Устройство и способ для производства сингаза и продуктов из него

Устройство и способ для производства сингаза и продуктов из него

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Данная заявка заявляет приоритет заявки на патент США, серийный № 13/019027, поданной 1 февраля 2011, которая включена в настоящее описание посредством ссылки.

Уровень техники

Варианты осуществления, описанные здесь, в основном относятся к устройствам и способам для производства сингаза. Более подробно, такие варианты осуществления относятся к устройствам и способам для повышения производства сингаза и продуктов, изготовленных из него.

Описание предшествующего уровня техники

Традиционные установки для производства сингаза используют газовые турбины, чтобы приводить в действие компрессоры, которые, например, обеспечивают сжатым воздухом для процесса вторичную реформинг-установку для реакции. Используя производство аммиака, как пример, промышленная газовая турбина большой мощности-5 может приводить в действие компрессор достаточного размера, так что производятся 1850 тонн аммиака в день. Производительности установки могут быть повышены посредством повышения массового расхода сжатого воздуха, обеспечиваемого посредством компрессора во вторичную реформинг-установку. Например, промышленная газовая турбина большой мощности-6 имеет большую выходную мощность, чем промышленная газовая турбина большой мощности-5, и в результате промышленная газовая турбина большой мощности-6 может обеспечить повышенный массовый расход сжатого воздуха из компрессора во вторичную реформинг-установку. Разница в выходе между промышленной газовой турбиной большой мощности-5 и промышленной газовой турбиной большой мощности-6, однако, так велика, что промышленная газовая турбина большой мощности-6 не будет экономичной, потому что она не может быть полностью использована.

Одним подходом к повышению производства аммиака является обеспечение остуженным воздухом газовой турбины и компрессора, что повышает массовый расход сжатого воздуха, вводимого во вторичную реформинг-установку. Дополнительный аммиак, произведенный с использованием традиционных холодильных установок, однако, не является экономичным, потому что затраты на энергию, требуемую для того, чтобы остудить воздух, превышают доход, производимый от дополнительного аммиака.

Поэтому имеется потребность в усовершенствованных установках и способах для повышения производства сингаза.

Краткое описание чертежа

На чертеже изображен схематический вид иллюстративной установки для производства сингаза и продуктов из него в соответствии с одним или более описанных вариантов осуществления.

Подробное описание

Предусмотрены установки и способы для реформинга углеводорода. Способ может включать сжигание по меньшей мере части расширенного отработавшего газа из турбины и первого топлива внутри первой реформинг-установки, чтобы производить отработавший газ из первой реформинг-установки. Углеводород может быть реформирован в первой реформинг-установке в присутствии одного или более первых катализаторов и пара в условиях, достаточных для производства первого реформированного углеводорода. Одна или более первых передающих сред может быть нагрета посредством непрямой теплопередачи от отработавшего газа из первой реформинг-установки к одной или более первых передающих сред. Одна или более холодильных установок может быть приведена в действие посредством тепловой энергии из одной или более нагретых первых передающих сред. Одна или более вторых передающих сред внутри одной или более холодильных установок может быть охлаждена, чтобы производить одну или более охлажденных вторых передающих сред. Тепло от окислителя может быть передано к одной или более охлажденных вторых передающих сред, чтобы производить охлажденный первый окислитель и охлажденный второй окислитель. Первый охлажденный окислитель и второе топливо могут быть введены в газотурбинную установку, чтобы производить расширенный отработавший газ из турбины и механическую энергию. Компрессор может быть приведен в действие посредством механической энергии. Охлажденный второй окислитель может быть сжат в компрессоре, чтобы производить сжатый второй окислитель. Сжатый второй окислитель и первый реформированный углеводород могут быть введены во вторую реформинг-установку, чтобы производить продукт сингаз.

