存储直接从所述分离段获得或在液化来自所述分离段的富含甲烷的气体燃料流后获得的富含甲烷的液化燃料，并且用于将来自所述存储器的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到所述ccgt的燃气轮机的燃烧室的通道配置为经由蒸发器单元将富含甲烷的液化燃料输送到所述ccgt的燃气轮机的燃烧室，所述蒸发器单元配置为将所述富含甲烷的液化燃料的至少一部分转化成富含甲烷的气体燃料。3.如权利要求1或2所述的乙烯工厂，其中所述分离段进一步配置为从所述裂解气分离富含甲烷的气体燃料流，所述工厂还包括以下中的至少一项：-用于将来自所述分离段的富含甲烷的气体燃料的一部分输送到所述裂解炉的燃烧炉的通道；和-用于将来自所述分离段的富含甲烷的气体燃料的一部分输送到所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉的通道。4.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中用于输送所述富含甲烷的燃料的一部分的通道配置为将来自所述存储器的富含甲烷的液化燃料输送到所述裂解炉的燃烧炉。5.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述存储器配置为存储富含甲烷的液化燃料，并且所述工厂包括用于经由蒸发器单元将液化的来自所述存储器的富含甲烷的燃料的一部分输送到所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉的通道，所述蒸发器单元配置为将所述富含甲烷的液化燃料的至少一部分转化成富含甲烷的气体燃料。6.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，包括配置为补偿经由所述可再生的电力连接提供的电力波动的控制系统，其中响应于(已有的或预期的)波动而调控一个或多个所述通道中的燃料流速和/或压力，从而在由所述电力连接提供的电力降低或预期会降低时增加所述ccgt的电力输出，以及在由所述电力连接提供的电力增加或预期会增加时降低所述ccgt的电力输出。
7.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述电力系统包括选自以下的电力系统：风力系统、太阳能系统、水力系统、地热能系统、渗透压能系统、配置为从生物质产生电的系统和配置为从生物可再生的燃料例如生物乙醇或生物柴油产生电的系统。8.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，包括电解器，其中所述电力连接与所述电解器连接，所述电解器配置为使用来自所述可再生来源的电力的至少一部分和任选地使用由所述ccgt产生的电力的至少一部分来通过电解产生氢，并且还包括用于将从所述电解器产生的氢输送到所述裂解炉的燃烧炉的通道和/或用于将从所述电解器产生的氢输送到所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉的通道。9.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中配置为从可再生来源产生电力的电力系统是所述乙烯工厂的集成部分，或乙烯工厂作为其一部分的工业综合体的集成部分，和/或其中所述电力系统经由外部电网与所述乙烯工厂连接。10.如权利要求9所述的乙烯工厂，其中配置为从可再生来源产生电力的电力系统和所述ccgt都具有与所述乙烯工厂或所述乙烯工厂作为其一部分的工业综合体的内部网格的电气连接，并且其中所述乙烯工厂还具有电气连接，所述电气连接配置为允许从所述发电厂接收电力以提供可再生的电力，并允许在所述乙烯工厂外部供应过剩的电力，例如供应给同一工业综合体内的所述乙烯工厂外部的另一设施或所述外部电网。11.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其具有乙烯工厂蒸汽发生回路和发电厂回路，所述乙烯工厂蒸汽发生回路包括：-所述裂解炉，其中所述裂解炉配置为从锅炉给水产生高压蒸汽；-配置为由所述高压蒸汽驱动的蒸汽涡轮机；-配置为由所述蒸汽涡轮机驱动的流程压缩机；-配置为冷凝所述高压蒸汽的至少一部分的冷凝器；-配置为将所述冷凝的蒸汽泵送到所述裂解炉以作为锅炉给水的泵；所述发电厂回路包括配置为作为高压蒸汽回收热的废热回收锅炉，其中所述系统还包括所述乙烯工厂蒸汽发生回路和所述发电厂回路之间的第一连接，其配置为将来自所述废热回收锅炉的高压蒸汽的至少一部分导向所述乙烯工厂蒸汽发生回路的至少一个蒸汽涡轮机以驱动所述至少一个蒸汽涡轮机。