(57)【要約】  本発明は、アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための方法に関するものであり、アスファルテン含有燃料（３）は、脱歴ユニット（５）に供給され、当該脱歴ユニット内で、燃料（３）に含まれたアスファルテンは、溶剤（１１）を用いて分離され、概ね脱歴された燃料（１５）が生じており、溶剤（１１）は、燃料（３）からのアスファルテンの分離が行われた後、溶剤回収ユニット（７）内で、脱歴された燃料（１５）から分離され、アスファルテン含有燃料（３）の浄化のために、ガスタービン（２７、６９）内での燃料（１５）の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が用いられる。さらに、本発明は、アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための、対応する装置（１、３１、９１、１１１）に関する。
2019518817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための方法であって、
−前記アスファルテン含有燃料（３）は、脱歴ユニット（５）に供給され、前記脱歴ユニット内で、燃料（３）に含まれたアスファルテンは、溶剤（１１）を用いて分離され、概ね脱歴された燃料（１５）が生じており、
−前記溶剤（１１）は、前記燃料（３）からのアスファルテンの分離が行われた後、溶剤回収ユニット（７）内で、脱歴された前記燃料（１５）から分離され、及び、
−前記アスファルテン含有燃料（３）の浄化のために、ガスタービン（２７、６９）内での燃料（１５）の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が用いられる方法。
【請求項２】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、脱歴された前記燃料（１５）からの前記溶剤（１１）の分離のために用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶剤回収ユニット（７）内で、脱歴された前記燃料（１５）から分離された前記溶剤（１１）が、前記脱歴ユニット（５）に戻される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アスファルテン含有燃料（３）が、前記脱歴ユニット（５）に供給される前に、第１の分離段（４１）に供給され、前記第１の分離段では、低沸点の燃料成分を有する第１の部分流（４３）が、前記燃料（３）から分離される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、前記第１の部分流（４３）の前記アスファルテン含有燃料（３）からの分離のために用いられる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記燃料（３）が、前記第１の部分流（４３）の分離の後、第２の分離段（５３）に供給される、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、前記燃料（３）が前記第２の分離段（５３）に供給される前に、前記燃料（３）を加熱するために用いられる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の分離段（５３）において、第２の部分流（５９）が、前記燃料（３）から分離される、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記燃料（３）が、前記第２の分離段（５３）に供給される前に、前記燃料（３）から分離された前記第２の部分流（５９）によって付加的に熱せられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の部分流（５９）が、前記燃料（３）の加熱の際に冷却される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
冷却された前記第２の部分流（５９）が、ガスタービン（６９）に供給される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記燃料（３）が、前記第２の部分流（５９）の分離後、前記脱歴ユニット（５）に供給され、前記脱歴ユニット内では、前記燃料（３）に含まれたアスファルテンが分離される、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記燃料（３）が、脱歴の前に冷却される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
脱歴された前記燃料（１５）が、前記溶剤（１１）の分離後に、ガスタービン（２７）に供給される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、熱伝達回路（９３）に伝達される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための装置（１、３１、９１、１１１）であって、前記装置は、溶剤（１１）を用いて、燃料（３）に含まれるアスファルテンを分離し、概ね脱歴された燃料（１５）を生じさせるための脱歴ユニット（５）と、前記脱歴ユニット（５）と流体技術的に連結された、アスファルテンの分離が行われた後で、脱歴された前記燃料（１５）から前記溶剤（１１）を分離するための溶剤回収ユニット（７）と、を含んでおり、前記アスファルテン含有燃料（３）の分離のために、ガスタービン（２７、６９）内での燃料（１５）の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が利用可能である装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１７】
前記溶剤回収ユニット（７）が、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（７９）と熱技術的に連結されている、請求項１６に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１８】
前記溶剤回収ユニット（７）が、再循環導管（２１）を含んでおり、前記再循環導管は、前記脱歴ユニット（５）の供給導管（２３）と流体技術的に連結されている、請求項１６又は１７に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１９】
前記脱歴ユニット（５）の上流には、低沸点の燃料成分を有する第１の部分流（４３）を前記燃料（３）から分離するために、第１の分離段（４１）が流体技術的に接続されている、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２０】
前記第１の分離段（４１）が、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（５２）と熱技術的に連結されている、請求項１９に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２１】
前記第１の分離段（４１）の下流には、第２の部分流（５９）を前記燃料（３）から分離するために、第２の分離段（５３）が流体技術的に接続されている、請求項１９又は２０に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２２】
前記第２の分離段（５３）が、供給導管（５７）を含んでおり、前記供給導管は、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（６１）と熱技術的に連結されている、請求項２１に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２３】