На чертеже изображен схематический вид иллюстративного устройства 100 для производства сингаза в соответствии с одним или более вариантов осуществления. Устройство 100 может включать одну или более газотурбинных установок 148, один или более компрессоров 155, одну или более холодильных установок (три показаны как 123, 127, 131), один или более теплообменников (два показаны как 136, 137), одну или более первых или «первичных» реформинг-установок 102 и одну или более вторых или «вторичных» реформинг-установок 161. Первичная реформинг-установка 102 может быть реформинг-установкой метана с водяным паром (“SMR”), которая может включать сочетания лучистых и конвективных реформинг-установок. Например, первичная реформинг-установка 102 может включать одну или более нагреваемых лучистым образом труб реформинг-установки (одна показана как 104), которые могут быть расположены в любой ориентации, например горизонтальной или вертикальной. Трубы 104 реформинг-установки могут быть трубами с одинарной стенкой и могут содержать первый катализатор или первый катализатор реформинга. В одном или более вариантах осуществления первичная реформинг-установка 102 может включать около 200 или более, около 400 или более, около 600 или более, около 800 или более или около 1000 или более труб 104 реформинг-установки.

Топливо через трубопровод 106 может быть введено в первичную реформинг-установку 102 и сожжено, чтобы выработать тепло и отработавший газ внутри первичной реформинг-установки 102. Топливо в трубопроводе 106 может включать один или более содержащих углерод материалов, таких как углеводороды. Иллюстративные углеводороды, подходящие для использования в топливе, могут включать, но не ограничиваются этим, метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан или любой другой углеводород, содержащий от около одного до около шестидесяти атомов углерода (от С₁ до С₆₀) или любую их смесь. В другом примере топливо в трубопроводе 106 может включать, но не ограничивается этим, углеводороды от С₁ до С₂₀ или любую их смесь. В другом примере топливо в трубопроводе 106 может включать, но не ограничивается этим, природный газ, метан, десульфурированный природный газ, десульфурированный метан, их смеси или любые их сочетания. В другом примере топливо в трубопроводе 106 может включать, но не ограничивается этим, источники низкосортного топлива предпочтительнее, чем свежий природный газ или другие высококачественные исходные углеводороды. Подходящие источники низкосортного топлива могут включать, но не ограничиваются этим, биомассу (то есть остатки растительных, и/или животных организмов и/или вещество, получаемое из растений и/или животных), уголь (например, бурый уголь с высоким содержание натрия и низким содержанием натрия, бурый уголь, суббитуминозный и/или антрацит), горючий сланец, кокс, нефтяной кокс, деготь, асфальтены, полимеры с низким содержанием золы или без золы, шлам тяжелого углеводорода и остаточные нефтепродукты с нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических установок (например, углеводородные парафины, их смеси и их сочетания), полимерные материалы на основе углеводорода, нефтяной кокс или любые их сочетания. Другие источники низкосортного сырья могут включать отходящие газы, произведенные при газификации биомассы (то есть остатки растительных и/или животных организмов и/или вещество, получаемое из растений и/или животных), уголь (например, бурый уголь с высоким содержанием натрия и низким содержанием натрия, бурый уголь, суббитуминозный и/или антрацит), горючий сланец, кокс, нефтяной кокс, деготь, асфальтены, полимеры с низким содержанием золы или без золы, шлам тяжелого углеводорода и остаточные нефтепродукты с нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических установок (например, углеводородные парафины, их смеси и их сочетания), полимерные материалы на основе углеводорода, нефтяной кокс или любые их сочетания. Полимерные материалы на основе углеводорода могут включать, но не ограничиваются этим, термопластики, эластомеры, резины, полипропилены, полиэтилены, полистиролы, другие полиолефины, гомополимеры, сополимеры, блоксополимеры, полиэтилентерефталат, смеси полимеров или любые их сочетания.

Нагретый отработавший газ из первичной реформинг-установки 102 может проходить через канал 108 для выпуска и выходить через трубопровод 111 в атмосферу через выпускную трубу 110. Хотя не показано, отработавший газ через трубопровод 111 может быть введен в одну или более установок для очистки, которые могут удалять по меньшей мере часть из одной или большего числа примесей, содержащихся в отработавшем газе. Поскольку нагретый отработавший газ течет через канал 108 для выпуска, отработавший газ может протекать через или иначе контактировать с теплообменниками 112, 114, 116, 118, 120, которые могут быть по меньшей частично размещены или расположены внутри канала 108 для выпуска. Тепловая энергия или тепло от отработавшего газа может быть передано к одной или более теплообменных сред, протекающих через теплообменники 112, 114, 116, 118, 120. В одном или более вариантах осуществления теплообменники 112, 114, 116, 118, 120 могут быть или включать одну или более труб или трубопроводов. Теплообменники 112, 114, 116, 118 и/или 120 могут включать прямые трубы или трубопроводы, навитые или змеевиковые трубы или трубопроводы или их сочетания. Например, теплообменники 112, 114, 116, 118, 120 могут быть нагревательными змеевиками. Теплообменники 112, 114, 116, 118 и/или 120 могут включать один или более увеличителей поверхностей (например, ребра, статические смесители, рифления, теплопередающую набивку, вызывающие турбулентность выступы или любые их сочетания), которые могут повысить скорость теплопередачи к передающей среде, протекающей через теплообменники 112, 114, 116, 118 и/или 120.

