F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 02 – C
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
02
C
F02C 6/10 (2006.01) F01K 23/06 (2006.01) F02C 3/28 (2006.01) F25J 3/02 (2006.01) F25J 3/04 (2006.01)
Patent
CA 2195909
A high pressure combustion turbine is integrated with a double column cryogenic air separation system by cooling and purifying a portion of the compressed air from the combustion turbine compressor, work expanding a first portion of the resulting cooled air, and introducing the expanded air into the low pressure column. A second portion of the resulting cooled air is further cooled, throttled, and introduced into the high pressure column. A nitrogen product stream is returned to the turbine combustor, and a portion of the nitrogen product stream optionally is cooled, throttled, and recycled into the high pressure column. Preferably the higher pressure column operates at an absolute pressure which is about 20% to about 85% of the absolute pressure of the compressed air from the combustion turbine air compressor. Optionally an oxygen-rich liquid or a nitrogen-rich liquid is withdrawn from the higher pressure column during a period of low nitrogen product demand, stored, and withdrawn from storage to supplement feed to the lower pressure column during periods of high nitrogen product demand. Alternatively, high purity liquid oxygen is withdrawn from the lower pressure column during a period of low oxygen product, stored, and withdrawn from storage during periods of high oxygen product demand to supplement oxygen product withdrawn from the higher pressure column.
La présente invention vise l'intégration d'une turbine à gaz haute pression et d'un système à double colonnes de séparation de l'oxygène à très basse température qui refroidit et purifie une partie de l'air comprimé provenant du compresseur de la turbine à gaz; une première partie de l'air ainsi refroidi prend de l'expansion et pénètre dans la colonne basse pression. Une deuxième partie de l'air refroidi est refroidie davantage, comprimée et introduite dans la colonne haute pression. Un jet de produit azoté pénètre dans la chambre de combustion de la turbine, et une partie du jet de produit azoté peut être refroidi, comprimé et réintroduit dans la colonne haute pression. De préférence, la colonne haute pression fonctionne à une pression absolue allant d'environ 20 % à environ 85 % de la pression absolue de l'air comprimé du compresseur d'air de la turbine à gaz. Un liquide à forte teneur en oxygène ou en azote peut être extrait de la colonne haute pression lorsque la demande d'azote est faible; le liquide est alors stocké et récupéré pour suppléer à l'alimentation de la colonne basse pression lorsque la demande d'azote est élevée. De même, un liquide à forte teneur en oxygène peut être extrait de la colonne basse pression lorsque la demande d'oxygène est faible; le liquide est alors stocké et récupéré lorsque la demande d'oxygène est élevée pour suppléer à l'alimentation de produit oxygéné provenant de la colonne haute pression.
Smith Arthur Ramsden
Woodward Donald Winston
Air Products And Chemicals Inc.
Mcfadden Fincham
LandOfFree
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