前記第２の分離段（５３）の第１の排出導管（６５）が、前記第２の分離段（５３）の供給導管（５７）と熱技術的に連結されている、請求項２１又は２２に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２４】
前記第２の分離段（５３）の前記第１の排出導管（６５）が、ガスタービン（２７、６９）と流体技術的に連結されている、請求項２３に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２５】
前記第２の分離段（５３）の第２の排出導管（７３）が、前記脱歴ユニット（５）の供給導管（９）と流体技術的に連結されている、請求項２１から２４のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２６】
前記溶剤回収ユニット（７）の排出導管（２９）が、ガスタービン（２７、６９）と流体技術的に連結されている、請求項１６から２５のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２７】
ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（９５）と熱技術的に連結されている熱伝達回路（９３）を含んでいる、請求項１６から２６のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルテン含有燃料を浄化するための方法に関する。さらに、本発明は、アスファルテン含有燃料を浄化するための対応する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー生産の領域では、しばしば、割安な燃料として、ガスタービンによるエネルギー生成に利用可能である原油及び重油が用いられる。しかしながら、そのような原油及び重油はアスファルテンを含んでおり、アスファルテンは、バナジウム又はニッケル等の化学結合した重金属を含んでいる。オイルが燃料する際、これらの重金属は金属酸化物として放出される。金属酸化物は、タービンブレードの金属と合金を形成し、タービンブレードを腐食するか、又は、弱化させる。
【０００３】
さらに、アスファルテンは、その金属含有量とは関係なく、圧力又は温度が著しく変化した場合に固体として沈殿するという特性を有している。この固体のアスファルテン粒子は、用いられる燃焼器の導管又は細いノズルを詰まらせ、タービン内での混合物の生成に持続的に影響を与える可能性があり、それによって、タービンの効率が低下する。従って、ガスタービン内での原油の燃焼には、高い要求が課せられている。
【０００４】
原油は、ガスタービン内での発電には、条件付きでのみ適している。なぜなら、現代の高性能タービンは、燃料内のニッケル又はバナジウム等の重金属を、大部分の原油における濃度を下回る値までのみ許容するからである。すでにこの理由からだけでも、重金属感受性の高性能タービンで原油を用いることは不可能である。従って、ガスタービンで燃料を用いる前に、燃料の適切な前処理を行うことが必要不可欠である。
【０００５】
アスファルテン及び重金属を、対応する原油から分離し、当該原油をガスタービン内での燃焼のために処理するために、いわゆる脱歴プロセスが知られている。脱歴プロセスは、残りのオイル成分に対する沈殿剤又は溶剤として脂肪族飽和炭化水素を添加することによるアスファルテンの抽出に基づいている。
【０００６】
原油に含まれる重金属は、アスファルテンにおいて著しく濃縮されているので、アスファルテンの除去は、重金属の即時の除去につながる。アスファルテン及び重金属を含有する原油と、対応する溶剤又は脱歴剤とを混合することによって、アスファルテンが沈殿し、重質原油は、中質原油又は軽質原油に変換される。
【０００７】
沈殿したアスファルテンと、アスファルテンの沈殿の際に同時に除去された重金属とは、原油から分離され、プロセスから取り除かれる。その後、脱歴された原油が、ガスタービン内で燃焼し得る。溶剤は、プロセスから回収され、理想的には、脱歴プロセスに戻される。
【０００８】
さらに、実際の脱歴プロセスの前に、的を絞って燃料を予備濃縮する可能性が存在する。その際、低沸点の燃料成分を含む留分が、浄化されるべきアスファルテン含有燃料から分離される。結果として、高沸点の成分とアスファルテン及び重金属とが濃縮された燃料の留分が生じ、当該留分は脱歴に供される。低沸点の燃料成分を含む留分は、バナジウム及びニッケル等の重金属を概ね含まず、例えばバナジウム感受性の高性能タービンに供給され、高性能タービンにおいて電力に変換され得る。
【０００９】
しかしながら、すでに記載された、使用された溶剤の回収及び予備濃縮のプロセスは、数１００℃の高い温度を必要とする。前処理されるべき燃料の流量が大きい場合、対応して大量の熱エネルギーを、例えば外部加熱によって導入する必要があり、それによって、プロセスの経済性が、全体として疑問視される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の課題は、一般的な方法に対して経済的に改善された、アスファルテンのアスファルテン含有燃料からの分離が得られる方法について記載することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第２の課題は、対応する経済的なアスファルテンのアスファルテン含有燃料からの分離を可能にする装置について記載することにある。
【００１２】
本発明によると、本発明の第１の課題は、アスファルテン含有燃料を浄化するための方法によって解決される。当該方法においては、アスファルテン含有燃料が、脱歴ユニットに供給され、脱歴ユニット内では、燃料に含まれるアスファルテンが、溶剤を用いて分離され、ほぼ脱歴された燃料が生じ、当該溶剤は、燃料からのアスファルテンの分離が行われた後、溶剤回収ユニット内で、脱歴された燃料から分離され、アスファルテン含有燃料の浄化のために、ガスタービン内での燃料の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が用いられる。
【００１３】
第１のステップでは、本発明は、基本的に、ガスタービン内でアスファルテン含有燃料を電力に変換する前に、アスファルテン含有燃料を処理するために必要なエネルギーを、発電所プロセス自体から取り出す可能性が存在するという考察に基づいている。とはいえ、この場合には、望ましくない発電所の効率の減少、又は、発電所の出力の損失を甘受しなければならないであろう。
【００１４】
第２のステップでは、本発明は、典型的なシングルサイクルガスタービン発電所の運転中には、高温のタービン排ガス、いわゆる煙道ガスが生じるというさらなる事実から出発している。タービン排ガスは、典型的には約５００℃の温度を有する。それゆえ、タービン排ガスのエネルギー含量は、燃料を浄化するためのエネルギーの需要を明らかに上回っている。しかしながら、タービン排ガス又は煙道ガスは、時として、利用されずに周囲に放出される。
【００１５】
本発明は、これらの事実を組み合わせ、第３のステップでは、これまで用いられなかったタービン排ガスの廃熱を、ガスタービン内での電力への変換のために、アスファルテン含有燃料を処理するため、又は、前処理するために、的を絞って用いることが可能であるということを認識している。高温排ガスの熱は、浄化プロセスに移され、温度調節が必要であるプロセスステップの範囲内で用いられる。
【００１６】
これは、プロセスにおいて流れる媒体の温度調節にも、浄化を実施するために用いられる装置の温度調節にも当てはまる。これに関して、シングルサイクルガスタービン発電所の排ガスは、外部加熱を行わず、従って、付加的な燃料費を生じさせずにプロセスを行うために、十分な「無料の」廃熱を提供している。
【００１７】