В одном или более вариантах осуществления теплообменники 112, 114, 116 могут регенерировать тепловую энергию от отработавшего газа в диапазоне от низкой около 2,0 Гкал/ч, около 5,0 Гкал/ч или около 10 Гкал/ч до высокой около 12 Гкал/ч, около 15 Гкал/ч или около 18 Гкал/ч. Например, регенерированная энергия может находиться в диапазоне от около 2,0 Гкал/ч до около 18 Гкал/ч, от около 4 Гкал/ч до около 16 Гкал/ч или от около 6 Гкал/ч до около 13 Гкал/ч. Дополнительно, посредством передачи тепловой энергии от отработавшего газа к теплообменникам 112, 114, 116 температура отработавшего газа через трубопровод 111, регенерированного из выпускной трубы 110, может быть понижена.

В одном или более вариантах осуществления отработавший газ в трубопроводе 111 может иметь температуру в диапазоне от низкой около 170°С, около 180°С или около 190°С до высокой около 200°С, около 250°С или около 300°С, когда отбросное тепло от отработавшего газа не передается к одной или более передающих сред, протекающих через теплообменники 112, 114, 116. Например, отработавший газ в трубопроводе 111 может иметь температуру в диапазоне от около 170°С до около 200°С, от около 180°С до около 225°С или от около 190°С до около 240°С. Теплопередача от отработавшего газа к одной или более передающих сред, протекающих через теплообменники 112, 114, 116, может понизить температуру отработавшего газа в трубопроводе 111 до менее чем около 170°С, менее чем около 160°С, менее чем около 150°С, менее чем около 140°С, менее чем около 130°С, менее чем около 120°С, менее чем около 110°С или менее чем около 100°С. Например, отработавший газ в трубопроводе 111 может быть при температуре в диапазоне от низкой около 70°С, около 90°С или около 100°С до высокой около 110°С, около 120°С или около 140°С, когда отбросное тепло от отработавшего газа передается к одной или более передающих сред, протекающих через теплообменники 112, 114, 116. В другом примере отработавший газ в трубопроводе 111 может быть при температуре от около 110°С до около 150°С, от около 100°С до около 130°С или от около 95°С до около 125°С.

Первая теплопередающая среда через трубопровод 121 может быть введена в первый теплообменник 112, чтобы производить нагретую первую теплопередающую среду через трубопровод 122. Нагретая первая теплопередающая среда может быть при температуре в диапазоне от низкой около 150°С до высокой около 200°С. Иллюстративные первые теплопередающие среды могут включать, но не ограничиваются этим, воду, пар, горячий нефтепродукт или любое их сочетание. Если первая теплопередающая среда в трубопроводе 121 включает воду, пар или их смесь, нагретая первая теплопередающая среда в трубопроводе 122 может быть упомянута как пар промежуточного низкого давления (ILP). Пар ILP может быть при давлении в диапазоне от низкого около 375 кПа, около 400 кПа или около 450 кПа до высокого около 850 кПа, около 900 кПа, около 950 кПа, около 1000 кПа или около 1100 кПа. Например, пар ILP может иметь давление в диапазоне от около 385 кПа до около 950 кПа, от около 425 кПа до около 800 кПа, от около 500 кПа до около 750 кПа или от около 390 кПа до около 1000 кПа. Пар ILP может быть при температуре в диапазоне от низкой около 140°С, около 150°С или около 160°С до высокой около 170°С, около 180°С или около 210°С.

