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      從發(fā)電系統(tǒng)和方法生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳與流程

      文檔序號:11443785閱讀:437來源:國知局
      從發(fā)電系統(tǒng)和方法生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳與流程

      本文所公開的主題涉及生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳的系統(tǒng)和方法。具體而言,液態(tài)二氧化碳可為由在發(fā)電系統(tǒng)和方法(特別是使用二氧化碳作為工作流體的系統(tǒng)和方法)中生產(chǎn)的二氧化碳形成的低壓二氧化碳流。



      背景技術(shù):

      碳捕獲和封存(ccs)是生產(chǎn)二氧化碳(co2)的任何系統(tǒng)或方法的關(guān)鍵考慮因素。這與通過燃燒化石燃料或其它含碳?xì)洳牧系陌l(fā)電特別相關(guān)。已提出若干能夠?qū)崿F(xiàn)ccs的發(fā)電方法。具有ccs的高效發(fā)電領(lǐng)域中的一篇出版物,allam等人的第8,596,075號美國專利,提供了利用再循環(huán)co2流在閉環(huán)氧-燃料燃燒系統(tǒng)中的理想效率。在這種系統(tǒng)中,co2在高壓下被捕獲為相對純的流。

      目前關(guān)于co2處理的建議通常需要在高壓管線中作為100巴(10mpa)至250巴(25mpa)壓力下的高密度超臨界流體來輸送。這種管線需要高資本支出。經(jīng)管道輸送的co2被封存在地下地質(zhì)層,諸如深層鹽水層中,或者可用于經(jīng)濟(jì)價(jià)值,諸如用于提高采油率(eor)。

      將co2用于eor需要其在大面積富油地區(qū)上可用。這將需要廣泛使用在整個(gè)地區(qū)延伸的管網(wǎng)。這在許多用途中,特別是在離岸油田中變得非常昂貴。因此,有用的是提供易于遞送至離岸采油平臺的液體形式的大量co2(諸如由發(fā)電系統(tǒng)和方法所生產(chǎn)的)。如果co2能夠以液化形式提供,則可設(shè)想從發(fā)電設(shè)施收集的co2的其他有益用途。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本公開提供了可用于生產(chǎn)液態(tài)co2的系統(tǒng)和方法。所公開的系統(tǒng)和方法可使用來自任何來源的co2。然而,當(dāng)與產(chǎn)生高壓co2流、特別是近環(huán)境溫度的高壓co2流的系統(tǒng)和方法相關(guān)時(shí),所述系統(tǒng)和方法可能是特別有利的。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的有利之處還在于可生產(chǎn)非常高純度的液態(tài)co2,特別是具有低水平的氧氣、氮?dú)夂拖∮袣怏w(例如,氬氣)。

      在某些實(shí)施方式中,可用于生產(chǎn)液態(tài)co2的co2源可為發(fā)電系統(tǒng)(特別是氧燃料(oxyfuel)燃燒系統(tǒng))和發(fā)電方法(更具體而言,使用co2工作流體的燃燒方法)??蓮钠浍@得co2流的發(fā)電系統(tǒng)和方法在以下文獻(xiàn)中描述:第8,596,075號美國專利、第8,776,532號美國專利、第8,959,887號美國專利、第8,986,002號美國專利、第9,068,743美國專利、第2010/0300063號美國專利申請公開、第2012/0067054號美國專利申請公開、第2012/0237881號美國專利申請公開和第2013/0213049號美國專利申請公開,這些文件以其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

      在一些實(shí)施方式中,本公開涉及生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)流的方法。該方法可包括提供壓力為約60巴(6mpa)或更高、約100巴(10mpa)或更高或者在如本文另外公開的壓力范圍內(nèi)的高壓co2流。所述方法還可包括分出(divideout)高壓co2流的一部分并使該部分膨脹以形成可用作制冷劑的冷卻流。例如,所述冷卻流可處于約-20℃或更低的溫度或在本文另外公開的溫度范圍內(nèi)。所述方法還可包括通過將高壓co2流與冷卻流成熱交換關(guān)系地通過熱交換器來將高壓co2流冷卻至約5℃或更低(優(yōu)選約-10℃或更低)的溫度。所述方法還可包括膨脹高壓co2流以形成壓力低至約6巴(0.6mpa)的低壓co2流。所述方法還可包括使低壓co2流通過能有效地從其中分離蒸汽流并提供低壓液態(tài)co2流的分離器。

      在另外的實(shí)施方式中,本公開涉及可用于生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)流的系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中,這樣的系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)適于提供高壓co2流的組件、一個(gè)或多個(gè)熱交換器、一個(gè)或多個(gè)膨脹器(例如,閥)、一個(gè)或多個(gè)分離器以及一個(gè)或多個(gè)蒸餾器。在非限制性實(shí)例中,根據(jù)本公開的系統(tǒng)可包括:適于高壓co2流通過的管道;適于將高壓co2流分成冷卻部分和主體流的分配器;適于膨脹和冷卻高壓co2流的冷卻部分的膨脹器;適于用經(jīng)加溫膨脹(warmingexpanded)和冷卻的高壓co2流的冷卻部分來冷卻主體高壓co2流的熱交換器;適于膨脹和冷卻主體高壓co2流以形成兩相低壓co2流的膨脹器;適于從兩相低壓co2流中去除蒸汽部分的分離器;以及適于去除至少一部分非co2組分并提供低壓液態(tài)co2流的蒸餾器。