言い換えると、当該方法は、全体の発電所プロセスへの、燃料の浄化の、エネルギー最適化された統合の可能性を提供しており、当該方法においては、燃料の浄化は、それまで用いられていなかった熱の伝達によって、発電所の効率又は出力を概ね損なわずに行われる。熱統合は、ガスタービンの排ガスのエネルギーを用いて得られる。特に、エネルギー需要が高い場合、熱統合は、複数のガスタービンの排ガスのエネルギーを用いることによっても行われ得る。
【００１８】
浄化されるべき燃料として、特に、アスファルテン、すなわち高縮合芳香族炭化水素以外の主要成分が、特にアルカン、アルケン及びシクロアルカンである原油が用いられる。その他に、脂肪族及び複素環の窒素化合物及び硫黄化合物も生じる。
【００１９】
燃料に含まれるアスファルテンを分離することを可能にするために、燃料は脱歴ユニットに供給され、脱歴ユニット内で、アスファルテンは溶剤を用いて分離される。脱歴ユニットに流入する際、アスファルテン含有燃料の温度は一般的に、約６０℃である。溶剤又は脱歴剤としては、好ましくはブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）、ヘキサン（Ｃ６）及び／又はヘプタン（Ｃ７）等の短鎖炭化水素が用いられる。特に好ましくは、溶剤として、Ｃ４−Ｃ６留分とも表されるブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）及びヘキサン（Ｃ６）が用いられる。
【００２０】
脱歴の際に用いられる溶剤は、脂肪族化合物、芳香族化合物、パラフィン等の、アスファルテン含有燃料に含まれる可溶性成分を溶解させるために用いられる。アスファルテン含有燃料に含まれるアスファルテン留分、すなわちアスファルテン及び重金属を含む留分は、使用された溶媒には不溶である。従って、当該溶剤は、アスファルテンに関して、いわば「逆溶剤」として機能する。
【００２１】
脱歴ユニット内部での燃料の脱歴の後、ほぼアスファルテンを含まない、すなわち脱歴された燃料と溶剤とは、溶剤回収ユニットに供給される。溶剤回収ユニット内部では、溶剤が浄化され、脱歴された燃料から分離される。この分離は、蒸留を用いて行われ、その際、低沸点の溶剤は気化し、混合物から取り除かれる。
【００２２】
溶剤を気化させるためには、溶剤の加熱が必要である。一般的に、脱歴の下流で行われる溶剤回収は、約２００℃の流入温度を必要とする。これは、脱歴に用いられた溶剤の臨界温度をわずかに下回る温度が典型的である。
【００２３】
本発明の特に有利な態様において、タービン排ガスの廃熱は、溶剤を脱歴された燃料から分離するために用いられる。これは、タービン排ガスの熱の、浄化プロセスへ、又は、浄化プロセス中への直接の伝達である。主に脱歴された燃料及び溶剤を含む流れが、このために、好ましくはタービン排ガスの廃熱によって加熱される。この流れの加熱は、適切なことには、分離ユニットに流入する前に行われる。
【００２４】
このために、タービン排ガスの廃熱の、脱歴された燃料と溶剤とから成る混合物への熱伝達は、好ましくは、分離ユニットの上流に接続された熱交換器を通じて行われる。高温のタービン排ガスは、熱交換器を貫流し、その際に溶剤と脱歴された燃料とから成る混合物を加熱する。従って、この直接の熱統合を通じて、外部加熱を行わずに、溶剤の処理が行われる。
【００２５】
溶剤回収ユニットにおいて脱歴された燃料から分離された溶剤は、好ましくは脱歴ユニットに戻され、脱歴ユニットにおいて、供給されたアスファルテン含有燃料の新たな脱歴に用いられる。
【００２６】
本発明のさらなる好ましい態様によると、アスファルテン含有燃料は、脱歴ユニットに供給される前に、第１の分離段に供給され、第１の分離段では、低沸点の燃料成分を含む第１の部分流が燃料から分離される。第１の部分流は、低沸点の成分として、主にブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）、ヘキサン（Ｃ６）及び／又はヘプタン（Ｃ７）等の短鎖炭化水素を含んでいる。
【００２７】
従って、このような第１の部分流の分離によって、処理プロセスの中で溶剤として利用できる留分が得られる。対応して、溶剤回収ユニットから戻された溶剤に加えて、第１の部分流が脱歴ユニットに供給されると有利である。
【００２８】
第１の部分流のアスファルテン含有燃料からの分離は、適切なことには、蒸留を用いて行われる。このために、第１の分離段として、好ましくはプレフラッシュカラムが用いられる。
【００２９】
特に好ましくは、第１の部分流を燃料から分離するために、タービン排ガスの廃熱が用いられる。言い換えると、第１の部分流は、タービン排ガスを用いたアスファルテン含有燃料の加熱を通じて分離される。このために、タービン排ガスの廃熱が、好ましくは熱交換器を通じて、第１の分離段に導入される。高温のタービン排ガスは、熱交換器を貫流し、その際に、浄化されるべき燃料を加熱する。従って、タービン排ガスは、このプロセスステップにおいても、第１の部分流とアスファルテン含有燃料との蒸留による分離のために必要な熱を直接供給する。
【００３０】
第１の部分流の分離後、燃料は、好ましくは第２の分離段に供給される。第２の分離段に供給される燃料は、主に、比較的高沸点のアルカンと、重金属及びアスファルテン等の高沸点の成分とを含むサンプ留分である。
【００３１】
好ましくは、燃料は、第２の分離段に供給される前に加熱される。その際、温度は、４５０℃までが適切である。燃料の加熱のために、好ましくは同様に、タービン排ガスの廃熱が用いられる。すなわち、燃料は、第２の分離段に供給される前に、タービン排ガスの廃熱を用いて直接加熱される。対応して、この箇所でも、外部加熱は不要である。その代わりに、タービン排ガスの廃熱のアスファルテン含有燃料への熱伝達が行われる。このために、好ましくは、第２の分離段の上流に接続された熱交換器が用いられる。
【００３２】
第２の分離段において、特に好ましくは、第２の部分流が燃料から分離される。燃料からの第２の部分流の分離は、同じく適切なことには、蒸留を用いて行われる。このために、第２の分離段として、好ましくは相分離器、いわゆるフラッシュカラムが用いられる。第２の分離段で分離される第２の部分流は、主に、比較的長鎖のアルカンを含んでおり、バナジウムは失われている。
【００３３】
好ましくは、燃料は、第２の分離段に供給される前に、燃料から分離された第２の部分流によって、付加的に加熱される。その際、第２の部分流から燃料への熱伝達は、理想的には同様に、熱交換器を通じて行われる。第２の分離段において分離された部分流は、熱交換器を貫流し、その際に、アスファルテン含有燃料を加熱する。
【００３４】
適切なことに、燃料の加熱の際には、第２の部分流自体が冷却される。従って、ガスタービンに供給される前の部分流の温度は、最高温度約７０℃にまで低下し、後続の電力への変換に関する条件が形成される。それは、２つのプロセスステップの熱技術的な連結の形における、内部熱伝達である。
【００３５】
冷却された第２の部分流は、好ましくは、ガスタービンに供給される。本発明の特に有利な態様では、冷却された第２の部分流は、バナジウム感受性の高性能タービンに供給され、当該高性能タービンにおいて電力に変換される。その際、この第２の部分流は、もはやバナジウムを含まないので、添加剤は不要であり、同様に、タービンの損傷は懸念されない。
【００３６】
さらに好ましくは、第２の部分流は、ガスタービンに供給される前に、溶剤回収ユニットに供給された脱歴された燃料及び溶剤の流れを加熱するために用いられる。その際、第２の部分流は、その余剰の熱の一部を、この流れに伝達する。この熱伝達は、適切なことには、熱交換器を通じて行われる。その際、これは、当該方法の２つのプロセスステップの熱技術的な連結の形における、内部熱伝達である。
【００３７】
上述した、第１の部分流及び第２の部分流を対応する分離段においてアスファルテン含有燃料から分離するプロセスは、「燃料の予備濃縮」という概念に組み込まれ得る。
【００３８】