Нагретая первая теплопередающая среда через трубопровод 122 может быть введена в холодильную установку или «первую» холодильную установку 123. Нагретая первая теплопередающая среда может быть использована внутри первой холодильной установки, чтобы приводить в действие или приводить в движение один или более абсорбционных холодильников. Один или более абсорбционных холодильников может использовать любой желаемый холодильный агент или сочетание холодильных агентов. Иллюстративные холодильные агенты могут включать, но не ограничиваются этим, растворы бромида лития, аммиака, водные растворы аммиака или тому подобное. По меньшей мере в одном примере первая холодильная установка 123 может использовать раствор бромида лития. Первая холодильная установка 123 может быть или включать одноступенчатый или двухступенчатый абсорбционный холодильник (например, каскадную установку), который может приводиться в действие посредством нагретой первой теплопередающей среды, вводимой в него через трубопровод 122. По меньшей мере в одном примере первая холодильная установка 123 может включать двухступенчатый абсорбционный холодильник, который может работать с коэффициентом полезного действия от низкого около 0,52, около 0,6 или около 0,7 до высокого около 1,3, около 1,5 или около 1,6.

Вторая теплопередающая среда, вводимая через трубопровод 141 в первую холодильную установку 123, может быть охлаждена или остужена в нем и возвращена через трубопровод 124 в качестве охлажденной второй теплообменной среды. Тепло от второй теплообменной среды может быть подвергнуто непрямому теплообмену или передано к холодильному агенту внутри первой холодильной установки 123, чтобы производить охлажденную вторую теплопередающую среду через трубопровод 124.

Третья теплопередающая среда через трубопровод 125 может быть введена во второй теплообменник 114, чтобы производить нагретую третью теплопередающую среду через трубопровод 126. Нагретая третья теплопередающая среда может быть при температуре в диапазоне от низкой около 60°С до высокой около 120°С. Иллюстративные третьи теплопередающие среды могут включать, но не ограничиваются этим, воду, пар, горячий нефтепродукт или любое их сочетание, или тому подобное. Если третья теплопередающая среда в трубопроводе 125 включает воду, пар или их смесь, нагретая третья теплопередающая среда в трубопроводе 126 может упоминаться как пар низкого давления (LLP). Пар LLP может быть при давлении в диапазоне от низкого около 125 кПа, около 140 кПа или около 150 кПа до высокого около 175 кПа, около 200 кПа, около 250 кПа, около 300 кПа или около 350 кПа. Например, пар LLP может иметь давление в диапазоне от около 125 кПа до около 225 кПа, от около 150 кПа до около 200 кПа, от около 125 кПа до около 175 кПа или от около 150 кПа до около 180 кПа. Пар LLP может быть при температуре в диапазоне от низкой около 100°С, около 110°С или около 120°С до высокой около 130°С, около 135°С или около 140°С.

Нагретая третья теплопередающая среда через трубопровод 126 может быть введена во вторую холодильную установку 127. Нагретая третья теплопередающая среда может быть использована внутри второй холодильной установки 127, чтобы приводить в действие или приводить в движение один или более абсорбционных холодильников. Один или более абсорбционных холодильников может использовать любой желаемый холодильный агент или сочетание холодильных агентов. Иллюстративные холодильные агенты могут включать, но не ограничиваются этим, растворы бромида лития, аммиака, водные растворы аммиака или тому подобное. По меньшей мере в одном примере вторая холодильная установка 127 может использовать раствор бромида лития. Вторая холодильная установка 127 может быть или включать одноступенчатый или двухступенчатый абсорбционный холодильник, который может приводиться в действие посредством нагретой третьей теплопередающей среды, вводимой в него через трубопровод 126. По меньшей мере в одном примере вторая холодильная установка 127 может включать одноступенчатый абсорбционный холодильник, который может работать с коэффициентом полезного действия в диапазоне от низкого около 0,5, около 0,6 или около 0,7 до высокого около 0,8, около 0,9 или около 1.

Четвертая теплопередающая среда, вводимая через трубопровод 142 во вторую холодильную установку 127, может быть охлаждена или остужена в ней и возвращена через трубопровод 128 в качестве охлажденной четвертой теплопередающей среды. Тепло от четвертой теплопередающей среды может быть подвергнуто непрямому теплообмену или передано к холодильному агенту внутри второй холодильной установки 127, чтобы производить охлажденную четвертую теплопередающую среду через трубопровод 128.

