[发明专利]燃料气体供给装置及燃料气体供给方法

说明书

为了提供将重质烃类气体改性以供给含有高浓度甲烷气体的燃料气体的技术，具备：改性装置10，其具备进行利用改性催化剂对脱硫装置20中脱硫的重质烃类气体进行水蒸气改性以分解为甲烷的分解反应，生成含甲烷的混合气体的气体生成部11，和利用催化剂由该混合气体中含有的一氧化碳和氢再合成甲烷的再合成部12；通过脱硫装置20向改性装置10供给重质烃类气体的供给通路L1；在再合成部12内进行来自气体生成部11的混合气体与流过该供给通路L1的脱硫前的重质烃类气体的热交换的热交换部；将在气体生成部11生成的混合气体的一部分送还至该供给通路L1的再循环通路L4；和向燃烧设备(内燃机GE)供给从再合成部12排出的燃料气体的燃料气体供给通路L5。

技术领域

本发明涉及对内燃机、燃气轮机等燃烧设备供给将重质烃类气体改性而成的含有甲烷作为主要成分的燃料气体的燃料气体供给装置和燃料气体供给方法。

背景技术

目前已知例如利用改性催化剂将丙烷、丁烷等重质烃类气体改性得到含有甲烷作为主要成分的燃料气体，并对燃烧设备进行供给的燃料气体供给装置。如上所述的燃料气体供给装置为从重质烃类气体供给通路向改性装置供给重质烃类气体与水蒸气的混合气体，利用改性装置中填充的改性催化剂将供给的混合气体改性，对燃烧设备供给含有得到的甲烷作为主要成分的燃料气体的结构(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利7866161号说明书。

发明内容

发明所要解决的课题

在这里，所生成的燃料气体以甲烷作为主要成分，但由于下述改性反应本身为平衡反应，所以难以避免某种程度的重质烃类气体混入至燃料气体中。若重质烃类气体混入至燃料气体中，则内燃机变得容易发生爆震，因此优选尽可能地将重质烃类气体的混入量控制在最小限度。另外，在实现所生成的燃料气体的热量的稳定方面，对于生成的气体中含有的氢或一氧化碳的各种成分，也优选将混入量控制在最小限度。另外，在燃气轮机等稳定燃烧设备中，由于燃料组成的变动会导致裂纹(リフト)或回火，所以可以说同样地优选将重质烃类气体的混入量控制在最小限度。因此，根据专利文献1，提出了通过利用所生成的燃料气体保有的热将向改性装置供给的重质烃类气体预热，一面提高甲烷化效率，一面抑制由裂化导致的氢或一氧化碳的生成。

改性反应：

C₃H₈+H₂O→ 2CH₄+CO+H₂ ………(1)

CO+3H₂→CH₄+H₂O ………(2)

但是，由于上述(2)的反应与(1)的反应相比在低温下平衡反应向右进行，所以根据目前的改性装置，通过控制为氢或一氧化碳少且甲烷增多的规定的平衡温度，可使氢含有率降低。但是，由于这样也会抑制(1)的重质烃类气体的分解反应本身的反应，所以利用温度控制对甲烷化效率等的改善也有限，期望更稳定地供给甲烷浓度高的燃料气体的技术。

另外，在作为原料气体的重质烃类气体中多含有硫成分等杂质。若改性催化剂因如上所述的杂质而中毒，则导致改性反应效率的降低或寿命的缩短。因此，包括杂质的除去，也期望供给甲烷浓度高的燃料气体的技术。

因此，本发明的目的在于，提供将重质烃类气体改性以供给含有高浓度的甲烷气体的燃料气体的技术。

解决课题的手段

用于达成上述目的的本发明的燃料气体供给装置的特征结构在于：

其是对燃烧设备供给将重质烃类气体改性而成的含有甲烷作为主要成分的燃料气体的燃料气体供给装置，具备：

脱硫装置，其将重质烃类气体脱硫；