專(zhuān)利名稱(chēng)：用于壓縮氣體的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中公開(kāi)的主題涉及用于在動(dòng)力裝置中壓縮諸如含碳?xì)怏w的氣體的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
可使諸如煤或石油的化石燃料氣化，以在生產(chǎn)電力、化學(xué)物、合成燃料時(shí)使用，或用于各種其它應(yīng)用。氣化包括使含碳燃料和氧氣在非常高的溫度處反應(yīng)而產(chǎn)生合成氣，即包含一氧化碳和氫氣的燃料，與處于其原始狀態(tài)的燃料相比，該合成氣的燃燒更高效且更清潔。氣化操作可導(dǎo)致產(chǎn)生二氧化碳(CO2),其為溫室氣體。因此，用于高效地處理和存儲(chǔ) CO2的系統(tǒng)和方法將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
下面對(duì)在范圍方面與獨(dú)創(chuàng)地要求保護(hù)的發(fā)明相當(dāng)?shù)哪承?shí)施例進(jìn)行了概述。這些實(shí)施例不意圖限制所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是相反，這些實(shí)施例僅意圖對(duì)本發(fā)明的可行形式提供簡(jiǎn)要概述。實(shí)際上，本發(fā)明可包括可類(lèi)似于或不同于下面闡述的實(shí)施例的各種形式。在第一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括構(gòu)造成以便壓縮含碳?xì)怏w的第一壓縮機(jī)和控制器?？刂破鳂?gòu)造成在氣化系統(tǒng)的啟動(dòng)期間控制第一壓縮機(jī)從壓縮第一含碳?xì)怏w過(guò)渡到壓縮第二含碳?xì)怏w。在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括構(gòu)造成以便壓縮含碳?xì)怏w的壓縮機(jī)和控制器。控制器構(gòu)造成以便控制通往壓縮機(jī)的含碳?xì)怏w流。控制器構(gòu)造成以便在啟動(dòng)時(shí)期期間的第一含碳?xì)怏w源和穩(wěn)態(tài)時(shí)期期間的第二含碳?xì)怏w源之間過(guò)渡。在第三實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括第一 (X)2源、包括(X)2捕捉系統(tǒng)的第二 (X)2源、壓縮系統(tǒng)和控制器。壓縮系統(tǒng)聯(lián)接到第一和第二 CO2源上?？刂破鳂?gòu)造成以便啟動(dòng)壓縮系統(tǒng)的利用來(lái)自第一源的第一 (X)2流的操作，并且過(guò)渡到壓縮系統(tǒng)的使用來(lái)自第二 (X)2源的第二 CO2流的穩(wěn)態(tài)操作。


當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相同的符號(hào)在所有圖中表示相同的部件，其中圖1描繪了包括氣體壓縮系統(tǒng)的整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力裝置的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)圖；圖2描繪了在圖1中描繪的氣體壓縮系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)圖；圖3是在氣體壓縮系統(tǒng)的啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)操作之間過(guò)渡的方法的流程圖；以及，圖4是從第一 CO2源過(guò)渡到第二 CO2源以壓縮氣體的曲線圖。部件列表
100IGCC動(dòng)力裝置
102燃料源
104給料制備單元
106氣化器
108渣料
110氣體洗滌器
111硫
112硫處理器
113Trrt.