好ましくは、燃料に存在する硫黄は、燃料の予備濃縮によって、及び、後続の燃料の脱歴によって、取り除かれる。その際、燃料の燃焼の間に硫黄から生成される硫酸の濃度も低下し、その結果、硫酸の露点が低くなる。この結果生じる、硫酸の凝縮傾向の減少ゆえに、腐食の危険が減少する。残留硫黄含量及びそれに相関する硫酸の露点に応じて、低い排ガス温度が実現可能であり、低い排ガス温度は、発電所全体の高い効率と同じ意味を有する。このために、ガスタービンの下流には、好ましくは蒸気タービンが接続される（コンバインドサイクル発電所）。
【００３９】
第２の部分流の分離後、燃料では、アスファルテン及び重金属が濃縮されている。適切なことに、燃料は、脱歴ユニットに供給され、脱歴ユニット内で、燃料に含まれるアスファルテンが分離される。しかしながら実際の脱歴の前に、適切なことに、脱歴ユニット内部では、燃料が、６０℃から１２０℃の間の温度領域における、脱歴に好ましい温度まで冷却される。
【００４０】
脱歴されるべき燃料の冷却は、好ましくは、発電所プロセスの利用可能である低温の流れを用いて行われ、この流れは、燃料流自身よりも低い温度を有している。言い換えると、燃料の熱は、発電所プロセスに存在する、より温度の低い流れに伝達され、燃料自身が冷却される。従って、一般的に高価な冷却水による熱除去は不要である。それによって、アスファルテン含有燃料の浄化の際のエネルギー消費は、さらに減少する。その際、タンクに貯蔵された燃料の使用が適切であり、当該燃料は、さらなる使用に供される。これらの燃料は、適切なことに、周囲温度を有しているので、燃料の熱は、これらの燃料に伝えられ、除去され得る。
【００４１】
脱歴自体は、対応する混合要素内で燃料と溶剤とを超高速に混合することによって、及び、後続のアスファルテン又はアスファルテン粒子の沈殿によって行われる。アスファルテン粒子は、好ましくは、その粒径に応じて、燃料から分離される。適切なことに、燃料から分離したアスファルテンは、脱歴ユニットから取り出され、さらなる使用に供される。
【００４２】
適切なことに、脱歴された燃料は、溶剤の分離後に、ガスタービンに供給され、ガスタービン内で電力に変換される。確かに、この脱歴された燃料には、依然としてバナジウム及び／又は重金属が残留し得る。しかしながら、これらの残留物の割合は、十分に小さいので、燃料は、好ましくはバナジウム耐性のある標準的なタービンに供給され、当該タービンによってエネルギーとして使用され得る。
【００４３】
本発明のさらなる有利な態様では、タービン排ガスの廃熱は、まず熱伝達回路に伝達される。燃料浄化のプロセスへの（又はそのために用いられる装置の構成要素への）熱伝達は、熱伝達回路を始まりとして、それに続く形で初めて行われる。熱伝達回路が存在する場合のタービン排ガスの廃熱の利用は、間接的に行われる。このようなプロセスの進め方は、安全面の理由から有利である。なぜなら、高温のタービン排ガス、すなわち煙道ガス及び加熱されるべき燃料流が、同じ装置を通らなくてもよいからである。基本的に、熱伝達回路を始点として、温度調節が必要な全てのプロセスへの熱伝達が可能である。
【００４４】
熱伝達回路として、好ましくは水蒸気を生成するための二次回路が用いられる。このような二次搬送回路において、タービン排ガスの廃熱によって、熱伝達回路内部で生成される水蒸気は、本発明の有利な態様では、溶剤回収ユニットにおける溶剤回収に用いられる。その際、ガスタービンの廃熱は、熱伝達回路内で循環する流体を加熱し、当該流体は、溶剤回収のための熱を提供する。従って、熱伝達回路は、ガスタービンと燃料浄化との間に接続されている。
【００４５】
さらに好ましくは、生成された水蒸気は、第１の部分流の分離の際の燃料の予備濃縮のために、及び／又は、第２の部分流の燃料からの分離の際のオイルの予備濃縮のための燃料の予備濃縮のために用いられる。ここでも、ガスタービンの廃熱は、熱伝達回路内で循環する流体に伝達され、当該流体は、アスファルテン含有燃料の前処理のために、熱を当該燃料に伝達する。適切なことに、生成された余剰蒸気からの残存する残留エネルギーは、蒸気タービンを用いて、電力に変換される。適切なことに、熱伝達回路は、蒸気段として構成されている。
【００４６】
総じて、タービン排ガスの余剰の廃熱の存在は、燃料の脱歴の、全体の発電所プロセスへの、エネルギー最適化された直接及び／又は間接の統合を可能にする。タービン排ガスの廃熱の直接利用は、溶剤の脱歴された燃料からの分離の範囲内で、第１の部分流のアスファルテン含有燃料からの分離の際、及び／又は、燃料が第２の分離段に供給される前の燃料の加熱の際に行われる。
【００４７】
間接的な廃熱利用は、タービン排ガスの廃熱の熱伝達回路への熱伝達によって得られる。自明のことながら、必要に応じて、タービン排ガスの廃熱の直接的な伝達と、同時に間接的な廃熱利用とを、組み合わせて利用することも可能である。
【００４８】
本発明によると、本発明の第２の課題は、アスファルテン含有燃料を浄化するための装置によって解決される。当該装置は、溶剤を用いて、燃料に含まれるアスファルテンを分離させ、概ね脱歴された燃料を生じさせる脱歴ユニットと、アスファルテンの分離が行われた後で、溶剤を脱歴された燃料から分離するための、脱歴ユニットと流体技術的に連結された溶剤回収ユニットと、を含んでおり、アスファルテン含有燃料の浄化のために、ガスタービンにおいて燃料の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が利用可能である。
【００４９】
このような装置は、脱歴プロセス及び溶剤回収の、全体の発電所プロセスへのエネルギー最適化された統合によって、アスファルテン含有燃料の効率的かつ確実な浄化を可能にする。
【００５０】
アスファルテン含有燃料からアスファルテン及び重金属を浄化することを可能にするために、アスファルテン含有燃料は、脱歴ユニットに供給される。適切なことには、このために、脱歴ユニットには、供給導管が接続されている。脱歴ユニット内部では、燃料に含まれるアスファルテンが、燃料から分離される。このために、短鎖アルカンを含む溶剤（「逆溶剤」）が用いられ、当該逆溶剤は、適切なことに、脂肪族化合物、芳香族化合物、パラフィン等の、アスファルテン含有燃料に含まれる可溶性成分を溶解させるために用いられている。
【００５１】
燃料の脱歴が行われた後、燃料は、溶剤と共に、溶剤回収ユニットに供給される。適切なことには、このために、脱歴ユニットには、排出導管が接続されており、当該排出導管は、溶剤回収ユニットの供給導管と連結されている。
【００５２】
特に好ましくは、溶剤回収ユニットが、ガスタービンの排ガス導管と熱技術的に連結されている。このような方法で、タービン排ガスの廃熱が、脱歴された燃料からの溶剤の分離のために利用可能である。このために、溶剤回収ユニットの供給導管には、熱交換器が接続されており、高温のタービン排ガスが、当該熱交換器を貫流する。
【００５３】
熱は、溶剤回収ユニットの供給導管を通って流れる、脱歴された燃料と溶剤とから成る混合物に伝達される。加熱された混合物は、次に、脱歴された燃料から溶剤を分離するために、溶剤回収ユニットに供給される。溶剤回収ユニットは、好ましくは蒸留塔として構成されている。
【００５４】
燃料の分離、及び、それに伴う溶剤の回収の後、当該溶剤は、脱歴ユニットに戻される。このために、溶剤回収ユニットは、脱歴ユニットの供給導管と流体技術的に連結された再循環導管を含んでいる。従って、溶剤は、溶剤回収ユニットと脱歴ユニットとの間の回路において循環する。
【００５５】
特に好ましくは、脱歴ユニットの上流には、低沸点の燃料成分、特にブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）、ヘキサン（Ｃ６）及び／又はヘプタン（Ｃ７）等の短鎖炭化水素を含む第１の部分流を、燃料から分離するための第１の分離段が、流体技術的に接続されている。対応して、第１の部分流は、溶剤に適している。第１の部分流は、好ましくは、溶剤収集容器に供給される。適切なことには、このために、第１の分離段には、排出導管が接続されており、当該排出導管は、対応する溶剤収集容器の供給導管と、流体技術的に連結されている。
【００５６】
