[发明专利]生产二氧化碳的双流系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及二氧化碳生产，并且更具体而言，涉及半移动式原位二氧化碳生产。

背景技术

在提高采收率法采油(“EOR”)中使用大量的二氧化碳。油井在一次采油阶段期间通常从地下油层收集其油的大约30%。使用二次采油技术，比如增加地下压力的注水开发，可以采收额外20%的油。EOR方法提供能够从地下油层采收额外20%或更多的油的三次采油技术。

在EOR过程期间，大量的二氧化碳被注入地下油层中，从而从井中推动额外的油。二氧化碳是优选的EOR气体，因为其具有与地下油混合并且使油粘性更小且更容易提取的能力。

用于EOR过程的二氧化碳可用各种技术从各种源获得。例如，二氧化碳可以从天然源比如环境空气中收集，或者可作为各种工业目的比如啤酒发酵的副产物收集。令人遗憾地，传统的二氧化碳生产技术是能量密集型的，特别是当在工业规模上运行时。而且，将二氧化碳从生产位置输送到EOR位置(例如，通过货运或管道)的成本是相当显著的。

因此，本领域技术人员继续在二氧化碳生产和输送领域中进行研究和开发工作。

发明内容

根据本公开内容的方面提供了从包含烃的工艺气体生产二氧化碳的双流系统，其可包括(1)配置用于燃烧烃并且输出燃烧流出物的燃烧子系统，其中燃烧流出物包含二氧化碳和水；(2)配置用于从燃烧流出物分离第一量的二氧化碳的第一分离子系统；以及(3)配置用于从燃烧流出物分离第二量的二氧化碳的第二分离子系统。

有利地，烃包含甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少一种。

有利地，烃可以是甲烷。

有利地，工艺气体可以是天然气。

有利地，工艺气体可进一步包含二氧化碳。

有利地，燃烧子系统可包含内燃机。

有利地，燃烧子系统可包含改进为靠烃运行的柴油机。

有利地，燃烧子系统可包含涡轮机。

有利地，燃烧子系统可配置用于将环境空气与烃混合。

有利地，燃烧流出物可进一步包含氮。

有利地，燃烧流出物可进一步包含氧。

有利地，燃烧流出物可包含按重量计至少大约5%的二氧化碳。

有利地，燃烧流出物可包含按重量计至少大约10%的二氧化碳。

有利地，燃烧流出物可包含按重量计至少大约12%的二氧化碳。

有利地，燃烧流出物可基本上没有烃。

有利地，燃烧子系统可产生电能。

有利地，燃烧子系统可产生电能，并且电能可被供应至第一分离子系统和/或第二分离子系统。

有利地，冷却子系统可置于燃烧子系统和第一分离子系统之间。

有利地，冷却子系统可置于燃烧子系统和第一分离子系统之间，并且冷却子系统可包含换热器。

有利地，冷却子系统可置于燃烧子系统和第一分离子系统之间，并且冷却子系统可包含换热器，其中换热器与第一分离子系统和/或第二分离子系统热耦合。

有利地，冷却子系统可置于燃烧子系统和第一分离子系统之间，其中冷却子系统包含干燥剂。

有利地，第一分离子系统可包含吸附材料。

有利地，第一分离子系统可包含吸附材料，其中吸附材料包含沸石。

有利地，第二分离子系统可包含化学吸附剂。

有利地，第二分离子系统可包含化学吸附剂，其中化学吸附剂包含胺。

有利地，第二分离子系统可包含化学吸附剂，其中化学吸附剂包含链烷醇胺。

有利地，第二分离子系统可包含化学吸附剂，其中化学吸附剂包含选自单乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、二甘醇胺、三乙醇胺以及其组合的成分。

有利地，第二分离子系统可与第一分离子系统串联并且在第一分离子系统的下游。

有利地，第二分离子系统可与第一分离子系统串联并且在第一分离子系统的下游，并且其中空气推动单元配置用于将环境空气引入燃烧流出物。

有利地，第二分离子系统可与第一分离子系统串联并且在第一分离子系统的下游，并且其中空气推动单元配置用于将环境空气引入燃烧流出物，环境空气在第一分离子系统和第二分离子系统之间被引入。

有利地，燃烧子系统、第一分离子系统和第二分离子系统可以在移动平台上。