[發明專利]低排放發電和烴采收系統及方法

有效

• 申請號: 201410230493.8
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN104098070A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: F·赫什科維茨;E·D·納爾遜;P·D·麥克馬洪
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38;C01B3/48;F01K23/06;E21B43/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

本申請為分案申請，原申請的申請日是2009年3月27日，申請號是200980111361.0(PCT/US2009/038645)，發明名稱為“低排放發電和烴采收系統及方法”。

交叉引用相關申請

本申請要求2008年3月28日提交的名稱為LOW?EMISSION?POWER?GENERATION?AND?HYDROCARBON?RECOVERY?SYSTEMS?AND?METHODS(低排放發電和烴采收系統及方法)的美國臨時專利申請61/072,292和2009年2月18日提交的名稱為LOW?EMISSION?POWER?GENERATION?AND?HYDROCARBON?RECOVERY?SYSTEMS?AND?METHODS(低排放發電和烴采收系統及方法)的美國臨時專利申請61/153,508以及2009年2月23日提交的名稱為LOW?EMISSION?POWER?GENERATION?AND?HYDROCARBON?RECOVERY?SYSTEMS?AND?METHODS(低排放發電和烴采收系統及方法)的美國臨時專利申請61/154,675的權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明的實施方式涉及烴采收方法中的低排放發電(產生能量)。更具體而言，本發明的實施方式涉及利用氮、氧、二氧化碳和烴燃料以及重整技術在極低排放的烴采收方法中發電(產生能量)的方法和裝置。

背景技術

本節意圖介紹可能與本發明的示例性實施方式相關的本領域的各個方面。相信該討論有助于提供一個基本概念，以利于更好地理解本發明的特定方面。因此，應該理解，本節應該基于此進行閱讀，并不必承認其為現有技術。

多種強化烴采收操作可以被分類為以下類型之一：壓力保持和混相驅動(miscible?flooding)。在壓力保持操作中，惰性氣體如氮被注入主要為氣態的油藏，以在該油藏內至少保持最低壓力，阻止反凝析并提高總采收量。在混相驅動操作中，混相氣體如二氧化碳被注入主要為液態的油藏以與液體混合，降低其粘度并增加壓力以提高采收率。

許多產油國正在經歷強烈的國內電力需求增長，并關注于提高采收率法采油(EOR)，以提高從其油藏采油。兩種常見的EOR技術包括用于油藏壓力保持的氮氣(N₂)注入和用于EOR混相驅動的二氧化碳(CO₂)注入。還有全球關注的溫室氣體(GHG)排放問題。這種關注與許多國家的總量控制與交易政策(cap-and-trade)或碳稅政策的執行相結合，使得減少CO₂排放成為這些和其它國家以及其中操作烴采出系統的公司優先考慮的事情。有效采出烴同時減少GHC排放是世界上最嚴酷的能源挑戰之一。

減少CO₂排放的一些方法包括燃料脫碳或燃燒后捕集。但是，這兩種方法成本都高并且降低發電效率，導致較低發電，為滿足國內電力需求而增加了燃料的需求并增加了電的成本。另一種方法是聯合循環方式(in?a?combined?cycle)的含氧燃料燃氣輪機(例如，來自燃氣輪機Brayton循環的廢熱被捕集以在Rankin循環中產生蒸汽并產生額外電力)。然而，沒有商業可得的燃氣輪機能夠在這樣的循環內進行操作，并且產生高純氧所需的電力顯著降低了該方法的總效率。

提出的一個方法使用自熱重整單元(ATR)以產生用于捕集和/或注入的烴燃料和二氧化碳。這樣的系統在許多出版物中公開，其包括例如國際專利申請號WO2008/074980('980申請)和Ertesvag,Ivar?S.等的Exergy?Analysis?of?a?Gas-Turbine?Combined-Cycle?Power?Plant?With?Precombustion?CO₂Capture,Elsivier(2004)(Ertesvag參考文件)，其相關部分通過引用從而并入。'980申請和Ertesvag參考文件公開用于在自熱重整裝置(ATR)中重整天然氣以形成合成氣，然后從合成氣分離CO₂，并將富含氫的燃料送至傳統的聯合循環(CC)過程。

因此，仍然十分需要低排放、高效率的烴采收方法。

發明內容