[发明专利]用于发电的系统和方法

说明书

提供了用于产生电力的方法。所述方法涉及在混合装置中将超临界水流与经加压加热的烃类组合物组合以产生组合进料流。将所述组合进料流引入到超临界反应器以产生改质产物。对所述改质产物进行减压和分离。可以将所述改质产物分离成轻馏分和重馏分，其中可以将所述轻馏分引入到燃气轮机以产生电力，并且可以将所述重馏分引入到锅炉以产生电力，或两者。可替代地，可以进一步分离经减压的改质产物以产生可以传递到锅炉以产生电力的包含沥青稀释油和重馏分的燃料油馏分，以及可以传递到燃气机轮系统以产生电力的轻馏分，或两者。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月13日提交的美国实用专利申请序列号15/840525和于2017年1月4日提交的美国临时专利申请序列号62/442073的优先权，这些专利申请通过引用以其全部内容并入。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于发电的系统和方法。具体地说，本公开的实施例涉及用于将烃类组合物转化为用于发电的燃料的系统和方法。

背景技术

能源消耗的指数增长已经产生了对高效发电的持续需求。发电的主要来源来自如液体燃料和天然气等的烃，其可以燃烧以产生被转换成电或其它类型的能量的热量和气体。重质原油是用于发电的适合的且经济上可行的选择；然而，为了使空气污染最小化，燃烧中使用的燃料受到高度管制，并且未经改变的重质原油不满足这些标准。在常规方法中，必须使用炼油厂将原油处理成适用于涡轮机和锅炉的燃料。

发明内容

因此，需要一种用于对重质原油进行改质并从重质原油中分离出可用组分以使得重质原油可用于发电系统的方法。

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于产生电力的方法。所述方法涉及在混合装置中将超临界水流与经加压加热的烃类组合物组合以产生组合进料流。将所述组合进料流引入到超临界反应器以产生改质产物。所述超临界反应器在大于水的临界温度的温度和大于水的临界压力的压力下操作。对所述改质产物进行减压并将其分离成至少一种轻馏分和至少一种重馏分，其中所述轻馏分中的烃的美国石油协会(API)重力值大于所述重馏分中的烃的API重力值。将所述重馏分中的至少一些引入到锅炉以产生电力，将所述轻馏分中的至少一些引入到燃气轮机以产生电力，或两者。

在本公开的另一个实施例中，提供了一种用于产生电力的方法。所述方法涉及在混合装置中将超临界水流与经加压加热的烃类组合物组合以产生组合进料流。将所述组合进料流引入到超临界反应器以产生改质产物。所述超临界反应器在大于水的临界温度的温度和大于水的临界压力的压力下操作。对所述改质产物进行减压并将其通过气体/油/水分离器分离以产生至少气体馏分、液体油馏分和水馏分。在蒸馏单元中分离所述液体油馏分以产生轻油馏分、沥青稀释油(cutterstock)馏分和重油馏分。将所述沥青稀释油馏分和所述重馏分组合以产生燃料油。可以将所述燃料油传递到锅炉以产生电力，可以将所述轻油馏分传递到燃气轮机系统以产生电力，或两者。

尽管主要参考锅炉、燃气轮机、压缩器单元、燃烧器单元等来描绘本公开的概念，但是设想的是，所述概念将适用于具有任何配置或方法的系统。

附图说明

当结合以下附图阅读时，可最好地理解以下对本公开的具体实施例的详细描述，在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于产生电力的方法的示意图；

图2是根据本发明实施例的用于产生电力的另一方法的示意图，所述方法在超临界水锅炉上游利用另外的处理步骤；

图3是根据本发明实施例的用于产生电力的又另一方法的示意图，所述方法在轻/重分离器上游利用另外的蒸馏单元；

图4是根据本发明实施例的用于产生电力的另一方法的示意图，所述方法将在超临界水锅炉中产生的蒸汽再循环到超临界水反应器上游的预热器；并且