Пятая теплопередающая среда через трубопровод 129 может быть введена в третий теплообменник 116, чтобы производить нагретую пятую теплопередающую среду через трубопровод 130. Нагретая пятая теплопередающая среда может быть при температуре в диапазоне от низкой около 75°С, около 80°С или около 88°С до высокой 95°С, около 100°С или около 110°С. Иллюстративные пятые теплопередающие среды могут включать, но не ограничиваются этим, воду, горячий нефтепродукт, обработанную воду, любые их сочетания или тому подобное. Если пятая теплопередающая среда включает воду, нагретая пятая теплопередающая среда в трубопроводе 130 может упоминаться как нагретая или горячая вода.

Нагретая пятая теплопередающая среда через трубопровод 130 может быть введена в третью холодильную установку 131. Нагретая пятая теплопередающая среда может быть использована внутри третьей холодильной установки 131, чтобы приводить в действие или приводить в движение один или более абсорбционных холодильников. Один или более абсорбционных холодильников может использовать любой желаемый холодильный агент или сочетание холодильных агентов. Иллюстративные холодильные агенты могут включать, но не ограничиваются этим, растворы бромида лития, аммиака, водные растворы аммиака или тому подобное. По меньшей мере в одном примере третья холодильная установка 131 может использовать раствор бромида лития. Третья холодильная установка 131 может включать одноступенчатый или двухступенчатый абсорбционный холодильник, который может приводиться в действие посредством нагретой пятой теплопередающей среды, вводимой в него через трубопровод 130. По меньшей мере в одном примере третья холодильная установка 131 может включать одноступенчатый абсорбционный холодильник, который может работать с коэффициентом полезного действия в диапазоне от низкого около 0,5 или около 0,6 до высокого около 0,7 или около 0,8.

Шестая теплопередающая среда, вводимая через трубопровод 143 в третью холодильную установку 131, может быть охлаждена или остужена в ней и возвращена через трубопровод 132 в качестве охлажденной шестой теплопередающей среды. Тепло от шестой теплопередающей среды может быть подвергнуто непрямому теплообмену или передано к холодильному агенту внутри третьей холодильной установки 131, чтобы производить охлажденную шестую теплопередающую среду через трубопровод 132.

Первая теплопередающая среда через трубопровод 121, третья теплопередающая среда через трубопровод 125 и пятая теплопередающая среда через трубопровод 129 могут совместно упоминаться как «первая среда» или «первая передающая среда». Как таковая, первая теплопередающая среда через трубопровод 121 может также быть упомянута как «первая-первая передающая среда», третья теплопередающая среда через трубопровод 125 может также быть упомянута как «вторая-первая передающая среда» и пятая теплопередающая среда через трубопровод 129 может также быть упомянута как «третья-первая передающая среда». Также нагретая первая теплопередающая среда через трубопровод 122 может также быть упомянута как «первая нагретая первая передающая среда», нагретая третья теплопередающая среда через трубопровод 126 может также быть упомянута как «вторая нагретая первая передающая среда» и нагретая пятая теплопередающая среда через трубопровод 130 может также быть упомянута как «третья нагретая первая передающая среда». Аналогично, вторая теплопередающая среда через трубопровод 141, четвертая теплопередающая среда через трубопровод 142 и шестая теплопередающая среда через трубопровод 143 могут совместно быть упомянуты как «вторая среда» или «вторая передающая среда». Как таковая, вторая теплопередающая среда через трубопровод 141 может также быть упомянута как «первая-вторая передающая среда», четвертая теплопередающая среда через трубопровод 142 может также быть упомянута как «вторая-вторая передающая среда», и шестая теплопередающая среда через трубопровод 143 может также быть упомянута как «третья-вторая передающая среда». Также охлажденная вторая теплопередающая среда через трубопровод 124 может также быть упомянута как «первая охлажденная вторая передающая среда», охлажденная четвертая теплопередающая среда через трубопровод 126 может также быть упомянута как «вторая охлажденная вторая передающая среда», и охлажденная шестая теплопередающая среда через трубопровод 130 может также быть упомянута как «третья охлажденная вторая передающая среда».

