Система и способ получения водорода

Система и способ получения водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Газовые турбины часто необходимы для генерации электрической энергии для новых промышленных установок или для расширения существующих промышленных работающих установок. Локально генерируемая электрическая энергия может использоваться для дополнения или использоваться вместо энергии от работающей локальной электрической сети.

Встроенные установки для получения водорода, которые также генерируют электричество, а иногда также и водяной пар, известны. Например, Air Products эксплуатирует встроенную установку для получения водорода/генерирования в Port Arthur, Texas, как описано в статье Robert Peltier, "Port Arthur II Integrated Hydrogen/Cogeneration Facility, Port Arthur, Texas", в ЭНЕРГИИ Magazine, 09/15/2007, доступной online по адресу http://www.powermag.com/port-arthur-ii-integrated-hydrogencogeneration-facility-port-arthur-texas/. В этой установке, выхлопной газ от газовой турбины разделяется, при этом часть его идет на генератор водяного пара с извлечением тепла в качестве окислителя для горения, где производится водяной пар, а вторая часть идет на установку для парового риформинга метана в качестве окислителя для горения.

В более ранней публикации, Terrible et al. описывают объединение газовой турбины с установкой для парового риформинга метана в статье "Consider using hydrogen plants to cogenerate энергии needs", в Hydrocarbon Processing, December 1999. В этой статье описывается вариант осуществления, где выхлопной газ из газовой турбины поступает в радиантную секцию риформера. Статья утверждает, что при 538°C, выхлопной газ из газовой турбины по-прежнему содержит 13% кислорода и служит в качестве воздуха для горения для риформера, и поскольку этот поток является горячим, потребление топлива в риформере уменьшается.

Промышленность требует эффективных систем и способов получения водорода с производством при этом электрической энергии.

Промышленность требует утилизации тепла из выхлопного газа от газовой турбины для повышения коэффициента полезного действия.

Промышленность требует надежной работы систем получения водорода и процессов, которые объединены с газовыми турбинами, в частности, когда газовая турбина неожиданно выключается.

Краткая сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к установке и способу получения продукта, содержащего H₂. Имеются несколько аспектов настоящего изобретения, как приведено ниже. В дальнейшем, конкретные аспекты настоящего изобретения приводятся ниже. Ссылочные номера и выражения, приведенные в скобках, относятся к иллюстративному варианту осуществления, дополнительно объясняемому ниже со ссылками на фигуры. Ссылочные номера и выражения, однако, являются только иллюстративными и не ограничивают аспекты каким-либо конкретным компонентом или признаком иллюстративного варианта осуществления. Аспекты могут формулироваться как пункты формулы изобретения, в которых ссылочные номера и выражения, приведенные в скобках, отсутствуют или заменены другими по потребности.

Аспект 1. Устройство для получения продукта, содержащего H₂, устройство содержит:

газовую турбину (10), имеющую выход для извлечения потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10);

нагнетательный вентилятор (20), имеющий выход для высвобождения потока (21) окислителя; клапанный узел (25) для подачи потока (27) нагнетаемого воздуха и печь (30) риформинга, функционально соединенную с газовой турбиной (10), нагнетательным вентилятором (20) и клапанным узлом (25), и функционально расположенную для приема, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) и потока (27) нагнетаемого воздуха из клапанного узла (25).

Аспект 2. Устройство согласно аспекту 1, дополнительно содержащее:

второй нагнетательный вентилятор (60), имеющий выход для высвобождения второго потока (61) окислителя;

второй клапанный узел (65) для создания второго потока нагнетаемого воздуха (67) и

вторую печь (70) риформинга, функционально соединенную с газовой турбиной (10), вторым нагнетательным вентилятором (60) и вторым клапанным узлом (65), и функционально расположенную для приема второй части (59) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части второго потока (61) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (60) и второго потока нагнетаемого воздуха (67) из второго клапанного узла (65).

