[發明專利]用于在碳捕集系統、碳排放系統、碳輸送系統和碳使用系統之間互操作的系統和方法

在審

• 申請號: 201180017113.7
• 申請日: 2011-02-16
• 公開（公告）號: CN102811795A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: J.R.Y.勞森;R.A.德皮伊;N.Z.施林;E.諾爾曼;P.S.S.薩克;B.C.布萊基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D53/62
• 分類號: B01D53/62;C10J1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本文所公開的主題涉及與碳捕集有關的系統和方法。

背景技術

多種系統可產生和/或使用含碳氣體，例如二氧化碳(CO₂)。例如，上游系統可產生CO₂，碳捕集系統可捕集CO₂，而下游系統可接收或使用CO₂。上游系統的一個示例是氣化系統。遺憾的是，上游系統、碳捕集系統和下游系統通常彼此獨立。例如，下游系統可獨立于且遠離上游系統和碳捕集系統。上游系統可在不考慮碳捕集系統和/或下游系統的各種操作參數的情況下進行設計。同樣，碳捕集系統可在不考慮上游系統和/或下游系統的各種操作參數的情況下進行設計，并且下游系統可在不考慮上游系統和/或碳捕集系統的各種操作參數的情況下進行設計。換而言之，每個系統在毫不考慮與其它系統的互操作性的情況下進行設計。

發明內容

在范圍方面與初始要求保護的發明相一致的某些實施例總結如下。這些實施例并不意圖限制要求保護的發明的范圍，相反，這些實施例意圖僅提供本發明的可能形式的簡要總結。實際上，本發明可包括可類似于或不同于下文所述實施例的各種形式。

在第一實施例中，一種用于提高裝置的互操作性的系統包括碳排放、捕集、輸送和使用模型。該碳排放、捕集、輸送和使用模型能夠對在碳排放裝置、碳捕集過程、碳輸送系統和碳使用系統之間的輸入、輸出和要求的相互關系建模。碳排放裝置能夠產生具有含碳物質的產物。碳捕集過程能夠從產物中作為含碳氣體捕集含碳物質的至少一部分。碳輸送系統能夠將含碳氣體從碳捕集過程輸送到碳使用系統。碳使用系統能夠接收由碳輸送系統輸送的含碳氣體。

在第二實施例中，一種系統包括能夠將原料轉化為合成氣的氣化區段和能夠從合成氣中除去含碳氣體的碳捕集區段。該系統還包括能夠基于碳排放、捕集、輸送和使用模型而控制氣化區段和碳捕集區段的操作的控制器。碳排放、捕集、輸送和使用模型能夠對在氣化區段、碳捕集區段、管線系統和碳使用系統的輸入、輸出和要求之間的相互關系建模。

在第三實施例中，一種方法包括對在氣化系統、碳捕集過程、管線系統和碳使用系統之間的輸入、輸出和要求的相互關系建模。氣化系統能夠產生具有含碳物質的合成氣。碳捕集過程能夠從合成氣中作為二氧化碳(CO₂)捕集含碳物質的至少一部分。管線系統能夠將CO₂從碳捕集過程輸送到碳使用系統。碳使用系統能夠從管線系統接收CO₂。

附圖說明

當參考附圖閱讀下面的詳細描述時，本發明的這些和其它特征、方面和優點將變得更好理解，在所有圖中類似的標記表示類似的部分，在附圖中：

圖1描繪了碳捕集過程(CCP)的實施例的框圖，該碳捕集過程能夠與發電裝置、化工生產裝置、化學精煉裝置、碳封存(carbon?sequestration)系統、提高采收率(enhanced?oil?recovery，EOR)系統和管線系統的實施例互操作；

圖2描繪了整體氣化聯合循環(IGCC)發電裝置的實施例的框圖，該發電裝置能夠與圖1中描繪的CCS、碳封存系統、EOR系統和管線系統的實施例互操作；

圖3A描繪了碳排放、捕集、輸送和使用模型的實施例的上游區段；

圖3B描繪了圖3A中描繪的碳排放、捕集、輸送和使用模型的實施例的下游區段；

圖4示出了能夠被圖3A至圖3B中描繪的模型使用的多個相互關系數據的第一實施例；

圖5示出了能夠被圖3A至圖3B中描繪的模型使用的多個相互關系數據的第二實施例；

圖6示出了能夠被圖3A至圖3B中描繪的模型使用的多個相互關系數據的第三實施例；

圖7示出了能夠被圖3A至圖3B中描繪的模型使用的多個相互關系數據的第四實施例；

圖8描繪了可用來設計裝置的邏輯的實施例；以及

圖9描繪了可用來設計裝置的邏輯的另一實施例。

具體實施方式