      在仍然其它實(shí)施方式中,本公開涉及從來自發(fā)電過程的高壓co2流生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)流的方法。在一些實(shí)施方式中,該方法可包括在約100巴(10mpa)或更高的壓力和約400℃或更高的溫度在氧氣和再循環(huán)co2流存在下在燃燒器中燃燒碳質(zhì)或碳?xì)淙剂?,以形成包含co2的燃燒器出口流。燃燒器出口流特別地可處于約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。燃燒器出口流特別可處于約800℃至約1,600℃的溫度。所述方法還可包括在渦輪機(jī)中膨脹燃燒器出口流以發(fā)電并形成壓力為約50巴(5mpa)或更低的包含co2的渦輪機(jī)出口流。渦輪機(jī)出口流特別地可處于約20巴(2mpa)至約40巴(4mpa)的壓力。所述方法還可包括在熱交換器中冷卻渦輪機(jī)出口流,熱傳遞到加熱再循環(huán)co2流中。冷卻可至約80℃或更低的溫度,諸如近環(huán)境溫度。所述方法還可包括用環(huán)境冷卻裝置進(jìn)一步冷卻渦輪機(jī)排氣流并在分離器中分離冷凝水。所述方法還可包括將co2從渦輪機(jī)出口壓力泵壓至約100巴(10mpa)或更高的壓力以形成高壓co2流。特別地,高壓co2流可處于約100巴(10mpa)至約500巴(50mpa)或者約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。來自經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流的co2可被壓縮到第一壓力,冷卻以提高其密度,然后被泵壓到上述范圍內(nèi)的第二較高壓力。高壓co2流的一部分可在返回到燃燒器中之前被返回通過熱交換器以用冷卻渦輪機(jī)出口流加熱。還可在壓縮之后和通入燃燒器之前對所述流施加進(jìn)一步加熱,諸如用來自非渦輪機(jī)出口流的來源的進(jìn)一步加熱。高壓co2流的一部分(該部分可包含在燃燒中產(chǎn)生的任何凈co2)可被冷卻至約5℃或更低的溫度,例如在使用制冷劑的熱交換器中。制冷劑可包括高壓co2流的一部分,其可以通過將該部分膨脹至約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力而被用作冷卻部分。冷卻部分可處于約0℃或更低或者約-20℃或更低的溫度。在特定實(shí)施方式中,高壓co2流的冷卻部分可被冷卻至約-55℃至約0℃的溫度。在熱交換器中用co2冷卻部分冷卻的高壓co2流的部分以被膨脹至低至約6巴(0.6mpa)的壓力(優(yōu)選始終保持高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力),以形成低壓液態(tài)co2流。特別地,經(jīng)冷卻的高壓co2流的部分可被膨脹至約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力。

      如上所述的方法還可包括其它元件。例如,渦輪機(jī)出口流的冷卻特別地可達(dá)到約70℃或更低或者約60℃或更低的溫度??墒褂靡粋€(gè)熱交換器或多個(gè)熱交換器。例如,可使用節(jié)能熱交換器,之后是冷水熱交換器。在冷卻之后,所述方法還可包括將包含co2的渦輪機(jī)出口流通過一個(gè)或多個(gè)分離器以從其中去除至少水。此外,在所述泵壓步驟之前,所述方法可包括將包含co2的渦輪機(jī)出口流壓縮至至多約80巴(8mpa)的壓力(例如,約60巴(6mpa)至約80巴(8mpa)的壓力)。此外,所述方法可包括提高包含co2的渦輪機(jī)出口流的密度,諸如通過在冷水熱交換器中冷卻所述流。例如,密度可被提高到約600kg/m3或更大,約700kg/m3或更大,或約800kg/m3或更大。渦輪機(jī)出口流可在增加流密度之前壓縮。

      所述方法還可包括,在主體高壓co2流于熱交換器中的所述冷卻之后并于所述膨脹之前,使主體高壓co2流通過再沸器。再沸器可特別地與蒸餾器(例如,汽提塔)組合。因此,再沸器可向蒸餾器提供加熱。

      所述方法可包括對主體低壓液態(tài)co2流的進(jìn)一步處理。例如,低壓液態(tài)co2流可為包含液相和汽相的兩相材料。因此,所述方法可包括使低壓液態(tài)co2流通過能從其中有效分離蒸汽流的分離器。在一些實(shí)施方式中,蒸汽流可占通過分離器的低壓液態(tài)co2流的至多約8wt%(特別是,至多約4wt%或至多約6wt%)。在一些實(shí)施方式中,蒸汽流可包含約1wt%至約75wt%的co2。在一些實(shí)施方式中,蒸汽流可包含約25wt%至約99wt%的n2、o2和氬(或其它惰性氣體)的組合。所述方法還可包括將剩余的低壓液態(tài)co2流(例如,在從其中提取汽相之后)通過蒸餾器,諸如汽提塔(其可包括再沸器,如上所述)。

      在蒸餾步驟之后,可將液態(tài)co2提供至泵以將其壓力增加到期望值。來自泵的冷排出流可被供應(yīng)到再沸器上游的熱交換器,以補(bǔ)充被膨脹以產(chǎn)生制冷劑的高壓co2的冷卻負(fù)荷。加溫(warmed)的制冷劑co2和/或來自汽提蒸餾塔的塔頂流可被提供至壓縮機(jī),該壓縮機(jī)以與高壓co2流所來源的系統(tǒng)相容的壓力排出流。來自分離器的汽相流也可被提供至實(shí)施附加分離過程的系統(tǒng)?;蛘?,汽相流可被排出。

      根據(jù)本公開提供的低壓液態(tài)co2流特別地可僅具有非常低的氧濃度。在一些實(shí)施方式中,低壓液態(tài)co2流可具有不超過約25ppm的氧含量,特別是不超過約10ppm。低壓液態(tài)co2流也可以具有類似低濃度的惰性氣體,諸如氮?dú)夂蜌鍤狻?/p>