Аспект 3. Устройство согласно аспекту 1 или аспекту 2, где печь (30) риформинга содержит множество трубок риформинга, содержащих катализатор, где множество трубок риформинга, содержащих катализатор, функционально располагаются для приема подаваемого газового потока (34) риформинга и печь риформинга функционально располагается для приема, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа, по меньшей мере, части потока (21) окислителя, потока (27) нагнетаемого воздуха и потока (32) топлива для его сгорания в пространстве камеры сгорания, внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, где печь риформинга имеет первый выход для извлечения потока (36) риформата, сформированного из подаваемого газового потока (34) риформинга во множестве трубок риформинга, содержащих катализатор, и где печь (30) риформинга имеет второй выход для извлечения газового потока (38) продуктов горения из пространства камеры сгорания, газовый поток продуктов горения (38) формируется посредством сгорания потока (32) топлива.

Аспект 4. Устройство согласно аспекту 2 или аспекту 3, где вторая печь (70) риформинга содержит множество трубок риформинга, содержащих катализатор, где множество трубок риформинга, содержащих катализатор, во второй печи (70) риформинга функционально располагаются для приема второго подаваемого газового потока риформинга (74) и вторая печь риформинга функционально располагается для приема второй части (59) потока (12) выхлопного газа, по меньшей мере, части второго потока (61) окислителя, второго потока нагнетаемого воздуха (67) и второго потока топлива (72) для его сгорания в пространстве камеры сгорания, внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, во второй печи (70) риформинга, где вторая печь (70) риформинга имеет первый выход для извлечения второго потока (76) риформата, сформированного из второго подаваемого газового потока риформинга (74) во множестве трубок риформинга, содержащих катализатор, во второй печи (70) риформинга, и где вторая печь риформинга имеет второй выход для извлечения второго газового потока продуктов горения из пространства камеры сгорания второй печи (70) риформинга, второй газовый поток продуктов горения формируется посредством камеры сгорания второго потока топлива (72).

Аспект 5. Устройство согласно любому из аспектов 1-4, дополнительно содержащее:

теплообменник (22), функционально расположенный между нагнетательным вентилятором (20) и печью (30) риформинга, где теплообменник (22) функционально располагается для приема, по меньшей мере, части потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20), и печь (30) риформинга функционально располагается для приема, по меньшей мере, части потока (21) окислителя из теплообменника (22).

Аспект 6. Устройство согласно аспекту 5, где теплообменник (22) функционально располагается для обеспечения опосредованного теплообмена, по меньшей мере, между частью потока (21) окислителя и, по меньшей мере, одним объектом из части газового потока или всего газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга из части потока или всего потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга.

Аспект 7. Устройство согласно любому из аспектов 2–6, дополнительно содержащее:

второй теплообменник (62), функционально расположенный между вторым нагнетательным вентилятором (60) и второй печью риформинга (70), где второй теплообменник (62) функционально располагается для приема, по меньшей мере, части второго потока (61) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (60), и вторая печь (70) риформинга функционально располагается для приема, по меньшей мере, части второго потока (61) окислителя из второго теплообменника (62).

Аспект 8. Устройство согласно аспекту 7, где второй теплообменник (62) функционально располагается для обеспечения опосредованного теплообмена, по меньшей мере, между частью второго потока (61) окислителя и, по меньшей мере, одним объектом из части второго газового потока или всего второго газового потока (78) продуктов горения из второй печи (70) риформинга и части второго потока или всего второго потока (76) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, во второй печи (70) риформинга.

Аспект 9. Устройство согласно любому из аспектов 1-8, дополнительно содержащее:

вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой, функционально расположенный для приема газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга.

Аспект 10. Устройство согласно любому из аспектов 2–9, дополнительно содержащее:

второй вытяжной вентилятор (90) с искусственной тягой, функционально расположенный для приема второго газового потока (78) продуктов горения из второй печи (70) риформинга.

Аспект 11. Устройство согласно любому из аспектов 1-10, где клапанный узел (25) является пригодным для высвобождения смешанного потока (26) окислителя, содержащего, по меньшей мере, часть потока (21) окислителя и, по меньшей мере, часть потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10).

Аспект 12. Устройство согласно любому из аспектов 2-11, где второй клапанный узел (65) является пригодным для высвобождения второго смешанного потока (66) окислителя, содержащего, по меньшей мере, часть второго потока (61) окислителя, и часть второй части или всю вторую часть (59) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10).

