0078]最后，也可以組合使用第一和第三實施方案的特征或所有三個實施方案的特征。
[0079]在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施方案中，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置包括氫儲罐，氫從該儲罐引入到天然氣管道，引入的氫量根據(jù)天然氣管道中的氣流來設(shè)定，使得天然氣管道中氣體的Wobbe指數(shù)、熱值或密度或這些氣體特性的組合保持在預(yù)定的限度之內(nèi)。氫的引入可通過引入將要引入到天然氣管網(wǎng)的氣體后測量在天然氣管道中的這些氣體特性來控制。
[0080]類似地，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置還可包括儲存氫和含烴氣體的氣體混合物的儲罐，氣體混合物可從該儲罐引入天然氣管道，引入的氣體混合物的量根據(jù)天然氣管道中的氣流來設(shè)定，使得天然氣管道中的氣體的Wobbe指數(shù)、熱值或密度或這些氣體特性的組合保持在預(yù)定的限度之內(nèi)。
[0081]在根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置包括分別的氫和含烴氣體儲罐，以及連接到這些儲罐并用于混合氣體的裝置。在用于將氣體混合的裝置中，氫和含烴氣體混合，氣體量的比率的設(shè)定使得所得的氣體混合物的Wobbe指數(shù)、熱值或密度或這些氣體特性的組合保持在預(yù)定的限度之內(nèi)。優(yōu)選地，已經(jīng)從用于從電熱生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)混合物中分離乙炔的分離裝置中分離出的具有兩個以上碳原子的烴，特別是乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和/或丁烯，用作含烴氣體。然后，設(shè)定氣體特性后的氣體混合物送入天然氣管網(wǎng)。優(yōu)選地，所得的氣體混合物的Wobbe指數(shù)被設(shè)置為使得供給到天然氣管網(wǎng)的氣體的Wobbe指數(shù)與天然氣管網(wǎng)中的氣體的Wobbe指數(shù)的比率是在從0.9:1至1:0.9的范圍，特別是在從0.95:1至1:0.95的范圍。
[0082]另外的氣體，如氧氣、氮氣和優(yōu)選空氣，也可以在實踐可適用規(guī)范所設(shè)定的范圍內(nèi)額外地進(jìn)行混合，用于降低Wobbe指數(shù)或設(shè)置其他的特征變量到氣體管道操作者所規(guī)定的值。
[0083]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)選實施方案中，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置包括甲烷化反應(yīng)器，用于使氫與二氧化碳或一氧化碳反應(yīng)得到甲烷，其中含有氫的氣流從分離裝置送入甲烷化反應(yīng)器，在甲烷化反應(yīng)器中產(chǎn)生的甲烷被送入天然氣管網(wǎng)。氫轉(zhuǎn)化成甲烷能夠避免對于將氫送入天然氣管網(wǎng)的限制，并且還允許在天然氣管道低氣流量點把該氣體供入天然氣管網(wǎng)。
[0084]在根據(jù)本發(fā)明的方法的額外的優(yōu)選實施方案中，用于將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置包括費-托反應(yīng)器，用于使氫和一氧化碳反應(yīng)得到烴，其中含有氫的氣流從分離裝置送入費-托反應(yīng)器，費-托反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣態(tài)烴類送入天然氣管網(wǎng)。本實施方案可以特別有利地用于從煤電熱生產(chǎn)乙炔和隨后氣化焦炭為合成氣，其在EP 0133982 A2中描述。這樣獲得的合成氣可以與電熱生產(chǎn)乙炔中形成的氫氣一起作為原料供至費-托反應(yīng)器。
[0085]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)選實施方案中，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置包括氫化反應(yīng)器，其中含不飽和烴類的氣流從分離裝置送入該氫化反應(yīng)器，在氫化反應(yīng)器中產(chǎn)生的飽和烴送入天然氣管網(wǎng)。在電弧反應(yīng)器中進(jìn)行電熱生產(chǎn)乙炔時，本實施方案可特別有利地使用，從電弧反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體混合物與含烴氣體或含烴液體混合以便冷卻，通過裂化形成不飽和的烴，含有氫與不飽和烴類的氣流從所得氣體混合物中分離，這種氣流被送入氫化反應(yīng)器。通過氫化該氣流中的不飽和烴類，氣流的氫含量可以減小而不會顯著損失能量，可以得到更適合于送入天然氣管網(wǎng)的氣體混合物。
[0086]優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠從燃?xì)獍l(fā)電廠獲得電力，燃?xì)獍l(fā)電廠根據(jù)電力供應(yīng)而用來自天然氣管網(wǎng)的氣體操作。在本實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選包括如下步驟:
[0087](a)設(shè)置電力供應(yīng)的第一閾值和第二閾值，
[0088](b)確定電力供應(yīng)，
[0089](c)如果電力供應(yīng)超過第一閾值，根據(jù)電力供應(yīng)改變?nèi)細(xì)獍l(fā)電廠的電功率輸出，如果電力供應(yīng)低于第二閾值，根據(jù)電力供應(yīng)改變電熱生產(chǎn)乙炔的工廠的輸出，以及
[0090](d)重復(fù)步驟(b)和(C) ?