      作為非限制性實(shí)例,本公開可以涉及以下實(shí)施方式。這樣的實(shí)施方式旨在說明整個(gè)公開內(nèi)容的更廣泛的性質(zhì)。

      在一些實(shí)施方式中,本公開可提供生產(chǎn)低壓液態(tài)co2流的方法。例如,該方法可包括:在約100巴(100mpa)或更高的壓力和約400℃或更高的溫度以及在再循環(huán)co2流存在下在燃燒器中用氧氣燃燒碳質(zhì)或碳?xì)淙剂?,以形成包含co2的燃燒器出口流;在渦輪機(jī)中膨脹燃燒器出口流以發(fā)電并形成壓力為約50巴(5mpa)或更低的包含co2的渦輪機(jī)出口流;在第一熱交換器中冷卻渦輪機(jī)出口流以形成經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流;將來自經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流的co2泵壓至約100巴(10mpa)或更高的壓力以形成高壓co2流;將高壓co2流分為主體部分和冷卻部分;膨脹高壓co2流的冷卻部分以將其溫度降低至約-20℃或更低;通過將高壓co2流的主體部分通過第二熱交換器用經(jīng)膨脹的高壓co2流的冷卻部分來將高壓co2流的主體部分冷卻至約5℃或更低的溫度;并且將經(jīng)冷卻的高壓co2流的主體部分膨脹至約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力,從而形成低壓液態(tài)co2流。在另外的實(shí)施方式中,該方法可包括以下陳述中的一個(gè)或多個(gè),這些陳述可以任何數(shù)量和任何組合而組合。此外,該方法可包括本文另外描述的任何其它元件。

      燃燒器出口流可處于約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。

      燃燒器出口流可處于約800℃至約1,600℃的溫度。

      包含co2的渦輪機(jī)出口流可處于約20巴(2mpa)至約40巴(4mpa)的壓力。

      渦輪機(jī)出口流可在熱交換器中冷卻至約80℃或更低的溫度。

      所述方法還可包括使經(jīng)冷卻的包含co2的渦輪機(jī)出口流通過一個(gè)或多個(gè)分離器以從其中去除至少水。

      所述方法還可包括在熱交換器中用渦輪機(jī)出口流加熱氧氣和再循環(huán)co2流中的一種或兩種。

      高壓co2流可處于約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。

      高壓co2流的主體部分可被冷卻至約-55℃至約0℃的溫度。

      所述方法還可包括在高壓co2流的主體部分的冷卻之后并且在高壓co2流的主體部分的膨脹之前,使高壓co2流的主體部分通過再沸器。

      再沸器可在汽提塔中。

      所述方法還可包括使低壓液態(tài)co2流通過能有效地從其中分離蒸汽流的分離器。

      蒸汽流可占通過分離器的低壓液態(tài)co2流的至多約8wt%。

      蒸汽流可包含約1wt%至約75wt%的co2和約25wt%至約99wt%n2、o2和氬氣中的一種或多種。

      所述方法還可包括將剩余的低壓液態(tài)co2流通入汽提塔。

      離開汽提塔的低壓液態(tài)co2流可具有不超過約25ppm的的氧含量。

      所述方法可包括將低壓液態(tài)co2流泵壓至至少約100巴(10mpa)的壓力。

      所述方法可包括將經(jīng)泵壓的液態(tài)co2流輸送到co2管線。

      所述方法還可包括將來自汽提塔的塔頂蒸汽與離開第二熱交換器的高壓co2流的冷卻部分相混合。

      所述方法還可包括將來自汽提塔的塔頂蒸汽和離開第二熱交換器的高壓co2流的冷卻部分的混合物添加到經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流中。

      在另外的示例性實(shí)施方式中,本公開可提供設(shè)置用于生產(chǎn)低壓液態(tài)co2流的系統(tǒng)。例如,所述系統(tǒng)可包括:分流器,其設(shè)置為將高壓co2流分成第一部分和第二部分;第一膨脹器,其被設(shè)置用于膨脹和冷卻高壓co2流的第一部分;熱交換器,其用于將高壓co2流的第二部分用離開膨脹器的經(jīng)冷卻的高壓co2流的第一部分冷卻;以及第二膨脹器,其被設(shè)置用于膨脹經(jīng)冷卻的高壓co2流的第二部分以形成低壓液態(tài)co2流。在另外的實(shí)施方式中,這樣的系統(tǒng)可包括以下陳述中的一個(gè)或多個(gè),這些陳述可以以任何數(shù)量和任何組合而組合。此外,這種系統(tǒng)可包括本文另外描述的任何其它元件。

      第一膨脹器可被設(shè)置用于將高壓co2流的第一部分冷卻至約-20℃或更低的溫度。

      熱交換器可被設(shè)置用于將高壓co2流的第二部分冷卻至約5℃或更低的溫度。

      第二膨脹器可設(shè)置為將經(jīng)冷卻的高壓co2流的第二部分膨脹至約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力。

      所述系統(tǒng)還可包括組合的汽提塔和再沸器。

      汽提塔可連接在第二膨脹器的下游,并且再沸器可連接在熱交換器的下游和第二膨脹器的上游。

      所述系統(tǒng)還可包括位于第二膨脹器下游和汽提塔上游的液/汽分離器。

      所述系統(tǒng)還可包括壓縮機(jī),其被設(shè)置用于接收來自熱交換器的高壓co2流的第一部分。

      所述系統(tǒng)還可包括:燃燒器,其被設(shè)置用于在約100巴(10mpa)或更高的壓力和約400℃或更高的溫度在再循環(huán)co2流的存在下在燃燒器中燃燒碳質(zhì)或碳?xì)淙剂?,以形成包含co2的燃燒器出口流;渦輪機(jī),其被設(shè)置用于膨脹燃燒器出口流以發(fā)電并形成包含co2的渦輪機(jī)出口流;另外的熱交換器(furtherheatexchanger),其被設(shè)置用于冷卻渦輪機(jī)出口流;以及泵,其被設(shè)置用于從泵壓來自經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流的co2以形成高壓co2流。

      所述發(fā)明包括以下實(shí)施方式,但不限于此。

      實(shí)施方式1:生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)流的方法,所述方法包括:在約100巴(10mpa)或更高的壓力和約400℃或更高的溫度以及在再循環(huán)co2流的存在下,在燃燒器中用氧氣燃燒碳質(zhì)或碳?xì)淙剂弦孕纬砂琧o2的燃燒器出口流;在渦輪機(jī)中膨脹燃燒器出口流以發(fā)電并形成壓力為約50巴(5mpa)或更低的包含co2的渦輪機(jī)出口流;在第一熱交換器中冷卻渦輪機(jī)出口流以形成經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流;將來自經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流的co2泵壓至約100巴(10mpa)或更高的壓力以形成高壓co2流;將高壓co2流分成主體部分和冷卻部分;膨脹高壓co2流的冷卻部分以將其溫度降低至約-20℃或更低;通過使高壓co2流的主體部分通過第二熱交換器用經(jīng)膨脹的高壓co2流的冷卻部分的第二熱交換器將高壓co2流的主體部分冷卻至約5℃或更低的溫度;并將經(jīng)冷卻的高壓co2流的主體部分膨脹到約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力,以形成低壓液態(tài)co2流。