Аспект 13. Устройство согласно любому из аспектов 1-12, дополнительно содержащее:

клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), клапанный узел (15) работает для контроля скорости потока, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа.

Аспект 14. Устройство согласно аспекту 13, где клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) дополнительно работает для контроля скорости потока (59) второй части потока выхлопного газа.

Аспект 15. Устройство согласно аспекту 13 или аспекту 14, дополнительно содержащее:

проход (17) для выхлопного газа газовой турбины, функционально расположенный для селективного приема части потока (12) выхлопного газа или всего потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) через клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа, где клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа дополнительно работает для селективного отвода, по меньшей мере, части потока (12) выхлопного газа в проход (17) для выхлопного газа газовой турбины.

Аспект 16. Устройство согласно любому из аспектов 1-15, дополнительно содержащее:

канал (16), функционально расположенный для транспортировки, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) и потока (27) нагнетаемого воздуха из клапанного узла (25) для печи (30) риформинга;

датчик (24), чувствительный к давлению в канале (16); и

контроллер (100), функционально соединенный, по меньшей мере, с одним клапанным узлом (25) для подачи потока (27) нагнетаемого воздуха и клапанным узлом (15) для контроля потока (12) выхлопного газа, контроллер (100) функционально соединен с датчиком (24) и является чувствительным к сигналам от датчика (24).

Аспект 17. Устройство согласно любому из аспектов 2-16, дополнительно содержащее:

второй канал (56), функционально расположенный для транспортировки второй части (59) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части второго потока (61) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (60) и второго потока (67) нагнетаемого воздуха из второго клапанного узла (65) во вторую печь (70) риформинга;

второй датчик (64), чувствительный к давлению во втором канале (56); и

контроллер (100), функционально соединенный, по меньшей мере, с одним объектом из второго клапанного узла (65) для создания второго потока (67) нагнетаемого воздуха и клапанным узлом (15) для контроля потока (12) выхлопного газа, контроллер (100) функционально соединен со вторым датчиком (64) и является чувствительным к сигналам от второго датчика (64).

Аспект 18. Устройство согласно любому из аспектов 1-17, дополнительно содержащее:

перерабатывающую установку (40), функционально расположенную для приема потока (36) риформата и газового потока (38) продуктов горения, перерабатывающая установка содержит, по меньшей мере, один объект из реактора конверсии, системы генерирования водяного пара, деаэратора, установки разделения методом короткоцикловой адсорбции, установки удаления CO₂, криогенного сепаратора и барабанного сепаратора.

Аспект 19. Устройство согласно аспекту 18, где перерабатывающая установка (40) содержит установку разделения методом короткоцикловой адсорбции.

Аспект 20. Устройство согласно любому из аспектов 2-19, дополнительно содержащее:

вторую перерабатывающую установку (80), функционально расположенную для приема второго потока (76) риформата и второго газового потока (78) продуктов горения, вторая перерабатывающая установка (80) содержит, по меньшей мере, один объект из реактора конверсии, системы генерирования водяного пара, деаэратора, установки разделения методом короткоцикловой адсорбции, установки удаления CO₂, криогенного сепаратора и барабанного сепаратора.

Аспект 21. Устройство согласно аспекту 20, где вторая перерабатывающая установка (80) содержит установку разделения методом короткоцикловой адсорбции, отдельную от установки разделения методом короткоцикловой адсорбции первой перерабатывающей установки (40).

Аспект 22. Устройство в соответствии с аспектом 16, дополнительно содержащее:

датчик (35), который является чувствительным к давлению в пространстве камеры сгорания печи (30) риформинга, где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (35);

где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой функционально располагается для приема газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100) чувствительного к сигналам от датчика (35), который является чувствительным к давлению в печи (30) риформинга. Контроллер может конфигурироваться для изменения скорости вращения вытяжного вентилятора с искусственной тягой.

Аспект 23. Устройство в соответствии с аспектом 22, дополнительно содержащее:

датчик (52), который является чувствительным к концентрации кислорода в газовом потоке (38) продуктов горения из печи (30) риформинга, где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (52), который является чувствительным к концентрации кислорода в газовом потоке (38) продуктов горения;

где вытяжной вентилятор с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100) чувствительного к сигналам от датчика (52), который является чувствительным к концентрации кислорода в газовом потоке (38) продуктов горения.