Предпочтительно, вторая, четвертая и шестая теплопередающие среды могут быть средой того же типа. Охлажденные или остуженные вторая, четвертая и шестая теплопередающие среды через трубопроводы 124, 128 и 132 могут быть смешаны или объединены одна с другой, чтобы образовать одну или «первичную» охлажденную передающую среду через трубопровод 133. Например, вторая, четвертая и шестая теплопередающие среды через трубопроводы 124, 128 и 132, соответственно, могут быть введены в коллектор или другое сборное устройство, скомпонованное, чтобы объединить множество охлажденных теплопередающих сред, чтобы производить основную охлажденную передающую среду через трубопровод 133. Хотя не показано, охлажденные вторая, четвертая и шестая передающие среды через трубопроводы 124, 128 и 132 могут оставаться отдельными или независимыми друг от друга. В качестве таковых, вторая, четвертая и шестая передающие среды могут быть или включать составы, различные друг от друга. В другом примере две из охлажденных второй, четвертой и шестой теплопередающих сред через трубопроводы 124, 128 и 132 могут быть объединены друг с другом в трубопроводе 133, и другая охлажденная теплопередающая среда может оставаться отдельной или независимой от них.

Хотя показаны три первые передающие среды, а именно первая теплопередающая среда через трубопровод 121, третья теплопередающая среда через трубопровод 125 и пятая теплопередающая среда через трубопровод 130, любое число первых передающих сред может быть использовано, чтобы приводить в движение или приводить в действие любое число холодильных установок (показаны три) 123, 127 и 131. Например, одна передающая среда может быть использована, чтобы приводить в действие или приводить в движение одну, две, три, четыре или более холодильных установок. Число первых передающих сред может быть одной, двумя, тремя (как показано), четырьмя, пятью, шестью, семью, восемью или более. Хотя показаны три холодильные установки 123, 127 и 131, любое число холодильных установок может быть использовано, чтобы производить одну или более охлажденных вторых теплопередающих сред. Например, устройство 100 может включать одну, две, три (как показано), четыре, пять, шесть, семь, восемь или более холодильных установок. Хотя показаны три вторые передающие среды, а именно вторая теплопередающая среда через трубопровод 124, четвертая теплопередающая среда через трубопровод 128 и шестая теплопередающая среда через трубопровод 132, любое число вторых передающих сред может быть использовано, чтобы охладить один или более окислителей. Например, одна вторая передающая среда может быть охлаждена в одной или более холодильных установок, чтобы производить охлажденную вторую передающую среду. Число вторых теплопередающих сред может быть одной, двумя, тремя (как показано), четырьмя, пятью, шестью, семью, восемью или более.

Хотя не показано, низкотемпературное тепло, выработанное из других поверхностей внутри устройства 100, может быть использовано, чтобы производить охлажденные вторую, четвертую и шестую теплопередающие среды, объединенные в трубопроводе 133, с использованием одной или более одноступенчатых и двухступенчатых абсорбционных холодильных установок с насадкой. Например, тепло, регенерированное посредством охлаждения продукта сингаза через трубопровод 163, произведенного ниже по потоку в устройстве 100, может быть использовано как источник тепла внутри одной или более холодильных установок 123, 127 и 131. Вдобавок, пар или другие источники сырья из наружной граничной батареи (OSBL) могут быть введены в устройство 100 и использованы, чтобы приводить в действие одну или более холодильных установок 123, 127 и 131. В одном или более вариантах осуществления число теплообменников 112, 114 и/или 116 может изменяться, а число и тип холодильных установок 123, 127 и 131 могут изменяться в зависимости от применения.

Охлажденные вторая, четвертая и шестая теплопередающие среды через трубопроводы 124, 128 и 132 могут иметь температуру, которая меньше экологической или температуры окружающей среды. Например, если экологическая температура там, где расположено устройство 100, составляет около 40°С, температура охлажденных второй, четвертой и шестой теплопередающих сред может быть меньше чем 40°С. Например, охлажденные вторая, четвертая и шестая теплопередающие среды в трубопроводах 124, 128 и 132 могут каждая иметь температуру в диапазоне от низкой около 0,5°С, около 1°С или около 2°С до высокой около 15°С, около 20°С или около 25°С. Например, температура охлажденной теплопередающей среды в трубопроводе 133 может иметь температуру в диапазоне от около 4,5°С до около 10°С, от около 3°С до около 15°С, от около 5°С до около 9°С или от около 6°С до около 8°С. Температура охлажденных второй, четвертой и шестой теплопередающих сред в трубопроводах 124, 128 и 132 может быть такой же или отличной одна от другой. Например, охлажденная вторая теплопередающая среда в трубопроводе 124 может быть холоднее, чем четвертая и шестая теплопередающие среды в трубопроводах 128 и 132, соответственно. Основная охлажденная теплопередающая среда в трубопроводе 133 может иметь температуру в диапазоне от низкой около 0,5°С, около 1°С или около 2°С до высокой около 15°С, около 20°С или около 25°С.