      實(shí)施方式2:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中燃燒器出口流處于約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。

      實(shí)施方式3:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中燃燒器出口流處于約800℃至約1,600℃的溫度。

      實(shí)施方式4:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中包含co2的渦輪機(jī)出口流處于約20巴(2mpa)至約40巴(4mpa)的壓力。

      實(shí)施方式5:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中渦輪機(jī)出口流在熱交換器中被冷卻至約80℃或更低的溫度。

      實(shí)施方式6:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括使包含co2的冷卻渦輪機(jī)出口流通過一個(gè)或多個(gè)分離器以從其去除至少水。

      實(shí)施方式7:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括在熱交換器中用渦輪機(jī)出口流加熱氧氣和再循環(huán)co2流中的一種或兩種。

      實(shí)施方式8:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中高壓co2流處于約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。

      實(shí)施方式9:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中高壓co2流的主體部分被冷卻至約-55℃至約0℃的溫度。

      實(shí)施方式10:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括在高壓co2流的主體部分的所述冷卻之后和在高壓co2流的主體部分的所述膨脹之前,使高壓co2流的主體部分通過再沸器。

      實(shí)施方式11:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中再沸器在汽提塔中。

      實(shí)施方式12:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括使低壓液態(tài)co2流通過能有效地從其中分離蒸汽流的分離器。

      實(shí)施方式13:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中蒸汽流占通過分離器的低壓液態(tài)co2流的至多約8wt%。

      實(shí)施方式14:任何前述或后續(xù)實(shí)施方案的方法,其中蒸汽流包含約1wt%至約75wt%的co2和約25wt%至約99wt%的n2、o2和氬氣中的一種或多種。

      實(shí)施方式15:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括將剩余的低壓液態(tài)co2流通入汽提塔。

      實(shí)施方式16:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,其中離開汽提塔的低壓液態(tài)co2流具有不超過約25ppm的氧含量。

      實(shí)施方式17:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,包括將低壓液態(tài)co2流泵壓至至少約100巴(10mpa)的壓力。

      實(shí)施方式18:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,包括將經(jīng)泵壓的液態(tài)co2流輸送到co2管線。

      實(shí)施方式19:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的方法,還包括將來自汽提塔的塔頂蒸汽與離開第二熱交換器的高壓co2流的冷卻部分相混合。

      實(shí)施方式20:任何前述實(shí)施方式的方法,還包括將混合物加入到經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流中。

      實(shí)施方式21:設(shè)置用于生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)流的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:分流器,其被設(shè)置用于將高壓co2流分成第一部分和第二部分;第一膨脹器,其被設(shè)置用于膨脹和冷卻高壓co2流的第一部分;熱交換器,其用于用離開膨脹器的經(jīng)冷卻的高壓co2流的第一部分來冷卻高壓co2流的第二部分;以及第二膨脹器,其被設(shè)置用于使經(jīng)冷卻的高壓co2流的第二部分膨脹以形成低壓液態(tài)co2流。

      實(shí)施方式22:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),其中第一膨脹器被設(shè)置用于將高壓co2流的第一部分冷卻至約-20℃或更低的溫度。

      實(shí)施方式23:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),其中熱交換器設(shè)置為將高壓co2流的第二部分冷卻至約5℃或更低的溫度。

      實(shí)施方式24:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),其中第二膨脹器設(shè)置為將經(jīng)冷卻的高壓co2流的第二部分膨脹至約30巴(3mpa)或更低但高于co2三相點(diǎn)壓力的壓力。

      實(shí)施方式25:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),還包括組合的汽提塔和再沸器。

      實(shí)施方式26:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),其中汽提塔連接在第二膨脹器下游且其中再沸器連接在熱交換器的下游和第二膨脹器的上游。

      實(shí)施方式27:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),還包括位于第二膨脹器下游和汽提塔上游的液/汽分離器。

      實(shí)施方式28:任何前述或后續(xù)實(shí)施方式的系統(tǒng),還包括設(shè)置為接收來自熱交換器的高壓co2流的第一部分的壓縮機(jī)。

      實(shí)施方式29:任何前述實(shí)施方式的系統(tǒng),還包括:燃燒器,其被設(shè)置用于在約100巴(10mpa)或更高的壓力和約400℃或更高的溫度以及在再循環(huán)co2流的存在下在燃燒器中用氧氣燃燒碳質(zhì)或碳?xì)淙剂?,以形成包含co2的燃燒器出口流;渦輪機(jī),其被設(shè)置用于膨脹燃燒器出口流以發(fā)電并形成包含co2的渦輪機(jī)出口流;另外的熱交換器,其被設(shè)置用于冷卻渦輪機(jī)出口流;以及泵,其被設(shè)置用于泵壓來自經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流的co2以形成高壓co2流。

      通過閱讀下面的詳細(xì)描述以及下面將要簡要描述的附圖,本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。本發(fā)明包括上述實(shí)施方式中的兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)的任何組合,以及本公開中闡述的任何兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)特征或元件的組合,而不管這些特征或元件在本文的具體實(shí)施方式的描述中被明確地組合。除非上下文另有明確規(guī)定,本公開旨在整體地閱讀,使得在其任何方面和實(shí)施方式中的任何本公開發(fā)明的任何可分離的特征或元件應(yīng)被視為旨在可組合。

      附圖說明

      現(xiàn)在將參考附圖,其不一定按比例繪制,并且其中:

      圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方式的用于形成低壓液態(tài)co2流的系統(tǒng)的流程圖;和