Аспект 24. Устройство в соответствии с аспектом 16, дополнительно содержащее:

датчик (75), который является чувствительным к давлению во второй печи (70) риформинга,

где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (75);

где второй вытяжной вентилятор (90) с искусственной тягой функционально располагается для приема второго газового потока (78) продуктов горения из второй печи (70) риформинга, где второй вытяжной вентилятор (90) с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100), чувствительного к сигналам от датчика (75), который является чувствительным к давлению во второй печи (70) риформинга.

Аспект 25. Устройство в соответствии с аспектом 24, дополнительно содержащее:

датчик (92), который является чувствительным к концентрации кислорода во втором газовом потоке (78) продуктов горения из второй печи (70) риформинга, где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (92), который является чувствительным к концентрации кислорода во втором газовом потоке (78) продуктов горения;

где второй вытяжной вентилятор (90) с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100), чувствительного к сигналам от датчика (92), который является чувствительным к концентрации кислорода во втором газовом потоке (78) продуктов горения.

Аспект 26. Устройство согласно аспекту 1, дополнительно содержащее:

второй нагнетательный вентилятор (160), имеющий выход для высвобождения второго потока (161) окислителя;

второй клапанный узел (165) для создания второго потока (167) нагнетаемого воздуха; и

генератор (170) водяного пара для извлечения тепла, функционально соединенный с газовой турбиной (10), вторым нагнетательным вентилятором (160) и вторым клапанным узлом (165), и функционально расположенный для приема второй части (159) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части второго потока (161) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (160) и второго потока (167) нагнетаемого воздуха из второго клапанного узла (165).

Аспект 27. Устройство согласно аспекту 26, дополнительно содержащее:

второй теплообменник (162), функционально расположенный между вторым нагнетательным вентилятором (160) и генератором (170) водяного пара для извлечения тепла, где второй теплообменник (162) функционально располагается для приема, по меньшей мере, части второго потока (161) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (160) и генератор (170) водяного пара для извлечения тепла функционально располагается для приема, по меньшей мере, части второго потока окислителя (161) из второго теплообменника (162).

Аспект 28. Устройство согласно аспекту 27, где второй теплообменник (162) функционально располагается для обеспечения опосредованного теплообмена, по меньшей мере, между частью второго потока окислителя (161) и, по меньшей мере, одним объектом из части газового потока или всего газового потока продуктов горения из печи (30) риформинга из части потока или всего потока риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга.

Аспект 29. Устройство согласно любому из аспектов 26-28, дополнительно содержащее:

второй вытяжной вентилятор (190) с искусственной тягой, функционально расположенный для приема потока (178) выхлопного газа из генератора (170) водяного пара для извлечения тепла.

Аспект 30. Устройство согласно любому из аспектов 26-29, дополнительно содержащее:

второй канал, функционально расположенный для транспортировки второй части (159) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), по меньшей мере, части второго потока окислителя (161) из второго нагнетательного вентилятора (160) и второго потока (167) нагнетаемого воздуха из второго клапанного узла (165) в генератор (170) водяного пара для извлечения тепла;

второй датчик (164), чувствительный к давлению во втором канале; и

контроллер (100), функционально соединенный, по меньшей мере, с одним объектом из второго клапанного узла (165) для создания второго потока (167) нагнетаемого воздуха и клапанным узлом (15) для контроля потока (12) выхлопного газа, контроллер (100) функционально соединен со вторым датчиком (164) и является чувствительным к сигналам от второго датчика (164).

Аспект 31. Устройство в соответствии с аспектом 30, дополнительно содержащее:

датчик (175), который является чувствительным к давлению в генераторе (170) водяного пара для извлечения тепла, где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (175);

где второй вытяжной вентилятор (190) с искусственной тягой функционально располагается для приема потока (178) выхлопного газа из генератора (170) водяного пара для извлечения тепла, где второй вытяжной вентилятор (90) с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100), чувствительного к сигналам от датчика (75), который является чувствительным к давлению в генераторе (170) водяного пара для извлечения тепла.