[0091]優(yōu)選地，閾值的設(shè)定取決于乙炔儲罐的當(dāng)前填充水平，或者取決于對其后數(shù)小時消耗量發(fā)展和乙炔制備的預(yù)測。例如，如果乙炔儲罐的填充水平下降到較低的值，電熱生產(chǎn)乙炔的工廠輸出減少到低于閾值的這個閾值被設(shè)定為較低的值。
[0092]電力供應(yīng)可以通過電力生產(chǎn)者和/或電力用戶的協(xié)議直接確定，或者通過交易平臺和/或OTC方法和相關(guān)聯(lián)的電力價格間接確定。在優(yōu)選的實施方案中，電力供應(yīng)是通過風(fēng)能和/或太陽能的電力生產(chǎn)者的協(xié)議確定的。在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，電力供應(yīng)是通過交易平臺上的電價確定的。
[0093]對于本發(fā)明方法的該實施方案，從其開始發(fā)生發(fā)電廠的輸出減少的第一閾值的絕對水平并不重要，而且可以在經(jīng)濟標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)置。這同樣適用于第二預(yù)定值，低于第二預(yù)定值時發(fā)生電熱生產(chǎn)乙炔工廠的輸出的降低。優(yōu)選地，選擇第一閾值和第二閾值是相同的。
[0094]優(yōu)選地，當(dāng)電力供應(yīng)高時，用于生產(chǎn)乙炔的電能至少部分地源自可再生能源，特別優(yōu)選來自風(fēng)能和/或太陽能。但是，應(yīng)該指出的是，根據(jù)德國的當(dāng)前立法，即使沒有特定時間的任何需求，已經(jīng)從可再生能源獲得的電力可以被供送到電力網(wǎng)絡(luò)，并且必須為其支付。因此，傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的電力有時可能構(gòu)成“過?！?，因為將電廠降到低輸出比以低于成本的價格出售電力時電廠生產(chǎn)者的利潤更少。本發(fā)明的方法可以經(jīng)濟地使用從常規(guī)工廠的繼續(xù)操作中獲得的這種過剩電能，特別是存儲起來。
[0095]優(yōu)選地，使用天氣預(yù)報的數(shù)據(jù)預(yù)先計算電力供應(yīng)。隨后在預(yù)先計算出的電力供應(yīng)的基礎(chǔ)上，適宜地選擇電力供應(yīng)的上述閾值，使得在預(yù)測期內(nèi)可以生產(chǎn)計劃數(shù)量的乙炔。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的方法的其他優(yōu)選的實施方案可以從上文對根據(jù)本發(fā)明的集成工廠的描述中看出。
[0097]本發(fā)明的集成工廠和方法適用于以非常經(jīng)濟的、節(jié)約資源的方式生產(chǎn)乙炔。乙炔可以轉(zhuǎn)化成許多有價值的中間產(chǎn)物，同時以這種方式有可能出乎意料地實現(xiàn)二氧化碳排放量的減少。
[0098]這種出乎意料的減少基于若干協(xié)同作用因子。這些因子包括:來自可再生能源的電力可用于生產(chǎn)乙炔，允許乙炔的生產(chǎn)非常靈活地適應(yīng)于電力供應(yīng)。此外，氫能夠以非常高的電效率獲得，并且可用于產(chǎn)生電能，而不釋放二氧化碳。此外，在生產(chǎn)有價值的衍生物時往往釋放熱量。該廢熱通?？梢杂糜跐M足在此過程中的其它部分的熱需求(例如，在蒸餾分離處理的情況下)。在另一方面，如果烴類的氧化是產(chǎn)生過程熱必需的，二氧化碳的排放量相應(yīng)降低。在乙炔的情況下，其比焓比替代性地用于合成同樣的終產(chǎn)物的其他常規(guī)烴，例如乙烯或丙烯的情況下更高。因此，更多的廢熱通常可以在轉(zhuǎn)化中產(chǎn)生并用于其他應(yīng)用。