      圖2示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方式的用于利用從發(fā)電過程取得的高壓co2流的一部分形成低壓液態(tài)co2流的系統(tǒng)的流程圖。

      具體實(shí)施方式

      現(xiàn)在將在下文中參考其示例性實(shí)施方式更全面地描述本主題。描述這些示例性實(shí)施方式,使得本公開將是徹底和完整的,并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)主題的范圍。實(shí)際上,主題可以以許多不同的形式實(shí)施,并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)施方式;相反,提供這些實(shí)施方式使得本公開將滿足適用的法律要求。如在說明書和所附權(quán)利要求中所使用,單數(shù)形式“一/一個(gè)/中(a或an)”、“所述/該(the)”包括復(fù)數(shù)指示物,上下文另有明確規(guī)定除外。

      本公開涉及適用于生產(chǎn)低壓液態(tài)二氧化碳(co2)的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法特別可適于引入包含非液態(tài)co2(例如,氣態(tài)co2或超臨界co2)的流并將至少一部分非液態(tài)co2轉(zhuǎn)化為液態(tài)co2。引入流可包括液態(tài)co2部分;然而,引入流優(yōu)選包含不超過約25wt%、不超過約10wt%、不超過約5wt%或不超過約2wt%的液態(tài)co2。

      根據(jù)本公開生產(chǎn)的液態(tài)co2可在低壓下生產(chǎn),因?yàn)樗a(chǎn)的液態(tài)co2的壓力小于50巴(5mpa)但高于co2三相點(diǎn)壓力,以優(yōu)選地避免固態(tài)co2的大量形成。在一些實(shí)施方式中,所生產(chǎn)的液態(tài)co2的壓力可低至約6巴(0.6mpa)、特別是約30巴(3mpa)至約6巴(0.6mpa)、約25巴(2.5mpa)至約6巴(0.6mpa)或約15巴(1.5mpa)至約6巴(0.6mpa)。所產(chǎn)生的液態(tài)co2的溫度優(yōu)選地在給定壓力下的飽和溫度的范圍內(nèi)。例如,溫度可在約5℃至約-55℃、約-5℃至約-55℃或約-15℃至約-55℃的范圍內(nèi)。

      根據(jù)本公開實(shí)施方式的生產(chǎn)液態(tài)co2的方法通??砂ɡ鋮s和膨脹來自引入流的co2。取決于引入流的來源,所述方法可包括一個(gè)或多個(gè)壓縮步驟。在優(yōu)選實(shí)施方式中,引入的co2可處于約60巴(6mpa)或更高、約100巴(10mpa)或更高或約200巴(20mpa)或更高的壓力。在其他實(shí)施方式中,引入的co2的壓力可處于約60巴(6mpa)至約400巴(40mpa)的范圍內(nèi)。引入的co2的溫度可高于10℃,或者可在約10℃至約40℃、約12℃至約35℃或約15℃至約30℃的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方式中,引入的co2可處于約環(huán)境溫度。

      圖1中示出了根據(jù)本公開的用于生產(chǎn)液態(tài)co2的系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式。如圖所示,高壓co2流24可經(jīng)由通過水冷卻器50(根據(jù)高壓co2流的實(shí)際溫度,其可為任選的)來冷卻。然后使用分流器68(或設(shè)置用于分流的其它合適系統(tǒng)元件)將高壓co2流24分成第一部分和第二部分,以提供可被膨脹的高壓co2側(cè)流57,諸如通過閥58或其他合適裝置,以形成冷卻co2流56。剩余的高壓co2流62通過熱交換器10,在那里其被冷卻co2流56冷卻,后者作為co2流33離開。離開熱交換器10冷端的經(jīng)冷卻的高壓co2流51可處于約5℃或更低的溫度、約0℃或更低、約-10℃或更低或者約-20℃或更低(例如,約5℃至約-40℃或約0℃至約-35℃)。經(jīng)冷卻的高壓co2流51可被膨脹以形成液態(tài)co2流。如圖1所示,經(jīng)冷卻的高壓co2流51首先通過再沸器52,再沸器52是圖1中汽提塔53的一部分,從而為其中的蒸餾提供加熱,這在下面進(jìn)一步描述。因此通過再沸器可以是任選的。離開再沸器52的高壓co2流55被膨脹以形成處于上述范圍內(nèi)的溫度和壓力下的低壓液態(tài)co2流35。在圖1中,流55通過閥48膨脹,但是可使用用于膨脹經(jīng)壓縮的co2流的任何裝置。例如,膨脹裝置可為諸如渦輪機(jī)的工作生產(chǎn)系統(tǒng),其降低入口和出口之間的co2的焓,并進(jìn)一步降低出口溫度。

      高壓co2流(例如,約60巴(6mpa)至約400巴(40mpa)范圍內(nèi))膨脹以形成低壓co2流(例如,約30巴(3mpa)或大于co2三相點(diǎn)壓力的壓力)可得到由具有與輸入到閥(或其它膨脹裝置)的co2流相同的總焓的氣和液混合物形成的兩相產(chǎn)物流。離開閥(或者根據(jù)上文所述的示例性替代實(shí)施方式的渦輪機(jī))的兩相混合物的溫度特別地可處于減壓下的液體飽和溫度。在圖1中,離開閥58的流56和離開閥48的流35都可為兩相流。離開閥48的兩相低壓co2流35可通過分離器9以提供co2蒸汽部分流49和co2液態(tài)部分流36。

      在其中輸入高壓co2流來自氧燃燒發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施方式中,可從低壓液態(tài)co2流中分離的蒸汽部分將包含存在于氧源和燃料源(例如,天然氣)中的大部分惰性氣體(例如,氮?dú)猓^量的o2,和惰性氣體,例如氬氣)。作為非限制性實(shí)例,氧燃燒發(fā)電過程可用1%過量的氧氣流進(jìn)入燃燒器來實(shí)施,氧氣流由近似99.5%的氧氣和0.5%的氬氣形成。得到的凈co2產(chǎn)物可包括2%濃度的o2和1%濃度的氬。