第１の部分流の分離は、タービン排ガスの廃熱の導入を通じて行われる。このために、有利な態様においては、第１の分離段は、好ましくは蒸留ユニットとして構成され、ガスタービンの排ガス導管と熱技術的に連結されている。タービン排ガスの廃熱は、第１の分離段に伝達される。適切なことには、このために、第１の分離段には、熱交換器が接続されており、当該熱交換器は、第１の分離段に流入するアスファルテン含有燃料を加熱する。その際、第１の部分流が気化し、第１の分離段から取り除かれる。
【００５７】
好ましくは、第１の分離段の下流には、第２の部分流を燃料から分離するための第２の分離段が、流体技術的に接続されている。このために、第１の分離段の排出導管は、第２の分離段の供給導管と、好ましくは流体技術的に連結されている。第２の分離段は、好ましくは相分離器として構成されている。第２の分離段において分離された第２の部分流は、主に、比較的長鎖のアルカンを含んでおり、バナジウムは失われている。
【００５８】
好ましい態様では、第２の分離段は、ガスタービンの排ガス導管と熱技術的に連結された供給導管を含んでいる。適切なことには、熱技術的な連結のために、供給導管には、熱交換器が接続されており、タービン排ガスは当該熱交換器を貫流する。
【００５９】
さらに、第２の分離段の第１の排出導管が、第２の分離段の供給導管と熱技術的に連結されていると有利である。このために、さらなる熱交換器が、第２の分離段の供給導管に接続されている。第２の分離段の第１の排出導管を通じて、アスファルテン含有燃料から分離された第２の部分流が取り除かれる。この加熱された第２の部分流は、熱交換器の通過の際に、第１の分離段を離れた燃料に、余剰の熱を放出し、当該燃料を加熱する。これは、タービン排ガスを用いた加熱に加えて行われる。対応して、これは、同様に内部熱伝達である。
【００６０】
第２の分離段の第１の排出導管を通じて、分離された第２の部分流が、ガスタービンに供給される。適切なことには、このために、第２の分離段の第１の排出導管は、ガスタービンと流体技術的に連結されている。第２の部分流は、バナジウムをもはや含まないので、第２の部分流は、バナジウム感受性の高性能タービンにおいて、電力に変換され得る。好ましくは、第２の分離段の第１の排出導管は、対応するバナジウム感受性の高性能タービンの供給導管と連結されている。
【００６１】
適切なことに、第２の分離段の第２の排出導管は、脱歴ユニットの供給導管と、流体技術的に連結されている。このような方法で、脱歴されるべき燃料は、脱歴ユニットに供給される。脱歴された燃料を溶剤回収ユニットに供給するために、既に挙げたように、脱歴ユニットの排出導管が、溶剤回収ユニットの供給導管と流体技術的に連結されている。
【００６２】
さらに、第２の分離段の第１の排出導管が、溶剤回収ユニットの供給導管と熱技術的に連結されていると有利である。このために、適切なことには、さらなる熱交換器が、溶剤回収ユニットの供給導管に接続されている。当該熱交換器を、第２の分離段において脱歴された燃料から分離された第２の部分流が貫流する。
【００６３】
その際、第２の部分流は、その余剰の熱の一部を、脱歴ユニットを離れた、脱歴された燃料と溶剤とから成る混合物に伝達する。すなわち、熱交換器によって、溶剤回収のために、付加的な熱が供給される。これは、装置の各構成要素間、すなわち分離段と溶剤回収ユニットとの間における内部熱伝達である。
【００６４】
好ましくは、溶剤回収ユニットの排出導管は、ガスタービンと流体技術的に連結されている。溶剤の分離の後、脱歴された燃料は、この連結を通ってガスタービンに供給され、ガスタービン内で電力に変換される。
【００６５】
さらに有利には、当該装置は、熱伝達回路を含んでおり、当該熱伝達回路は、ガスタービンの排ガス導管と熱技術的に連結されている。タービン排ガスの廃熱は、熱伝達回路を通じて、それぞれ加熱されるべき媒体又は装置の構成要素に、間接的に伝達される。その際、好ましくは、熱伝達回路は、水蒸気を生成するための二次回路として構成されている。
【００６６】
熱伝達回路の熱を、脱歴されるべき燃料の浄化プロセスに伝達するために、熱伝達回路は、好ましくは、溶剤回収ユニットと熱技術的に連結されている。さらに、第１の分離段及び／又は第２の分離段が、熱伝達回路と熱技術的に連結されていると有利である。
【００６７】
当該装置に関するさらなる有利な態様は、当該方法に向けられた従属請求項から明らかである。その際、当該方法とそのさらなる発展形態とに関して挙げられた利点は、装置に準用できる。
【００６８】
以下において、本発明の実施例を、図面を基に詳細に説明する。その際、示されているのは以下の図である：
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】燃料の予備濃縮を行わない、アスファルテン含有燃料を浄化するための装置を概略的に示した図である。
【図２】燃料の予備濃縮を行う、アスファルテン含有燃料を浄化するための装置を概略的に示した図である。
【図３】図２に係る装置を詳細に示した図である。
【図４】燃料の予備濃縮を行わない、アスファルテン含有燃料を浄化するための装置を概略的に示した別の図である。
【図５】燃料の予備濃縮を行う、アスファルテン含有燃料を浄化するための装置を概略的に示した別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１には、燃料３の予備濃縮を行わない、アスファルテン含有燃料３を浄化するための装置１が概略的に示されている。
【００７１】
装置１は、脱歴ユニット５と、脱歴ユニット５に流体技術的に連結された溶剤処理ユニット７と、を含んでいる。燃料３は、脱歴ユニット５に接続された供給導管９を通じて、脱歴ユニット５に供給される。当該燃料は、脱歴ユニット５に流入する際に、約７０℃の温度を有している。ここでは、燃料３から、アスファルテン及び重金属が浄化される。
【００７２】
アスファルテン及び重金属を分離するために、主にブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）及びヘキサン（Ｃ６）を含む溶剤１１が用いられる。溶剤１１は、脱歴の際に、アスファルテン含有燃料３に含まれる可溶性成分の溶解に用いられる。アスファルテン含有燃料３に含まれるアスファルテンは、使用される溶剤１１には不溶であるので、溶剤１１は、アスファルテンに対しては「逆溶剤」である。
【００７３】
分離されたアスファルテン及び重金属は、脱歴ユニット５に接続された排出導管１３を通じて、対応して構成された装置における、ここでは詳細に述べられていない処理と、それに続く使用とに供される。脱歴された燃料１５は、溶剤１１と共に、溶剤回収ユニット７に供給される。
【００７４】
このために、脱歴ユニット５には、排出導管１７が接続されており、排出導管１７は、溶剤回収ユニット７の供給導管１９と流体技術的に連結されている。溶剤回収ユニット７内では、溶剤１１が、脱歴された燃料１５から分離され、脱歴プロセスに再び戻される。
【００７５】
溶剤１１の再循環のために、溶剤回収ユニット７には、再循環導管２１が接続されており、再循環導管２１は、脱歴ユニット５の供給導管２３と流体技術的に接続されている。従って、溶剤１１は、溶剤回収ユニット７と脱歴ユニット５との間の回路２５内で循環する。
【００７６】
溶剤回収ユニット７内での溶剤１１の分離は、溶剤１１の気化を通じて熱的に行われる。このために、溶剤１１と脱歴された燃料１５とから成る混合物は、約２００℃にまで熱せられる。このために必要な熱を供給するために、タービン排ガスの廃熱が用いられる。このために、溶剤回収ユニット７は、ガスタービン２７と熱技術的に連結されている。ここでは、熱技術的連結は、全体として、線２８によって示されている。
【００７７】
ガスタービン２７は、外部加熱を行わず、それに伴う付加的な燃料費を生じさせずに、プロセスを行うために十分な「無料の」廃熱を提供する。アスファルテン含有燃料３の浄化は、概ね、発電所の効率を減少させずに行われる。この場合、ガスタービン２７の廃熱は、直接利用される。