12.如权利要求11所述的具有乙烯工厂蒸汽发生回路和发电厂回路的乙烯工厂，其中所述乙烯工厂蒸汽发生回路包括配置为由所述发电厂回路的燃气轮机直接驱动的流程压缩机。13.如前述权利要求11-12中任一项所述的具有乙烯工厂蒸汽发生回路和发电厂回路的乙烯工厂，其中所述发电厂回路还包括至少一个蒸汽涡轮机和至少一个发电机，其中所述回路配置为将来自所述废热回收锅炉的高压蒸汽的至少一部分提供给所述发电厂回路的至少一个蒸汽涡轮机，其中所述至少一个蒸汽涡轮机配置为驱动所述至少一个发电机以产生电力。14.如权利要求13所述的具有乙烯工厂蒸汽发生回路和发电厂回路的乙烯工厂，其中所述发电厂回路还包括配置为冷凝至少一部分的所述高压蒸汽的冷凝器，以及配置为将所述冷凝的蒸汽作为锅炉给水泵回给所述废热回收锅炉的泵。
15.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述工厂包括机器，如压缩机，其配置为由来自所述ccgt的电力和/或来自配置为从可再生来源产生电力的电力系统的电力驱动。16.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述裂解炉为高效裂解炉。17.如权利要求16所述的乙烯工厂，其中所述乙烯工厂具有集成的乙烯和发电厂系统，并且所述高效裂解炉包括辐射段、对流段和冷却段，其中所述冷却段包括至少一个配置为在进入所述辐射段中之前对原料预热的传输线交换器，并且其中对流段包括配置为从烟气产生饱和蒸汽的锅炉盘管，所述锅炉盘管优选地位于所述对流段的底部中。18.如权利要求17所述的乙烯工厂，其中所述乙烯工厂具有集成的乙烯和发电厂系统，并且所述高效裂解炉包括辐射段、对流段和冷却段，其中所述冷却段包括至少一个配置为在进入所述辐射段中之前对原料预热的传输线交换器，并且其中对流段包括配置为在所述原料从所述传输线交换器离开之后并在进入所述辐射段中之前对原料预热的第二高温盘管，所述第二高温盘管优选地位于所述对流段的底部中。19.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述裂解炉是燃烧的裂解炉。20.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述裂解炉是旋转动力热解反应器，并且其中所述工厂包括用于将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到所述联合循环燃气轮机发电厂的所述废热回收锅炉的所述燃烧炉的所述通道。21.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，其中所述裂解炉是电加热的裂解炉，并且其中所述工厂包括用于将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到所述联合循环燃气轮机发电厂的所述废热回收锅炉的所述燃烧炉的所述通道。22.如前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂，包括选自燃烧的裂解炉、旋转动力热解反应器和电加热的裂解炉的多个裂解炉。23.用于从烃输送产生乙烯的方法，包括：-在前述权利要求中任一项所述的乙烯工厂的裂解炉中裂解所述烃，以产生包括乙烯、氢和甲烷的裂解的含烃气体；-将所述裂解的含烃气体的至少一部分至少分离成富含乙烯的产品、富含氢的燃料和富含甲烷的燃料；-将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到所述裂解炉的燃烧炉，和/或将来自所述分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到联合循环燃气轮机发电厂(ccgt)的废热回收锅炉的燃烧炉；-将作为液体直接从所述分离段获得或在液化来自所述分离段的富含甲烷的气体燃料流后获得的