      根據(jù)本發(fā)明,通過間接冷卻裝置將來自如上所例示的電力系統(tǒng)的co2產(chǎn)物冷卻至當(dāng)通過閥膨脹至例如10巴(1mpa)的壓力時(shí)的溫度,這導(dǎo)致近似4%的閃蒸蒸汽(flashvapor)部分。在多個(gè)實(shí)施方式中,蒸汽部分可為總液態(tài)co2流(例如,圖1中的流35)的至多約6wt%、至多約5wt%或至多約4wt%。蒸汽流(例如,圖1中的流49)可包含約1wt%至約75wt%的co2和約25wt%至約99wt%的n2、o2和氬氣(或其它惰性氣體)的組合。在另外的實(shí)施方式中,蒸汽流可包含約60wt%或更多、約65wt%或更多或者約70wt%或更多的n2、o2和氬氣(或其它惰性氣體)的組合。閃蒸蒸汽部分(例如,圖1中離開分離器9的流49)可被排放到大氣中或被捕獲。閃蒸蒸汽流的生產(chǎn)在其中輸入co2流來源于氧燃燒過程的實(shí)施方式中是有益的,因?yàn)檎羝糠值娜コ龑⒎乐苟栊詺鍤夂?或氮?dú)獾姆e聚(其可存在于所燃燒的天然氣和/或煤衍生燃料氣中并且其可存在于源自低溫空氣分離隨機(jī)設(shè)備的氧氣流中)。為形成閃蒸蒸汽部分,有用的可以是在膨脹之前將高壓co2流(例如,圖1中的流62)冷卻至約-30℃或更低或者約-33℃或更低的溫度。在其中輸入高壓co2流來源于可能基本或完全不含惰性氣體(和任選的氧氣)的來源的實(shí)施方式中,可無需形成閃蒸蒸汽部分。在于氧-燃料發(fā)電生產(chǎn)過程中使用含有大量n2的天然氣燃料的實(shí)施方案中,有用的可以是調(diào)節(jié)流51所被冷卻到的溫度,以確保去除流49中的主要n2以及o2和氬氣,同時(shí)最少損失流49中的co2。

      優(yōu)選地,來自輸入co2流的o2和氬氣(和其它惰性氣體)濃度的大部分在閃蒸蒸汽部分中被去除,使得co2液態(tài)部分流(例如,圖1中的流36)僅具有少量的n2、o2和氬氣濃度-例如,約1wt%或更低、約0.5wt%或更低或者約0.2wt%或更低。可諸如通過使用蒸餾裝置(例如,圖1中的汽提塔53)從co2液態(tài)部分流中脫除少量的n2、o2和氬氣濃度?;蛘呖商娲鷪D1所示,脫除部分可被裝配在閃蒸分離器的下部。在利用汽提塔的實(shí)施方式中,可包括再沸器(如上所述的圖1中的部件52)以從部分或全部的高壓co2流(例如,圖1中的流51)中提取剩余的可用熱??筛淖冞@種加熱以提供必要的液汽比,以降低凈液態(tài)co2產(chǎn)物(圖1中的流54)中的氧濃度。凈液態(tài)co2流中的氧濃度可不超過約25ppm,不超過約20ppm,或不超過約10ppm。

      在另外的實(shí)施方式中,可將產(chǎn)物液態(tài)co2流54泵壓到高壓并在熱交換器10(或在另外的熱交換器中或通過另外的裝置)中加熱,以輸送到co2管線中。產(chǎn)物液態(tài)co2流特別地可被泵壓到約100巴(10mpa)至約250巴(25mpa)的壓力。

      返回到圖1所示,離開汽提塔53的頂部產(chǎn)品63在需要時(shí)可被進(jìn)一步降低壓力,諸如在閥64中,然后與co2流33合并。經(jīng)合并的流可在壓縮機(jī)34中被壓縮以提供返回高壓co2流21,后者可例如與輸入高壓co2流24合并或被添加到另外的含co2流中(參見圖2)。

      前述用于形成低壓液態(tài)co2流的實(shí)施方式在經(jīng)濟(jì)上是理想的,因?yàn)閮舻蛪篶o2流(例如,圖1中的流35)中的約95wt%或更多、約96wt%或更多或約97wt%或更多的co2可作為低壓液態(tài)co2流去除。在上述實(shí)施方式中,約1.5wt%至約2.5wt%的凈co2產(chǎn)物可與n2、o2和氬氣合并流(例如,圖1中的流49)一起排放到大氣中,從而提供約97.5%至約98.5%的co2去除效率。在其中上述方法與使用co2作為工作流體的閉環(huán)電力系統(tǒng)聯(lián)合執(zhí)行的實(shí)施方式中,流49優(yōu)選被排放到大氣中,因?yàn)槎栊越M分的去除需要保持其分壓和濃度盡可能低。任選地,流59在于閥60中減壓之后可穿過熱交換器10中的通道組,以在流59被排放之前提供用于冷卻流62的額外制冷。

      輸入高壓co2流24的利用提供了向高壓co2流提供間接冷卻的獨(dú)特能力。如上述實(shí)施方式所述,間接冷卻可通過在近環(huán)境溫度分出高壓co2流的一部分,然后將該分出的高壓co2流的一部分膨脹至約-20℃或更低、約-30℃或更低或者約-40℃或更低(例如,近似-40℃至約-55℃)的溫度。這可通過將高壓co2流24的壓力降低至低于約20巴(2mpa)、低于約10巴(1mpa)或低于約8巴(0.8mpa)(例如,約20巴(2mpa)至約5巴(0.5mpa)或約12巴(1.2mpa)至約5巴(0.5mpa),特別是約5.55巴(0.555mpa))來實(shí)現(xiàn)。所得到的液加汽流(例如,圖1中的流56)隨后用于在熱交換器中對主體高壓co2流進(jìn)行間隔冷卻。