【００７８】
溶剤１１の分離の後、脱歴された燃料１５は、電力への変換のために、ガスタービン２７に供給され、ガスタービン２７において、エネルギー生成のために、電力に変換される。このために、溶剤回収ユニット７の排出導管２９は、ガスタービン２７と流体技術的に接続されている。脱歴された燃料１５がガスタービンに流入する際の温度は、高くても７０℃であるべきなので、燃料は前もってさらに冷却される。
【００７９】
図２は、アスファルテン含有燃料３を浄化するための装置３１を概略的に示した別の図である。装置３１もまた、脱歴ユニット５と、脱歴ユニット５に流体技術的に連結された溶剤処理ユニット７と、を含んでいる。ここでは、図１に係る装置１との主な違いは、脱歴されるべき燃料３が、実際の脱歴に供される前に、まず予備濃縮される点にある。
【００８０】
図２は、分離ユニット３５を極めて一般的に示している。脱歴されるべき燃料３は、供給導管３６を通じて、分離ユニット３５に供給される。第１の分離段及び／又は第２の分離段を含む分離ユニット３５内部では、必要に応じて、低沸点及び／又は中沸点の成分の１つ又は複数の留分が、燃料３から分離される。１つ又は複数の留分の分離の後、燃料３では、アスファルテン及び重金属が濃縮されている。その後で初めて、濃縮された燃料３は、脱歴ユニット５に供給される。予備濃縮のプロセスの詳細な説明について、ここでは、以下の図３に関する説明が参照される。
【００８１】
すでに図１の場合について記載したように、燃料３からは、脱歴ユニット５内部において、溶剤１１を用いて、アスファルテン及び重金属が浄化される。分離されたアスファルテン及び重金属は、排出導管１３を通じて、処理及び後続の使用に供される。分離の後に脱歴された燃料１５は、溶剤１１と共に、溶剤回収ユニット７に供給され、溶剤回収ユニット７では、溶剤１１が、脱歴された燃料１５から分離され、脱歴プロセスに再び戻される。
【００８２】
溶剤回収ユニット７内での溶剤１１の分離は、すでに記載したように、ガスタービン２７の排ガスの廃熱を用いた溶剤１１の気化を通じて、熱的に行われる。分離された溶剤は、溶剤回収ユニット７の再循環導管２１を通じて、脱歴ユニット５に戻される。脱歴された燃料１５は、溶剤回収ユニット７の排出導管２９を通じて、電力への変換のために、ガスタービン２７に供給される。
【００８３】
脱歴された燃料１５からの溶剤１１の分離に加えて、ガスタービン２７の排ガスは、分離ユニット３５内部、すなわちアスファルテン含有燃料の予備濃縮のプロセス内部での、低沸点及び／又は中沸点の成分の１つ又は各留分の、アスファルテン含有燃料３からの分離のために用いられる。このために、分離ユニット３５は、ガスタービン２７と熱技術的に連結されている。ここでは、この熱技術的連結は、全体として、線３７によって示されている。
【００８４】
さらに、プロセス内に存在する熱は、内部で、分離ユニット３５と溶剤回収ユニット７との間で伝達される。これは、線３９によって示されている。これに関する詳細な描写及び対応する記載は、以下に説明される図３から引き出される。
【００８５】
図３は、図２に係る装置３１を、対応して詳細に示している。当該装置は、脱歴ユニット５、脱歴ユニット５と流体技術的に連結された溶剤回収ユニット７、及び、脱歴ユニット５の上流に接続された分離ユニット３５を含んでいる。
【００８６】
アスファルテン含有燃料３の前処理又は予備濃縮のために、燃料３は、蒸留ユニットとして構成された第１の分離段４１（分離ユニット３５の一部として）に、供給導管３６を通じて供給される。第１の分離段４１において、低沸点の燃料成分を有する第１の部分流４３は、アスファルテン含有燃料３から分離される。
【００８７】
第１の部分流４３は、主にブタン（Ｃ４）、ペンタン（Ｃ５）、ヘキサン（Ｃ６）及び／又はヘプタン（Ｃ７）等の短鎖炭化水素を含んでおり、対応して、溶剤として適している。対応して、第１の部分流４３は、排出導管４５を通じて第１の分離段４１から取り出され、溶剤収集容器４７に供給される。このために、排出導管４５は、対応する溶剤収集容器４７の供給導管４９と流体技術的に連結されている。
【００８８】
第１の部分流４３の分離は、ガスタービン２７の排ガスの廃熱の導入を通じて行われる。このために、第１の分離段４１には、熱交換器５１が接続されており、熱交換器５１は、ガスタービン２７の排ガス導管５２と熱技術的に連結されている。熱交換器５１によって、第１の分離段４１内を流れるアスファルテン含有燃料３が熱せられる。第１の部分流４３は気化する。
【００８９】
第１の分離段４１の下流には、第２の、相分離器として構成された分離段５３が流体技術的に接続されている。このために、第１の分離段４１の排出導管５５は、第２の分離段５３の供給導管５７と流体技術的に連結されている。第２の分離段５３において、第２の部分流５９は、燃料３から分離され、主に比較的長鎖のアルカンを含み、バナジウムは失われている。
【００９０】
第２の部分流５９の燃料３からの分離は、同様に、ガスタービンの排ガスの廃熱の利用を通じて行われる。燃料３は、第２の分離段５３に供給される前に、４５０℃までの温度に熱せられる。このために、第２の分離段の供給導管５７は、ガスタービンの排ガス導管６１と熱技術的に連結されている。
【００９１】
第２の分離段５３の供給導管５７には、熱交換器６３が接続されており、タービン排ガスが熱交換器６３を貫流する。その際、第１の分離段４１を離れた燃料３は、第２の分離段４１に流入する前に熱せられる。
【００９２】
さらに、第２の分離段５３の第１の排出導管６５は、第２の分離段５３の供給導管５７と熱技術的に連結されている。これは、第２の分離段５３の供給導管５７に接続されたさらなる熱交換器６７によって行われる。第２の分離段５３において燃料３から分離した第２の部分流５９は、熱交換器６７を通過し、熱交換器６７を通過する際に、余剰の熱を、第１の分離段４１を離れた燃料３に放出する。
【００９３】
言い換えると、第１の分離段４１を離れた燃料３は、タービン排ガスによる加熱に加えて、燃料３から分離された第２の部分流５９によっても加熱される。その際、第２の部分流５９自体は、タービン６９内での電力への変換に必要な、最大７０℃という比較的低い温度にされる。
【００９４】
第２の部分流５９は、バナジウムをもはや含んでいないので、分離された第２の部分流５９は、高性能タービン６９に供給される。このために、第２の分離段５３の第１の排出導管６５は、対応するバナジウム感受性の高性能タービン６９の供給導管７１と、流体技術的に連結されている。
【００９５】
第２の分離段５３には、さらに、第２の排出導管７３が接続されており、第２の排出導管７３は、脱歴ユニット５の供給導管９と流体技術的に連結されている。このような方法で、前処理された、脱歴されるべき燃料３は、脱歴ユニット５に供給される。実際の脱歴の前に、燃料３は、脱歴に必要な６０℃から８０℃の範囲の温度にまで、まだ冷却される。
【００９６】
脱歴自体は、燃料３と溶剤１１との、対応する混合要素における超高速の混合を通じて、及び、それに続く、アスファルテン又はアスファルテン粒子の沈殿を通じて行われる。アスファルテン粒子は、好ましくは、その粒径に応じて燃料から分離される。燃料３から分離されたアスファルテンは、排出導管１３を通じて脱歴ユニット５から取り出され、詳細には記載されていないさらなる使用に供される。
【００９７】
脱歴が行われた後、脱歴された燃料１５は、溶剤と共に、脱歴ユニット５の排出導管１７の、溶剤回収ユニット７の供給導管１９との流体技術的な連結を通じて、溶剤回収ユニット７に供給される。溶剤回収ユニット７は、蒸留塔７５を有するように構成されている。蒸留塔７５内では、溶剤１１は、脱歴された燃料１５から分離され、再循環導管２１を通じて、脱歴プロセスに再び戻される。
【００９８】
溶剤１１の分離は、同様に、ガスタービン２７の排ガスの廃熱の導入を通じて行われる。このために、溶剤回収ユニット７の供給導管には、熱交換器７７が接続されており、熱交換器７７は、ガスタービン２７の排ガス導管７９と熱技術的に連結されている。熱交換器７７によって、脱歴された燃料１５と溶剤１１とから成る混合物は、蒸留塔７５に流入する前に、約２００℃までに熱せられる。
