Patent WO-2010109183-A1 (WO)
Title: Production de dioxyde de carbone et d'énergie à partir d'une charge d'alimentation hydrocarbonée
Inventor: GIBSON CHRIS
IPC: C01B3/38
Filed: 2010-03-23
Abstract: L'invention concerne une installation de production de dioxyde de carbone concentré et d'électricité, qui comprend une unité de production de combustible décarbonisé, et une unité de production d'électricité dans laquelle s'effectue la combustion du combustible décarbonisé. L'unité de production de combustible décarbonisé met en œuvre les étapes suivantes d'un procédé consistant à: a) introduire un débit d'alimentation en comburant comprenant de l'oxygène industriel pur, de l'air oxygéné ou de l'air normal, éventuellement de la vapeur et un débit d'alimentation en combustible contenant du méthane et éventuellement de l'hydrogène et/ou de la vapeur dans un réacteur autothermique (ATR) pour produire du gaz de synthèse, i) la température du débit d'alimentation en combustible étant comprise entre 350 et 700°C; et ii) le rapport molaire entre l'oxygène présent dans le débit d'alimentation en comburant et le carbone (des hydrocarbures) présent dans le débit d'alimentation en combustible étant de 0,45:1 à 0,85:1; b) retirer de l'ATR un débit gazeux de synthèse contenant du méthane, de l'hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'azote et éventuellement de la vapeur, et soumettre le débit gazeux de synthèse à un échange de chaleur avec un débit d'eau pour la production de vapeur, puis soumettre le débit gazeux de synthèse à un échange de chaleur avec au moins un débit de liquide à traiter sélectionné dans le groupe constitué par une charge d'alimentation hydrocarbonée, un débit d'alimentation de préréformeur, le débit d'alimentation en combustible, le combustible décarbonisé de l'étape e), de l'eau d'alimentation de la chaudière, un condensat de traitement ou une partie de celui-ci, et de la vapeur destinée à la production de vapeur surchauffée; c) si nécessaire, introduire de la vapeur dans le débit gazeux de synthèse avant de passer au moins une partie du débit gazeux de synthèse dans une unité de conversion catalytique où le gaz de synthèse réagit au contact de la vapeur pour produire un surplus de dioxyde de carbone et d'hydrogène; d) retirer de l'unité de conversion catalytique un débit gazeux soumis à conversion catalytique et le soumettre à un échange de chaleur avec au moins un débit de liquide à traiter sélectionné dans le groupe constitué par une charge d'alimentation hydrocarbonée, un débit d'alimentation de préréformeur, le débit d'alimentation en combustible, le combustible décarbonisé de l'étape e), de l'eau d'alimentation de la chaudière, un condensat de traitement ou une partie de celui-ci, de l'eau pour la production de vapeur, et de la vapeur destinée à la production de vapeur surchauffée; e) passer le débit gazeux soumis à conversion catalytique dans une unité de séparation du dioxyde de carbone pour en isoler un débit de dioxyde de carbone concentré et produire ainsi un débit de combustible décarbonisé contenant de l'hydrogène et de l'azote; l'étape suivante étant réalisée dans l'unité de production d'électricité: f) produire de l'électricité dans une turbine à gaz, à partir des gaz d'échappement chauds générés par la combustion du débit de combustible décarbonisé réalisée dans l'étape e), avec la caractéristique que l'unité de production de combustible décarbonisé et l'unité de production d'électricité sont autrement isolées l'une de l'autre en termes d'ingénierie de procédés. En évitant l'intégration poussée des deux unités, naturelle dans la technique antérieure, on parvient à une simplification considérable en termes de construction, d'exploitation et d'entretien pour un coût d'exploitation minimal. Dans un mode de réalisation facultatif, de l'air comprimé est recyclé de la turbine à gaz vers le réacteur ATR.