Охлажденная передающая среда через трубопровод 133 может быть расщеплена на первую часть через трубопровод 134 и вторую часть через трубопровод 135. Охлажденная первая часть через трубопровод 134 может быть введена в теплообменник 136, и охлажденная вторая часть через трубопровод 135 может быть введена в теплообменник 137. Первый окислитель через трубопровод 144 и второй окислитель через трубопровод 145 могут также быть введены в теплообменники 136 и 137, соответственно. Нагретые передающие среды через трубопроводы 138 и 129 и охлажденные или остуженные первый и второй окислители через трубопроводы 146 и 147 могут быть возвращены из теплообменников 136 и 137, соответственно. Тепло может быть передано от первого и второго окислителей к первой части и второй части охлажденных передающих сред внутри теплообменников 136 и 137, соответственно. Как таковые, охлажденные передающие среды в трубопроводах 138 и 139 могут быть возвращены из теплообменников 136 и 137, соответственно, при более высокой температуре, чем введенные в них, и первый и второй окислители через трубопроводы 146 и 147 могут быть возвращены из теплообменников 136 и 137, соответственно, при более холодной или более низкой температуре, чем введенные в них.

Первая и вторая части нагретых передающих сред через трубопроводы 138, 139 могут быть вновь объединены друг с другом, чтобы образовать объединенную нагретую передающую среду через трубопровод 140. Например, первая и вторая части нагретых передающих сред через трубопроводы 138 и 139 могут быть введены в коллектор или другое устройство, скомпонованное, чтобы объединить обе части в трубопровод 140. Нагретая передающая среда через трубопровод 140 может расщепляться, разделяться или сепарироваться иным способом на вторую, четвертую и шестую передающие среды через трубопроводы 141, 142, 143, соответственно, и может быть возвращена или рециркулирована в первую, вторую и третью холодильные установки 123, 127 и 131, соответственно. Нагретая передающая среда через трубопровод 140 может быть введена в коллектор или другое устройство, скомпонованное, чтобы расщеплять, разделять или сепарировать иным способом нагретую передающую среду на вторую, четвертую и шестую передающие среды через трубопроводы 141, 142 и 143, соответственно.

Теплообменники 136 и 137 могут включать любое устройство, приспособление или сочетание устройств и/или приспособлений, которые имеют возможность передавать тепло от первого и второго окислителей, вводимых через трубопроводы 144 и 145, соответственно, к первой и второй частям охлажденной передающей среды, вводимой через трубопроводы 134 и 135, соответственно. Иллюстративные теплообменники могут включать, но не ограничиваются этим, охлаждающие теплообменники с непосредственным контактом сред, кожухотрубные, пластинчатые и рамные, со спиральными трубами, с U-образными трубами и/или байонетной конструкции. Теплообменники 136 и/или 137 могут также включать увеличители поверхностей (например, ребра, статические смесители, рифления, теплопроводную насадку, выступы, вызывающие турбулентность, или любое их сочетание), которые могут повысить скорость теплопередачи в них.

Температура охлажденного первого окислителя через трубопровод 146 может находиться в диапазоне от низкой около 1°С, около 5°С или около 10°С до высокой около 20°С, около 25°С, около 30°С или около 35°С. Например, температура охлажденного первого окислителя в трубопроводе 146 может находиться в диапазоне от около 5°С до около 35°С, от около 10°С до около 35°С, от около 15°С до около 30°С, от около 12°С до около 26°С или от около 20°С до около 35°С. Температура охлажденного окислителя через трубопровод 146 может быть изменена, отрегулирована или изменена другим способом, чтобы соответствовать требуемой мощности газотурбинной установки 148.

Температура охлажденного второго окислителя через трубопровод 147 может находиться в диапазоне от низкой около 1°С, около 5°С или около 10°С до высокой около 15°С, около 20°С, около 25°С или около 30°С. Например, температура охлажденного второго окислителя в трубопроводе 147 может находиться в диапазоне от около 5°С до около 25°С, от около 10°С до около 20°С, от около 8°С до около 18°С, от около 6°С до около 14°С или от около 7°С до около 22°С.