【００９９】
付加的に、脱歴された燃料１５と溶剤１１とから成る混合物の加熱が、第２の分離段５３において分離された第２の部分流５９を通じて行われる。このために、さらなる熱交換器８１が、溶剤回収ユニット７の供給導管１９に接続されており、熱交換器８１を、第２の分離段５３でアスファルテン含有燃料３から分離された第２の部分流５９が貫流する。
【０１００】
その際、第２の部分流５９は、その余剰の熱の一部を、脱歴ユニット５を離れた、脱歴された燃料３と溶剤１１とから成る混合物に伝達する。つまり、第２の部分流５９は、溶剤回収のために、付加的な熱を供給する。これは、すでに図２において示した、ここでは第１の分離段４１及び第２の分離段５３を含んでいる分離ユニット３５と、溶剤回収ユニット７との間における内部熱伝達である。
【０１０１】
脱歴された燃料１５は、蒸留塔７５における溶剤１１の分離の後、電力への変換のためにガスタービン２７に供給され、エネルギー生成のために、ガスタービン２７において電力に変換される。このために、溶剤回収ユニット７の排出導管２９は、ガスタービン２７と流体技術的に連結されている。
【０１０２】
従って、アスファルテン含有燃料３からは、様々に用いられる３つの流れが得られる。一方では、燃料３から、溶剤１１として使用可能である第１の部分流４３が得られる。他方では、２つの流れ１５、５９が得られるが、これらの流れは、そのバナジウム含有量が互いに異なるので、異なるガスタービン２７、６９において電力に変換され得る。さらに、アスファルテンが得られ、当該アスファルテンは、排出導管１３を通じて、脱歴ユニット５から取り出される。
【０１０３】
図４には、アスファルテン含有燃料３を浄化するための装置９１の別の概略図が示されている。図１に係る装置１のように、浄化は、燃料３の前処理又は予備濃縮を伴わずに行われる。
【０１０４】
装置９１は、脱歴ユニット５、及び、脱歴ユニット５と流体技術的に連結された溶剤処理ユニット７を含んでいる。燃料３は、供給導管９を通じて、脱歴ユニット５に供給され、脱歴ユニット５において、アスファルテン及び重金属が浄化される。脱歴プロセス及び溶剤回収の説明については、ここでは、図１から図３に係る装置１、３１に関する詳細な説明が参照される。
【０１０５】
上述の装置１、３１とは異なり、装置９１は、熱伝達回路９３を含んでいる。熱伝達回路９３は、ガスタービン２７の排ガス導管９５と熱技術的に連結されており、従って、二次搬送回路である。従って、タービン排ガスの廃熱は、脱歴プロセス及び溶剤回収の範囲内で、それぞれ加熱されるべき媒体又は装置の構成要素に間接的に伝達される。
【０１０６】
ここでは、熱伝達回路９３は、水蒸気回路の蒸気段９７を有するように構成されている。このような回路９３において、タービン排ガスの廃熱によって、蒸気段９７で生成された水蒸気は、溶剤回収ユニット内部において、溶剤回収のために用いられる。
【０１０７】
溶剤回収ユニット７内での溶剤１１の分離は、ここでも、溶剤１１の気化を通じて熱的に行われる。しかしながら、必要な熱は、タービン排ガスの廃熱によって間接的にのみ供給される。溶剤回収ユニット７自体が、ガスタービン２７と熱技術的に連結されている代わりに、ここでは、熱伝達回路９３が、ガスタービン２７と溶剤回収ユニット７との間に接続されている。
【０１０８】
ガスタービン２７の廃熱によって、熱伝達回路９３内で循環している水が気化する。その際に生じる蒸気は、その熱を、燃料３と溶剤１１とから成る混合物に伝達し、その際に凝縮を行う。
【０１０９】
このために、溶剤回収ユニット７は同様に、熱伝達回路９３と熱技術的に連結されている。ここでは、この熱技術的連結は、全体として、線９９によって示されている。
【０１１０】
このように、ガスタービン２７と溶剤回収ユニット７との間に熱伝達回路９３を介在させることによって、方法を実施する際の安全性が高まる。なぜなら、ガスタービン２７の高温の排ガスと浄化されるべき燃料３とが、装置９１の同一の構成要素を通るように誘導する必要はないからである。
【０１１１】
図５には、アスファルテン含有燃料３を浄化するための装置１１１の別の概略図が示されている。上述の全ての装置１、３１、９１のように、装置１１１もまた、脱歴ユニット５と、脱歴ユニット５に流体技術的に連結された溶剤処理ユニット７と、を含んでいる。
【０１１２】
図４に係る装置９１との主な違いは、脱歴されるべき燃料３が、実際の脱歴に供される前に、まず予備濃縮される点にある。その際、当該予備濃縮は、図２及び図３に関して説明された予備濃縮と同様に行われる。
【０１１３】
対応して、装置１１は、分離ユニット３５を含んでおり、分離ユニット３５内では、必要に応じて、低沸点及び／又は中沸点の成分の１つ又は複数の留分が、燃料３から分離される。次に、アスファルテン及び重金属が濃縮された燃料３は、脱歴ユニット５に供給され、溶剤１１を用いて、アスファルテン及び重金属が浄化される。脱歴された燃料１５は、溶剤１１と共に、溶剤回収ユニット７に供給され、溶剤回収ユニット７内では、溶剤１１は、脱歴された燃料１５から分離され、脱歴ユニット５に再び戻される。
【０１１４】
ここでは、予備濃縮及び溶剤回収は、ガスタービン２７の排ガスの廃熱の間接的な利用を通じて行われる。このために、装置１１１は同様に、蒸気段９７を含む熱伝達回路９３を有するように構成されており、熱伝達回路９３は、ガスタービン２７の排ガス導管９５と熱技術的に連結されている。タービン排ガスの廃熱は、次に、熱伝達回路９５を通じて、分離ユニット３５にも、溶剤回収ユニット７にも伝達される。
【０１１５】
溶剤回収ユニット７と蒸気段９７との熱技術的連結は、線９９によって示されている。ここでは、分離ユニット３５と、熱伝達回路９３又は蒸気段９７との熱技術的連結は、全体として、線１１３によって示されている。
【０１１６】
付加的に、プロセス内に存在する熱は、図２及び図３に係る装置３１と同様に、内部において、脱歴ユニット５と溶剤回収ユニット７との間で伝達される（線３９）。
【符号の説明】
【０１１７】
１  装置
３  燃料
５  脱歴ユニット
７  溶剤処理ユニット、溶剤回収ユニット
９  供給導管
１１  溶剤
１３  排出導管
１５  燃料
１７  排出導管
１９  供給導管
２１  再循環導管
２３  供給導管
２５  回路
２７  ガスタービン
２８  線
２９  排出導管
３１  装置
３５  分離ユニット
３６  供給導管
３７  線
３９  線
４１  第１の分離段
４３  第１の部分流
４５  排出導管
４７  溶剤収集容器
４９  供給導管
５１  熱交換器
５２  排ガス導管
５３  第２の分離段
５５  排出導管
５７  供給導管
５９  第２の部分流
６１  排ガス導管
６３  熱交換器
６５  第１の排出導管
６７  熱交換器
６９  ガスタービン
７１  供給導管
７３  第２の排出導管
７５  蒸留塔
７７  熱交換器
７９  排ガス導管
８１  熱交換器
９１  装置
９３  熱伝達回路
９５  排ガス導管
９７  蒸気段
９９  線
１１１  装置
１１３  線
【図１】
2019518817.tif 000003
【図２】
2019518817.tif 000004
【図３】
2019518817.tif 000005
【図４】
2019518817.tif 000006
【図５】
2019518817.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月2日(2017.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための方法であって、
−前記アスファルテン含有燃料（３）は、脱歴ユニット（５）に供給され、前記脱歴ユニット内で、燃料（３）に含まれたアスファルテンは、溶剤（１１）を用いて分離され、概ね脱歴された燃料（１５）が生じており、