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到甲烷存储器；-将来自所述存储器的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到所述ccgt的燃烧室，其中来自所述存储器的所述富含甲烷的燃料在其被输送到所述燃烧室中之前被汽化；以及-在所述ccgt中对输送到所述ccgt的燃烧室的汽化的富含甲烷的燃料进行燃烧，从而产生电力和/或从而产生(高压)蒸汽以驱动蒸汽涡轮机，从而形成所述乙烯工厂的蒸汽发生回路的一部分，其中所述电力的至少一部分是从可再生来源产生的电力。24.如权利要求23所述的方法，其中还从所述裂解气中获得了富含甲烷的气体流，并且
所述富含甲烷的气体燃料的至少一部分被从所述分离段输送到所述裂解炉的燃烧炉，而未进行液化步骤，和/或所述富含甲烷的气体燃料的至少一部分被从所述分离段输送到所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉，而未进行液化步骤。其中所述富含甲烷的液化燃料的一部分被从所述甲烷存储器输送到所述裂解炉的燃烧炉，来自所述存储器的所述富含甲烷的燃料在其作为气体被输送到燃烧炉中之前已被汽化。25.如权利要求24所述的方法，其中所述富含甲烷的液化燃料的至少一部分被从所述甲烷存储器输送到所述裂解炉的燃烧炉和/或输送到所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉，来自所述存储器的所述富含甲烷的燃料在其作为气体被输送到所述燃烧炉中之前已被汽化。26.如权利要求23、24或25所述的方法，其中在由所述电力连接提供的电力降低或预期会降低时，通过增加所述ccgt的电力输出来补偿经由所述电力连接提供的从可再生来源产生的电力波动，并在由所述电力连接提供的电力增加或预期会增加时，降低所述ccgt的电力输出。27.如权利要求23-26中任一项所述的方法，其中使用与所述电解器连接的提供可再生的电力的电力连接，通过作为所述乙烯工厂的一部分的电解器来电解水以产生氢，并且其中所述可再生的电力的至少一部分和任选地由所述ccgt产生的电力的至少一部分由所述电解器使用以通过电解产生所述氢，并且所产生的氢的至少一部分被从所述电解器输送到所述裂解炉的燃烧炉和/或所述ccgt的废热回收锅炉的燃烧炉。28.如权利要求23-27中任一项所述的方法，其中所述裂解炉是旋转动力热解反应器或电加热的裂解反应器，并且所述富含氢的燃料的至少一部分被从所述分离段输送到所述联合循环燃气轮机发电厂的所述废热回收锅炉的所述燃烧炉。29.如权利要求23-28中任一项所述的方法，其中所述裂解炉是包括火箱的燃烧的裂解炉，其中一个或多个燃烧炉中有目前在燃烧的燃料。30.如权利要求1-22中任一项所述的乙烯工厂用于可再生电力的临时存储器的用途。31.如权利要求1-22中任一项所述的乙烯工厂用于将氢间接转化为富含甲烷的气体的用途。

技术总结
本发明涉及乙烯工厂，包括：-用于将烃原料转化成裂解气流的裂解炉；-用于至少提供来自裂解气流的富含乙烯的产品流、富含氢的燃料流和富含甲烷的燃料流的分离段；-用于将来自分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到裂解炉的燃烧炉的通道，和/或用于将来自分离段的富含氢的燃料的至少一部分输送到联合循环燃气轮机发电厂(CCGT)的废热回收锅炉的燃烧炉的通道；-配置为存储富含甲烷的燃料的甲烷存储器和用于将来自分离段的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到存储器的通道；-CCGT，包括燃气轮机-包括燃烧室-和用于将来自存储器的富含甲烷的燃料的至少一部分输送到CCGT的燃气轮机的燃烧室的通道，所述CCGT配置为产生电力和/或产生高压蒸汽来驱动蒸汽涡轮机，从而形成乙烯工厂的蒸汽发生回路的一部分；以及-用于提供部分电力以操作工厂的电力连接，其为与用于从可再生来源产生电力的电力系统的连接。用于从可再生来源产生电力的电力系统的连接。用于从可再生来源产生电力的电力系统的连接。


技术研发人员：彼得
受保护的技术使用者：法国德西尼布能源简化股份公司
技术研发日：2021.04.09
技术公布日：2023/1/31