Хотя не показано, один теплообменник может быть использован вместо теплообменников 136, 137, чтобы производить охлажденные окислители через трубопроводы 146, 147. Например, один окислитель (теперь показан) может быть введен в один теплообменник, чтобы производить охлажденный окислитель, который затем может быть расщеплен или разделен на охлажденные первый и второй окислители в трубопроводах 146 и 147, соответственно. В другом примере, один теплообменник, имеющий два раздельных или независимых путей потока для первого и второго окислителей, вводимых в него через трубопроводы 144 и 145, может быть использован, чтобы производить охлажденные первый и второй окислители через трубопроводы 146 и 147.

Охлажденный первый окислитель через трубопровод 146 может быть введен в газотурбинную установку 148. Хотя не показано, одна или более прокладок для улавливания тумана, адсорбционных материалов и тому подобного могут быть использованы, чтобы удалить влагу из охлажденного окислителя в трубопроводе 146, перед тем как он вводится в газотурбинную установку 148. Газотурбинная установка 148 может включать компрессор 149, камеру сгорания 150 и детандер 151. Охлажденный первый окислитель через трубопровод 146 может быть введен в компрессор 149, и компрессор 149 может производить сжатый первый окислитель через трубопровод 152, который затем может быть введен в камеру сгорания 150. Топливо через трубопровод 153 может также быть введено в камеру сгорания 150. Топливо может включать, но не ограничивается этим, бензин, природный газ, пропан, дизель, керосин, Е-85 этанол, биодизель, биогаз, другие углеводороды, имеющие от 1 до 40 атомов углерода, или любые их сочетания. Сжатый первый окислитель и топливо могут быть смешаны и сожжены, чтобы обеспечить нагретый продукт сгорания или отработавший газ через трубопровод 154. Продукт сгорания через трубопровод 154 может быть введен в детандер 151, который может производить механическую энергию и расширенный отработавший газ или расширенный отработавший газ из турбины через трубопровод 184. Механическая энергия может быть использована, чтобы приводить в движение или приводить в действие один или более компрессоров 155.

Охлажденный второй окислитель через трубопровод 147 может быть введен в компрессор 155. Хотя не показано, одна или более прокладок для улавливания тумана, адсорбционных материалов или тому подобного может быть использована, чтобы удалить влагу из охлажденного второго окислителя в трубопроводе 147, перед тем как он вводится в компрессор 155. Компрессор 155 может сжимать охлажденный второй окислитель в трубопроводе 147, чтобы производить сжатый окислитель через трубопровод 156. Компрессор 155 может включать любой тип компрессора. Иллюстративные компрессоры могут включать, но не ограничиваются этим, осевые компрессоры, центробежные компрессоры, ротационные компрессоры с внутренней позитивной степенью сжатия, компрессоры с диагональным или смешанным потоком, поршневые компрессоры, винтовые компрессоры с сухим сжатием, маслозаполненные винтовые компрессоры, перемещающие компрессоры и тому подобные.

Охлаждение первого окислителя в трубопроводе 144 и введение охлажденного первого окислителя через трубопровод 146 в газотурбинную установку 148 могут повысить плотность первого окислителя, что, в свою очередь, может повысить выходную мощность газотурбинной установки 148. Например, использование охлажденного первого окислителя в качестве противопоставляемого первому окислителю при температуре окружающей среды или экологической, может повысить выходную мощность газотурбинной установки 148 на около 3%, около 5%, около 7%, около 12%, около 15%, около 18% или около 25%. Как таковой, охлажденный первый окислитель по сравнению с первым окислителем при условиях окружающей среды или экологических может также повысить выпуск через трубопровод 184, выходящего из газотурбинной установки 148. Например, расход выпуска и, следовательно, расход его кислорода в трубопроводе 184 может быть повышен на около 3%, около 5%, около 7%, около 12% или около 25%. Повышение выходной мощности газотурбинной установки 148 может повысить выход компрессора 155, посредством этого повышая массовый расход сжатого окислителя через трубопровод 156. Дополнительно, массовый расход второго окислителя в трубопроводе 147 может быть дополнительно повышен посредством охлаждения второго окислителя внутри теплообменника 137. Повышенный массовый расход сжатого окислителя через трубопровод 156 может повысить скорость