−前記溶剤（１１）は、前記燃料（３）からのアスファルテンの分離が行われた後、溶剤回収ユニット（７）内で、脱歴された前記燃料（１５）から分離され、
−前記アスファルテン含有燃料（３）の浄化のために、ガスタービン（２７、６９）内での燃料（１５）の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱が用いられ、
−前記アスファルテン含有燃料（３）は、前記脱歴ユニット（５）に供給される前に、第１の分離段（４１）に供給され、前記第１の分離段では、低沸点の燃料成分を有する第１の部分流（４３）が、前記燃料（３）から分離され、及び、
−前記第１の部分流（４３）は、前記脱歴ユニット（５）に供給される方法。
【請求項２】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、脱歴された前記燃料（１５）からの前記溶剤（１１）の分離のために用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶剤回収ユニット（７）内で、脱歴された前記燃料（１５）から分離された前記溶剤（１１）が、前記脱歴ユニット（５）に戻される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、前記第１の部分流（４３）の前記アスファルテン含有燃料（３）からの分離のために用いられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記燃料（３）が、前記第１の部分流（４３）の分離の後、第２の分離段（５３）に供給される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、前記燃料（３）が前記第２の分離段（５３）に供給される前に、前記燃料（３）を加熱するために用いられる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の分離段（５３）において、第２の部分流（５９）が、前記燃料（３）から分離される、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記燃料（３）が、前記第２の分離段（５３）に供給される前に、前記燃料（３）から分離された第２の部分流（５９）によって付加的に熱せられる、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の部分流（５９）が、前記燃料（３）の加熱の際に冷却される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
冷却された前記第２の部分流（５９）が、ガスタービン（６９）に供給される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記燃料（３）が、前記第２の部分流（５９）の分離後、前記脱歴ユニット（５）に供給され、前記脱歴ユニット内では、前記燃料（３）に含まれたアスファルテンが分離される、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記燃料（３）が、脱歴の前に冷却される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
脱歴された前記燃料（１５）が、前記溶剤（１１）の分離後に、ガスタービン（２７）に供給される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記タービン排ガスの前記廃熱が、熱伝達回路（９３）に伝達される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
アスファルテン含有燃料（３）を浄化するための装置（１、３１、９１、１１１）であって、前記装置は、溶剤（１１）を用いて、燃料（３）に含まれるアスファルテンを分離し、概ね脱歴された燃料（１５）を生じさせるための脱歴ユニット（５）と、前記脱歴ユニット（５）と流体技術的に連結された、アスファルテンの分離が行われた後で、脱歴された前記燃料（１５）から前記溶剤（１１）を分離するための溶剤回収ユニット（７）と、を含んでおり、前記装置（１、３１、９１、１１１）は、ガスタービン（２７、６９）内での燃料（１５）の電力への変換の際に生じるタービン排ガスの廃熱を用いて、前記アスファルテン含有燃料（３）を浄化するように設定されており、前記脱歴ユニット（５）の上流には、低沸点の燃料成分を有する第１の部分流（４３）を前記燃料（３）から分離するために、第１の分離段（４１）が流体技術的に接続されており、及び、前記第１の分離段（４１）は、溶剤収集容器（２７）と流体技術的に連結されている装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１６】
前記溶剤回収ユニット（７）が、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（７９）と熱技術的に連結されている、請求項１５に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１７】
前記溶剤回収ユニット（７）が、再循環導管（２１）を含んでおり、前記再循環導管は、前記脱歴ユニット（５）の供給導管（２３）と流体技術的に連結されている、請求項１５又は１６に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１８】
前記第１の分離段（４１）が、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（５２）と熱技術的に連結されている、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項１９】
前記第１の分離段（４１）の下流には、第２の部分流（５９）を前記燃料（３）から分離するために、第２の分離段（５３）が流体技術的に接続されている、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２０】
前記第２の分離段（５３）が、供給導管（５７）を含んでおり、前記供給導管は、ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（６１）と熱技術的に連結されている、請求項１９に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２１】
前記第２の分離段（５３）の第１の排出導管（６５）が、前記第２の分離段（５３）の供給導管（５７）と熱技術的に連結されている、請求項１９又は２０に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２２】
前記第２の分離段（５３）の前記第１の排出導管（６５）が、ガスタービン（２７、６９）と流体技術的に連結されている、請求項２１に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２３】
前記第２の分離段（５３）の第２の排出導管（７３）が、前記脱歴ユニット（５）の供給導管（９）と流体技術的に連結されている、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２４】
前記溶剤回収ユニット（７）の排出導管（２９）が、ガスタービン（２７、６９）と流体技術的に連結されている、請求項１５から２３のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【請求項２５】
ガスタービン（２７、６９）の排ガス導管（９５）と熱技術的に連結されている熱伝達回路（９３）を含んでいる、請求項１５から２４のいずれか一項に記載の装置（１、３１、９１、１１１）。
【国際調査報告】
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