Аспект 32. Устройство в соответствии с аспектом 31, дополнительно содержащее:

датчик (192), который является чувствительным к концентрации кислорода в потоке (178) выхлопного газа от генератора (170) водяного пара для извлечения тепла, где контроллер (100) функционально соединен для приема сигналов от датчика (192), который является чувствительным к концентрации кислорода в потоке (178) выхлопного газа;

где второй вытяжной вентилятор (190) с искусственной тягой функционально соединен для приема сигналов от контроллера (100), чувствительного к сигналам от датчика (192), который является чувствительным к концентрации кислорода в потоке (178) выхлопного газа.

Аспект 33. Способ получения водорода, включающий:

первичный режим работы, первичный режим работы включает:

смешивание первого количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) с первым количеством, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) с образованием первого количества смешанного потока (26) окислителя, содержащего выхлопной газ газовой турбины;

введение первого количества подаваемого газового потока (34) риформинга во множество трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга, взаимодействие первого количества подаваемого газового потока (34) риформинга при реакции риформинга при условиях реакции эффективных при образовании первого количества потока (36) риформата, содержащего H₂, CO, CH₄ и H₂O, и извлечение первого количества потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга; и

горение первого количества потока (32) топлива вместе, по меньшей мере, с частью первого количества смешанного потока (26) окислителя, содержащего выхлопной газ газовой турбины, в печи (30) риформинга, в пространстве внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, при условиях эффективных для горения первого количества потока (32) топлива с образованием первого количества газового потока (38) продуктов горения и генерированием тепла для обеспечения энергией для взаимодействия первого количества подаваемого газового потока (34) риформинга внутри множества трубок риформинга, содержащих катализатор, и извлечение первого количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга;

вторичный режим работы, этот вторичный режим работы осуществляется, когда поток (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) прерывается или становится иным образом недоступным, вторичный режим работы включает:

открывание клапанного узла (25) и смешивание первого количества потока (27) нагнетаемого воздуха со вторым количеством потока (21) окислителя с образованием первого количества смешанного потока окислителя (29), содержащего нагнетаемый воздух;

введение второго количества подаваемого газового потока (34) риформинга во множество трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга, взаимодействие второго количества подаваемого газового потока (34) риформинга при реакции риформинга при условиях реакции эффективных для образования второго количества потока (36) риформата, содержащего H₂, CO, CH₄ и H₂O, и извлечение второго количества потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга; и

горение второго количества потока (32) топлива вместе, по меньшей мере, с частью первого количества смешанного потока окислителя, содержащего нагнетаемый воздух (29), в печи (30) риформинга, в пространстве внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, при условиях эффективных для горения второго количества потока (32) топлива с целью образования второго количества газового потока (38) продуктов горения и генерирования тепла для обеспечения энергией для взаимодействия второго количества подаваемого газового потока (34) риформинга внутри множества трубок риформинга, содержащих катализатор, и извлечение второго количества газового потока (38) продуктов горения из первой печи (30) риформинга.

Аспект 34. Способ согласно аспекту 33, когда при запуске вторичного режима работы, клапанный узел (25) открывается до заданного положения, заданное положение зависит от рабочей скорости вращения газовой турбины перед запуском вторичного режима работы.

Аспект 35. Способ согласно аспекту 33 или аспекту 34, дополнительно включающий:

прохождение первого количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) в теплообменник (22) перед смешиванием первого количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) с первым количеством, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа, нагревая при этом первое количество потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20); и

прохождение второго количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) в теплообменник (22) перед смешиванием первого количества потока (27) нагнетаемого воздуха со вторым количеством потока (21) окислителя, нагревая при этом второе количество потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20).

Аспект 36. Способ согласно аспекту 35, где поток окислителя (21) нагревается в теплообменнике (22) с помощью опосредованного теплообмена, по меньшей мере, с одним объектом из части газового потока или всего газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга из части потока или всего потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга.