[0099]此外，還可以提供的是生成的乙炔用于制備丙酮、丁二醇或分子量為至少30克/摩爾的不飽和化合物。分子量為至少30克/摩爾的不飽和化合物特別包括乙烯基醚，優(yōu)選甲基乙烯基醚或乙基乙烯基醚；乙烯基鹵化物，優(yōu)選氯乙烯；丙烯腈；不飽和醇，優(yōu)選烯丙醇、炔丙醇、丁炔二醇和/或丁烯二醇；乙烯基乙炔；丙烯酸和丙烯酸酯；乙烯醇的酯，優(yōu)選乙酸乙烯酯；丁二烯和丁烯。
[0100]所制得的乙炔還可以選擇性地氫化成乙烯。
[0101]下文在圖1的基礎(chǔ)上通過舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0102]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的集成工廠的結(jié)構(gòu)，其包括電熱生產(chǎn)乙炔的工廠1、用于從電熱生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)混合物3中分離乙炔的分離裝置2和將氣體引入天然氣管網(wǎng)5的裝置4。
[0103]在電熱生產(chǎn)乙炔的工廠I中，乙炔是從通過導(dǎo)管或輸送元件14送入的含烴原料制得的。天然氣和低級烴，特別是C2-C4-，適合作為含烴原料。然而，可替代地，煤也可以用作原料，其揮發(fā)性成分被轉(zhuǎn)化成乙炔。經(jīng)由電力線15從電力網(wǎng)絡(luò)16獲取用于電熱生產(chǎn)乙炔的電力。優(yōu)選在電弧反應(yīng)器(未示出)中進(jìn)行乙炔的電熱生產(chǎn)。
[0104]電熱生產(chǎn)乙炔所獲得的反應(yīng)混合物3被送入分離裝置2，在其中乙炔從反應(yīng)混合物中分離，并通過導(dǎo)管17作為產(chǎn)物得到。在乙炔分離中，氫和非乙炔的烴類與諸如炭黑和含硫化合物的其他組分分開。氫和非乙炔的烴可以在分離裝置中以含有氫和烴類的氣流的形式而獲得。然而，優(yōu)選地，進(jìn)行氫和烴類的部分或完全分離，富氫氣流通過導(dǎo)管6、富烴氣流通過導(dǎo)管7分別供給到將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置4。
[0105]含有氫和/或烴類的氣體通過連接導(dǎo)管18從將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置4引入到天然氣管網(wǎng)5。在圖1所示的優(yōu)選實施方案中，將氣體引入天然氣管網(wǎng)的裝置4還包括氫的儲罐8、含烴氣體的儲罐9以及用于混合氣體的裝置10，通過裝置10可以混合氫、含烴氣體和可能的其他氣體，以使具有專門設(shè)定的組成的氣流可以經(jīng)由連接導(dǎo)管18引入天然氣管網(wǎng)5。
[0106]在圖1所示的實施方案中，該集成工廠還包括發(fā)電廠11，含有氫和/或烴類的氣流從分離裝置2經(jīng)由導(dǎo)管12供給到該廠。在發(fā)電廠11中，以這些氣體為原料發(fā)電。這可以通過燃燒方法發(fā)生，優(yōu)選在燃?xì)?蒸汽發(fā)電廠中，其中電力由燃?xì)夂驼羝麥u輪機產(chǎn)生。然而，可替代地，燃料電池也可用于從氫和/或含烴氣體發(fā)電。在發(fā)電廠11中產(chǎn)生的電力可以經(jīng)由電力線19和15輸送到電熱生產(chǎn)乙炔的工廠I并用于電熱生產(chǎn)乙炔。然而，在發(fā)電廠11產(chǎn)生的電力也可以替代