      當(dāng)與利用co2工作流體的發(fā)電方法結(jié)合使用時(shí),本公開的系統(tǒng)和方法是特別有利的,諸如第8,596,075號美國專利,其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。特別地,這種方法可使用膨脹高壓再循環(huán)co2流和由燃料燃燒產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物的混合物的高壓/低壓比渦輪機(jī)??墒褂萌魏位剂?,特別是碳質(zhì)燃料。優(yōu)選地,所述燃料是氣體燃料;然而,非氣體燃料不必被排除。非限制性實(shí)例包括天然氣、壓縮氣體、燃料氣體(例如,包括h2、co、ch4、h2s和nh3中的一種或多種)和類似的可燃?xì)怏w。還可使用固體燃料-例如煤、褐煤、石油焦炭、瀝青等,同時(shí)加入必需的系統(tǒng)元件(諸如,使用部分氧化燃燒器或氣化器來將固體或重質(zhì)液態(tài)燃料轉(zhuǎn)化為氣體形式)。也可使用液態(tài)碳?xì)淙剂?。純氧可用作燃燒過程中的氧化劑。熱渦輪機(jī)排氣用于部分預(yù)熱高壓再循環(huán)co2流。再循環(huán)co2流也使用源自co2壓縮機(jī)的壓縮能的熱來加熱,如本文進(jìn)一步所討論的。所有燃料和燃燒產(chǎn)生的雜質(zhì)(諸如硫化合物、no、no2、co2、h2o、hg等)都可被分離棄置而不排放到大氣。包括co2壓縮系列(compressiontrain),其包括確保最小增量功耗的高效單元。co2壓縮系列可特別地提供再循環(huán)co2燃料壓縮機(jī)流,后者可被部分再循環(huán)到燃燒器并部分作為輸入高壓co2流而被導(dǎo)入液態(tài)co2生產(chǎn)部件。

      圖2,例如示出了與如本文所述的元件組合的發(fā)電系統(tǒng),以生產(chǎn)源自初級燃料(primaryfuel)中的碳的凈co2產(chǎn)物,所述初級燃料為低壓液態(tài)形式,其中氧含量在如本文所述的最小范圍內(nèi)。下面結(jié)合圖2的實(shí)例描述了這種系統(tǒng)的實(shí)施方式。

      co2凈產(chǎn)品總流量的大小可根據(jù)所用燃料的性質(zhì)而變化。在利用天然氣燃料的實(shí)施方式中,co2凈產(chǎn)品總流量可為再循環(huán)co2燃料壓縮機(jī)總流量的約2.5%至約4.5%(例如,約3.5%)。在利用典型的煙煤(例如,伊利諾斯州6號(illinoisno.6))的實(shí)施方式中,co2凈產(chǎn)品總流量可為再循環(huán)co2燃料壓縮機(jī)總流量的約5%至約7%(例如,約6%)。用于制冷的再循環(huán)co2的量可在凈co2產(chǎn)物流量的約15wt%至約35wt%或約20wt%至約30wt%(例如約25wt%)的范圍內(nèi)。

      在一些實(shí)施方式中,液化天然氣(lng)可以如第2013/0104525號美國專利公開所述的方式用作制冷源,該公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。在特定的實(shí)施方式中,lng可被加熱到接近c(diǎn)o2渦輪機(jī)排氣冷凝溫度的溫度(例如,在約20巴(2mpa)至約40巴(4mpa)的壓力下)。離開水分離器的渦輪機(jī)排氣流可在干燥劑干燥器中干燥至低于約-50℃的露點(diǎn),然后使用源自高壓lng的制冷進(jìn)行液化,而后者又被加熱。液態(tài)co2現(xiàn)在可使用多級離心泵被泵壓至約200巴(20mpa)至約400巴(40mpa)的壓力。高壓天然氣的溫度將通常在約-23℃(對于以約20巴(2mpa)離開節(jié)能熱交換器的渦輪機(jī)排氣)至約0℃(對于以約40巴(4mpa)離開節(jié)能熱交換器的渦輪機(jī)排氣)的范圍內(nèi),使用這些壓力下co2飽和溫度的5℃以內(nèi)。這種冷的高壓天然氣可在膨脹之前用于預(yù)冷卻處于約60巴(6mpa)至約400巴(40mpa)的高壓co2,以生產(chǎn)約6巴(0.6mpa)至約30巴(3mpa)的壓力范圍內(nèi)的液態(tài)co2。這種制冷可通過源自如上所述的高壓co2的膨脹的附加制冷來補(bǔ)充,以提供經(jīng)冷卻的凈co2產(chǎn)物的溫度,該產(chǎn)物在膨脹至所需的液態(tài)co2產(chǎn)物的壓力時(shí)得到包含約50wt%至約80wt%的(o2+n2+ar)的氣體部分。其效果是顯著減少必須再循環(huán)用于制冷的額外co2的量。

      實(shí)施例

      通過以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本公開的實(shí)施方式,其被闡述以說明本公開的主題,而不應(yīng)被解釋為限制性的。下面描述組合發(fā)電系統(tǒng)及方法以及用于生產(chǎn)低壓液態(tài)co2的系統(tǒng)及方法的實(shí)施方式,如圖2所示。

      如圖2所示,在壓縮機(jī)44中將約40巴(4mpa)的天然氣燃料流42(在本實(shí)例中為純甲烷)壓縮至約320巴(32mpa),以提供經(jīng)壓縮的天然氣燃料流43,后者又進(jìn)入燃燒室1,在這里其在經(jīng)預(yù)熱的氧化劑流38中燃燒,所述經(jīng)預(yù)熱的氧化劑流38包含約23wt%的氧氣與約77wt%的稀釋劑co2的混合物。在所示實(shí)施方式中,總氧量包含比化學(xué)計(jì)量燃燒所需者多近似1wt%的氧氣。燃燒產(chǎn)物在燃燒器1中用約304巴(30.4mpa)和約707℃的經(jīng)加熱的再循環(huán)co2流37稀釋。溫度為約1153℃的燃燒器出口流39被通入渦輪機(jī)2的入口,所述渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)3和主co2再循環(huán)壓縮機(jī)4相連。