Аспект 37. Способ согласно любому из аспектов 33–36,

где печь (30) риформинга имеет некоторое давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор;

где первичный режим работы дополнительно включает прохождение первого количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга в вытяжной вентилятор 50 с искусственной тягой, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой работает таким образом, что давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга находится в пределах от -2,5 кПа в датчике (-10 дюймов H₂O) до + 0,25 кПа в датчике (+1 дюйм водяного столба) или находится в пределах от -1,5 кПа в датчике (-6 дюймов H₂O) до -0,5 кПа в датчике (-2 дюйма H₂O) или находится в пределах от -1 кПа в датчике (-4 дюйма H₂O) до -0,75 кПа в датчике (-3 дюйма H₂O); и

где вторичный режим работы дополнительно включает прохождение второго количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга в вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой работает таким образом, что давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга находится в пределах от -2,5 кПа в датчике (-10 дюймов H₂O) до + 0,25 кПа в датчике (+1 дюйм водяного столба) или находится в пределах от -1,5 кПа в датчике (-6 дюймов H₂O) до -0,5 кПа в датчике (-2 дюйма H₂O) или находится в пределах от -1 кПа в датчике (-4 дюйма H₂O) до -0,75 кПа в датчике (-3 дюйма H₂O).

Аспект 38. Способ согласно любому из аспектов 33-37, дополнительно включающий:

третичный режим работы, этот третичный режим работы осуществляется после вторичного режима работы, третичный режим работы осуществляется, когда поток выхлопного газа из газовой турбины является недоступным, третичный режим работы включает;

частичное закрывание клапанного узла (25) и смешивание второго количества потока (27) нагнетаемого воздуха с третьим количеством потока (21) окислителя для образования второго количества смешанного потока окислителя, содержащего нагнетаемый воздух (29);

введение третьего количества подаваемого газового потока (34) риформинга во множество трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга, взаимодействие третьего количества подаваемого газового потока (34) риформинга при условиях реакции эффективных для образования третьего количества потока (36) риформата, содержащего H₂, CO, CH₄, и H₂O, и извлечение третьего количества потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга; и

горение третьего количества потока (32) топлива вместе, по меньшей мере, с частью второго количества смешанного потока окислителя, содержащего нагнетаемый воздух (29), в печи (30) риформинга, в пространстве внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, при условиях эффективных для горения третьего количества потока (32) топлива с целью образования третьего количества газового потока (38) продуктов горения и генерирования тепла для обеспечения энергией для взаимодействия третьего количества подаваемого газового потока (34) риформинга внутри множества трубок риформинга, содержащих катализатор, и извлечение третьего количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга;

где первое количество потока (21) окислителя имеет среднюю по времени массовую скорость потока F₁;

где второе количество потока (21) окислителя имеет среднюю по времени массовую скорость потока F₂;

где третье количество потока (21) окислителя имеет среднюю по времени массовую скорость потока F₃;

где первое количество потока (27) нагнетаемого воздуха имеет среднюю по времени массовую скорость потока G₁;

где второе количество потока (27) нагнетаемого воздуха имеет среднюю по времени массовую скорость потока G₂; и,

где F₃>F₁, F₃>F₂ и G₁>G₂.

Аспект 39. Способ согласно аспекту 38, дополнительно включающий прохождение третьего количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) в теплообменник (22) перед смешиванием второго количества потока (27) нагнетаемого воздуха с третьим количеством потока (21) окислителя, нагревая при этом третье количество потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20).

Аспект 40. Способ согласно аспекту 38 или аспекту 39,

где печь (30) риформинга имеет некоторое давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор;

где первичный режим работы дополнительно включает прохождение первого количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга в вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой работает (то есть скорость вращения мотора воздуходувки такая) таким образом, что давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга находится в пределах от -2,5 кПа в датчике (-10 дюймов H₂O) до +0,25 кПа в датчике (+1 дюйм водяного столба) или находится в пределах от -1,5 кПа в датчике (-6 дюймов H₂O) до -0,5 кПа в датчике (-2 дюйма H₂O) или находится в пределах от -1 кПа в датчике (-4 дюйма H₂O) до -0,75 кПа в датчике (-3 дюйма H₂O);

где вторичный режим работы дополнительно включает прохождение второго количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга в вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой работает таким образом, что давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга находится в пределах от -2,5 кПа в датчике (-10 дюймов H₂O) до +0,25 кПа в датчике (+1 дюйм водяного столба) или находится в пределах от -1,5 кПа в датчике (-6 дюймов H₂O) до -0,5 кПа в датчике (-2 дюйма H₂O) или находится в пределах от -1 кПа в датчике (-4 дюйма H₂O) до -0,75 кПа в датчике (-3 дюйма H₂O); и

