海上碳捕获和注入方法及系统与流程

专利2026-08-18  3


本公开总体上涉及由海上发电设施产生的二氧化碳的捕获和封存。


背景技术:

1、二氧化碳是由烃产生电力等能源过程中的常见副产物。传统上,这种二氧化碳只是在产生电力的发电厂处释放到大气中。最近,人们已经尝试从这些发电厂的烟气中去除或“捕获”二氧化碳,以将二氧化碳排放物保持在大气之外。但是将捕获的二氧化碳气体分离并将其储藏可能消耗工厂发电能力的很大百分比。此外,捕获的二氧化碳必须利用管线、泵站、车辆等运输到用于长期储藏的设施,例如地下地质构造,所有这些进一步降低了首先捕获二氧化碳的益处。在某些情况下,捕获的二氧化碳将由船舶运输,它可以在发电厂或沿着管线就地转化为低温液体,之后可以将其装载到船舶上用于运输,从而形成封存储层。在该储层处,二氧化碳被压缩以达到注入储层所需的压力。捕获的二氧化碳的液化和运输各自具有碳足迹,其降低了首先捕获二氧化碳的总体效果的价值。


技术实现思路



技术特征:

1.一种海上发电系统,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个燃气发电系统包括:

3.根据权利要求2所述的系统,还包括与所述第一海洋平台相邻的第二海洋平台,其中,所述多个燃气发电系统安装在所述第一海洋平台上;并且其中,所述多个发电机安装在所述第一海洋平台上;并且其中,所述二氧化碳捕获系统安装在所述第二海洋平台上,并与所述多个燃气发电系统的所述烟气排气管流体连通;并且其中,所述二氧化碳输送系统从所述碳捕获系统延伸,其中,所述二氧化碳输送系统是从所述碳捕获系统延伸到邻近二氧化碳注入井口的导管。

4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个燃气发电系统具有至少100mw的总发电容量。

5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述碳捕获系统包括:一个或多个吸收塔,与所述烟气排气管流体连通;一个或多个汽提组件,与所述一个或多个吸收塔流体连通;以及压缩机组件,与所述一个或多个汽提组件流体连通。

6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述汽提组件包括发热系统。

7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个吸收塔包含由胺和碳酸钾组成的组中选择的溶剂。

8.一种海上发电系统,包括:

9.根据权利要求8所述的系统,还包括:二氧化碳捕获系统,与所述多个燃气涡轮发动机的所述烟气排气管流体连通;以及

10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述二氧化碳输送系统是从所述碳捕获系统延伸到邻近的二氧化碳注入井口的导管,所述二氧化碳注入井口与海底储藏储层流体连通。

11.根据权利要求10所述的系统,其中所述碳捕获系统包括:一个或多个吸收塔,与所述烟气排气管流体连通;一个或多个汽提组件,与所述一个或多个吸收塔流体连通;以及压缩机组件,与所述一个或多个汽提组件流体连通,其中,所述汽提组件包括发热系统;并且其中,所述一个或多个吸收塔包含由胺和碳酸钾组成的组中选择的溶剂。

12.根据权利要求8所述的系统,其中,所述多个燃气涡轮发动机在所述第一海洋平台上线性地对齐。

13.根据权利要求12所述的系统,还包括与所述烟气排气管中的每一者流体连通的细长的线性排气管道。

14.根据权利要求8所述的系统,其中,所述第一海洋平台至少具有第一侧、第二侧和与所述第二侧相对的第三侧,

15.根据权利要求8所述的系统,其中所述一个或多个变压器包括安装在所述第一海洋平台上的多个升压变压器,其中,所述升压变压器各自具有至少60kv的升压电压。

16.一种用于发电的方法,包括:

17.根据权利要求16所述的方法,还包括:将第二海洋平台定位在邻近于所述第一海洋平台;

18.根据权利要求16所述的方法,还包括在将去除的二氧化碳注入储藏储层中之前对去除的二氧化碳进行加压的步骤。

19.根据权利要求16所述的方法,其中,从所述烟气中去除二氧化碳包括:将所述烟气引入具有液体溶剂的吸收塔中;然后,使饱和液体溶剂从吸收塔进入加热的汽提组件,以从饱和液体溶剂中释放气态二氧化碳;然后,将释放的二氧化碳注入所述海上储藏储层中。

20.根据权利要求18所述的方法,还包括将加压的二氧化碳直接从所述二氧化碳捕获系统泵送到所述海上储藏储层中。

21.根据权利要求16所述的方法,其中,将第一海洋平台定位在海上储藏储层附近包括将第一海洋平台定位在海上的海底碳捕获储层的上方。

22.根据权利要求16所述的方法,其中,运行所述第一海洋平台上的所述多个内燃机以产生电力和烟气包括利用所述第一海洋平台上的多个燃气涡轮发动机来驱动所述第一海洋平台上的多个发电机。

23.根据权利要求22所述的方法,还包括将烃气体从浮式海上船舶供应到所述第一海洋平台的所述燃气涡轮发动机。

24.根据权利要求16所述的方法,还包括将第一海洋平台定位在具有数个风力涡轮机的海上风电场附近,并且定位在海上储藏储层附近。

25.一种用于发电的方法,包括:

26.根据权利要求25所述的方法,还包括:

27.根据权利要求25所述的方法,还包括从所述燃气涡轮发动机产生的烟气中捕获二氧化碳,并将捕获的二氧化碳直接注入海上的海底碳捕获储层中。

28.根据权利要求27所述的方法,还包括将浮式液化气体储藏单元停泊在所述第一海洋平台附近,并将烃燃料从所述浮式液化气体储藏单元输送到所述第一海洋平台,以由所述燃气涡轮发动机燃烧。

29.根据权利要求28所述的方法,还包括在将所述烃燃料引入所述燃气涡轮发动机之前,使来自所述浮式液化气体储藏单元的液化气体气化。

30.根据权利要求25所述的方法,还包括将电力从所述第一海洋平台传输到陆基配电设施。


技术总结
一种用于海上发电和直接二氧化碳封存的系统,包括海上海洋平台,其上安装有多个内燃机。海洋平台部署在海上海底储藏储层的上方。内燃机驱动发电机以产生电力。来自内燃机的烟气被引导到邻近内燃机并与内燃机的烟气排气管流体连通的二氧化碳捕获系统。二氧化碳捕获系统从烟气中捕获气态二氧化碳,然后将捕获的二氧化碳直接注入海上海底储层中。与二氧化碳捕获系统流体连通的压缩机可用于将捕获的气态二氧化碳的压力增加到期望的注入压力。由发电机产生的电力被输送到陆基电网。

技术研发人员:R·洛塞斯,S·B·赫勒马克
受保护的技术使用者:斯坦纳电力和液化天然气解决方案有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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