      燃燒器出口流39在渦輪機(jī)2中被膨脹以提供約30巴(3mpa)和約747℃的渦輪機(jī)出口流45,后者又被通過節(jié)能熱交換器15并被冷卻至約56℃,作為經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流16離開。經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流16用冷卻水在水冷卻器7中進(jìn)一步冷卻到近環(huán)境溫度(圖2中的流17)。將經(jīng)冷卻的渦輪機(jī)出口流17通過分離器6,在這里液態(tài)水流18與氣態(tài)co2塔頂流19中分離,后者自身被分成分開的流(圖2中的流22和20)。

      氣態(tài)co2塔頂主體流22進(jìn)入co2再循環(huán)壓縮機(jī)4,后者與中間冷卻器5一起工作并將環(huán)境溫度的氣態(tài)co2塔頂主體流22(來自渦輪機(jī)出口流45)從約28.2巴(2.82mpa)壓縮至約63.5巴(6.35mpa)的壓力-即經(jīng)壓縮的co2流23。

      氣態(tài)co2塔頂部分流20用于稀釋由低溫空氣分離設(shè)備14產(chǎn)生的99.5%o2流28(其處于約28巴(2.8mpa)的壓力)。合并的流20和28形成低壓氧化劑流26,后者在帶有中間冷卻器12的壓縮機(jī)11中被壓縮至約320巴(32mpa)(流27)。高壓氧化劑流27在節(jié)能熱交換器中被加熱,作為經(jīng)預(yù)熱的氧化劑流38(約304巴(30.4mpa)和約707℃)離開。

      從加熱高壓再循環(huán)co2流中提取110℃的第一側(cè)流32,并在側(cè)熱交換器13中用熱傳遞流體(作為流30進(jìn)入側(cè)熱交換器并作為流29離開)加熱至約154℃(圖2中的流31),所述熱傳遞流體從低溫空氣分離設(shè)備14中的空氣壓縮機(jī)去除壓縮熱。asu具有大氣空氣進(jìn)料40和排出到大氣的廢氮出口流41。

      從加熱高壓再循環(huán)co2流中提取約400℃的第二側(cè)流61,并將其在渦輪機(jī)2中用于內(nèi)部冷卻。

      處于約63.5巴(6.35mpa)和約51℃的經(jīng)壓縮的co2流23在熱交換器46中用冷卻水冷卻,以提供處于約17.5℃且密度約為820kg/m3的流47,所述流47在多級離心泵8中被泵壓至約305巴(30.5mpa)的壓力。泵排出流分為兩部分。

      來自泵排出流的高壓再循環(huán)co2流25通過節(jié)能熱交換器15,并且用作從其獲取第一測流和第二測流(如上所述)的流的作用。

      來自泵排出流的流24包括源自天然氣中的碳的凈co2產(chǎn)物流。流24優(yōu)選可包括用于制冷的另外的co2含量。另外的co2含量可為再循環(huán)co2的至多約50wt%、至多約40wt%或至多約30wt%。在一些實(shí)施方式中,另外的co2含量可為再循環(huán)co2的約5wt%至約45wt%,約10wt%至約40wt%或約15wt%至約35wt%。

      將高壓co2流24在水冷卻器50中冷卻至近環(huán)境溫度并分成兩部分。高壓co2部分流57的壓力在閥58中降低至約8.2巴(0.82mpa),以形成冷卻co2流56,其在約-45℃的溫度是兩相混合物。冷卻co2流56通過熱交換器10,在那里其蒸發(fā)并加熱至近環(huán)境溫度,作為co2流33離開。

      高壓凈co2產(chǎn)物流62直接通入熱交換器10,在那里將其用冷卻co2流56冷卻至約-38℃的溫度,作為經(jīng)冷卻的高壓凈co2產(chǎn)物流51離開。然后將該流通過在汽提塔53底部的小型再沸器52作為流55離開。該流在閥48中壓力被降低至約10巴(1mpa),以形成兩相凈co2產(chǎn)物流35,后者隨后通過分離器9。

      離開分離器9頂部的塔頂蒸汽流49包含兩相凈co2產(chǎn)物流35流量的約4wt%,并且由約30wt%的co2和約70wt%的o2和氬氣的組合形成。塔頂蒸汽流49的壓力在閥60中減小,然后被排放到大氣(圖2中的流59)。任選地,流59可在熱交換器10中加熱到接近環(huán)境溫度,提供額外的制冷,然后進(jìn)一步加熱至高于環(huán)境溫度,以使排氣流上浮。

      離開分離器9的液態(tài)co2流36處于約10巴(1mpa)的壓力,其包含兩相凈co2產(chǎn)物流35流量的約96wt%。流36被進(jìn)料到汽提塔53的頂部。

      離開汽提塔53底部的是低壓液態(tài)co2產(chǎn)物流54,其包括由進(jìn)料至電力系統(tǒng)的初級燃料中的碳產(chǎn)生的co2。在所示實(shí)施方式中,流54的氧含量低于10ppm。

      離開汽提塔53的頂部產(chǎn)物流63的壓力在閥64中降低至約8巴(0.8mpa),并被添加到co2流33中。合并的流33和63在壓縮機(jī)34中被壓縮至約28.5巴(2.85mpa)。在co2壓縮機(jī)34中壓縮的排出流21與氣態(tài)塔頂主體流22混合并在co2壓縮機(jī)4和泵8中被壓縮回約305巴(30.5mpa)。

      在上述實(shí)施例中,提供了具體值(例如,溫度、壓力和相對比率)以示出本公開的示例性實(shí)施方式的工作條件。這些值并不意味著限制本公開,并且應(yīng)當(dāng)理解,這些值可在本文另外公開的范圍內(nèi)變化,以根據(jù)本文提供的總體描述來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的工作實(shí)施。

      受益于前述描述和相關(guān)附圖中所呈現(xiàn)的教導(dǎo),本主題所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到本公開主題的許多修改和其它實(shí)施方式。因此,應(yīng)當(dāng)理解,本公開不限于本文所述的具體實(shí)施方式,并且修改和其他實(shí)施方式旨在被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管本文采用了具體的術(shù)語,但它們僅在通用和描述性意義上使用,而不是為了限制的目的。

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