где третичный режим работы дополнительно включает прохождение третьего количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга в вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой, где вытяжной вентилятор (50) с искусственной тягой работает таким образом, что давление внешнее по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга находится в пределах от -2,5 кПа в датчике (-10 дюймов H₂O) до +0,25 кПа в датчике (+1 дюйм водяного столба) или находится в пределах от -1,5 кПа в датчике (-6 дюймов H₂O) до -0,5 кПа в датчике (-2 дюйма H₂O) или находится в пределах от -1 кПа в датчике (-4 дюйма H₂O) до -0,75 кПа в датчике (-3 дюйма H₂O).

Аспект 41. Способ согласно любому из аспектов 38–40, дополнительно включающий режим вентиляции, этот режим вентиляции включает:

смешивание четвертого количества потока окислителя из нагнетательного вентилятора (20) со вторым количеством, по меньшей мере, части (19) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) для образования второго количества смешанного потока окислителя, содержащего выхлопной газ газовой турбины (26);

открывание клапанного узла (25) и высвобождение первой части второго количества смешанного потока (26) окислителя через проход (18) (в качестве выводимого потока (28));

введение четвертого количества подаваемого газового потока (34) риформинга во множество трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга, взаимодействие четвертого количества подаваемого газового потока (34) риформинга при условиях реакции эффективных для образования четвертого количества потока (36) риформата, содержащего H₂, CO, CH₄ и H₂O, и извлечение четвертого количества потока (36) риформата из множества трубок риформинга, содержащих катализатор, в печи (30) риформинга; и

горение четвертого количества потока (32) топлива со второй частью второго количества смешанного потока (26) окислителя в печи (30) риформинга, в пространстве внешнем по отношению к множеству трубок риформинга, содержащих катализатор, при условиях эффективных для горения четвертого количества потока (32) топлива с целью образования четвертого количества газового потока (38) продуктов горения и генерирования тепла для обеспечения энергией для взаимодействия четвертого количества подаваемого газового потока (34) риформинга внутри множества трубок риформинга, содержащих катализатор риформера, и извлечение четвертого количества газового потока (38) продуктов горения из печи (30) риформинга.

Аспект 42. Способ согласно аспекту 41, дополнительно включающий прохождение четвертого количества потока (21) окислителя из нагнетательного вентилятора (20) в теплообменник (22) перед смешиванием четвертого количества потока окислителя со вторым количеством, по меньшей мере, части потока выхлопного газа из газовой турбины, нагревая при этом четвертое количество потока окислителя из нагнетательного вентилятора (20).

Аспект 43. Способ согласно любому из аспектов 33–42, дополнительно включающий режим запуска газовой турбины, этот режим запуска газовой турбины включает:

прохождение запускающего количества потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) в клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10), где клапанный узел (15) для контроля потока (12) выхлопного газа высвобождает запускающее количество потока выхлопного газа через проход (17) для выхлопного газа газовой турбины, так что ни какая часть запускающего количества потока (12) выхлопного газа высвобождаемого через проход (17) для выхлопного газа газовой турбины не используется в качестве окислителя для горения в первой печи (30) риформинга или другой печи риформинга.

Аспект 44. Способ согласно любому из аспектов 33-43, где первичный режим работы дополнительно включает:

смешивание первого количества второго потока (61) окислителя из второго нагнетательного вентилятора (60) с первым количеством второй части (59) потока (12) выхлопного газа из газовой турбины (10) с образованием первого количества второго смешанного потока окислителя, содержащего выхлопной газ газовой турбины (66);

введение первого количества второго подаваемого газового потока риформинга (74) во множество трубок риформинга, содержащих катализатор, во второй печи (70) риформинга, взаимодействие первого количества второго подаваемого газового потока риформинга (74) при реакции риформинга при условиях реакции эффективных при образовании первого количества второго потока (76) риформата, содержащего H₂, CO, CH₄ и H₂O, и извлечение первого количества второго потока (76) риформата из множе