114水處理單元
115氣體處理器
116殘余氣體組分
117碳捕捉系統(tǒng)
118抽出CO2
119氣體壓縮系統(tǒng)
120CO2
121碳封存系統(tǒng)
122EOR管道
123CO2
124啟動(dòng)CO2
125控制器
126閥
128閥
130閥
132閥
134閥
136閥
138閥
140燃燒器
142燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)
144空氣分離單元(ASU)
146輔助空氣壓縮機(jī)
148稀釋氮?dú)?DGAN)壓縮機(jī)
150渦輪
152傳動(dòng)軸
154壓縮機(jī)
156負(fù)載
158蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)
160熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)系統(tǒng)
162第二負(fù)載
164冷凝器
168冷卻塔
170導(dǎo)管
172第一級(jí)壓縮機(jī)
176脫水系統(tǒng)
174導(dǎo)管
178導(dǎo)管
180第二級(jí)壓縮機(jī)
182導(dǎo)管
184導(dǎo)管
186導(dǎo)管
210邏輯
212方框
214方框
216方框
218方框
220方框
222方框
224方框
226方框
228方框
230方框
232CO2過(guò)渡模型
234起動(dòng)時(shí)期
236流
238第一過(guò)渡時(shí)期
240流
242第二過(guò)渡時(shí)期
244流量水平
246穩(wěn)態(tài)操作時(shí)期
具體實(shí)施例方式
將在下面描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為了致力于對(duì)這些實(shí)施例提供簡(jiǎn)明的描述，可不在說(shuō)明書(shū)中描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，必須作出許多對(duì)于實(shí)現(xiàn)而言專(zhuān)有的決定，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的具體目的，例如遵守與系統(tǒng)相關(guān)的和與商業(yè)相關(guān)的約束，這些約束可根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)而改變。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這種開(kāi)發(fā)工作可為復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但盡管如此，其仍然是受益于本公開(kāi)的普通技術(shù)人員的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造的例行任務(wù)。
當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意圖指存在一個(gè)或多個(gè)元件。用語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”意圖為包括性的，并且指除了所列元件之外可存在額外的元件。所公開(kāi)的實(shí)施例包括用于將來(lái)自不同的源(例如強(qiáng)化采油(EOR)管道)的含碳?xì)怏w(例如CO2)用作用來(lái)啟動(dòng)氣體壓縮操作的氣體的系統(tǒng)和方法。在下面參照?qǐng)D1更詳細(xì)地描述的動(dòng)力裝置(例如整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力裝置)可使用氣體壓縮機(jī)來(lái)壓縮在合成氣處理期間捕捉到的C02。換句話說(shuō)，在氣化器和氣體處理裝備的操作期間，可獲得捕捉到的C02。捕捉到的CO2可被壓縮和脫水，以便更高效地運(yùn)送給碳封存(sequestration) 設(shè)施或油井。不同的啟動(dòng)氣體(例如氮?dú)?可在裝置啟動(dòng)期間替代捕捉到的CO2,并且可用來(lái)啟動(dòng)壓縮操作。但是，氮?dú)饩哂械姆肿恿坎煌贑O2,并且會(huì)限制壓縮機(jī)排出壓力，在諸如氣體脫水系統(tǒng)的系統(tǒng)中產(chǎn)生某些有害影響，并且更昂貴。另外，由于從啟動(dòng)氮?dú)膺^(guò)渡到在正常裝置操作期間產(chǎn)生的捕捉到的ω2的原因，將氮?dú)庥糜跉怏w壓縮系統(tǒng)(例如在圖2中描繪的 CO2壓縮系統(tǒng))的啟動(dòng)操作會(huì)導(dǎo)致延遲。這種延遲還可導(dǎo)致CO2和富硫氣體有更高的啟動(dòng)排放，因?yàn)樵谶^(guò)渡時(shí)期期間由裝置操作產(chǎn)生的氣體此后可能不會(huì)被壓縮和/或脫水。因此， 所公開(kāi)的實(shí)施例通過(guò)使來(lái)自其它源的ω2改道來(lái)將(X)2用作在壓縮機(jī)啟動(dòng)操作期間的啟動(dòng)氣體，并且此后在正常的壓縮機(jī)操作期間使用裝置產(chǎn)生的捕捉到的co2。考慮到前述內(nèi)容，圖1描繪了 IGCC動(dòng)力裝置100的一個(gè)實(shí)施例，其可產(chǎn)生和燃燒合成氣體，即合成氣。IGCC動(dòng)力裝置100的元件可包括可用作IGCC動(dòng)力裝置100的能源的燃料源102，例如固體進(jìn)料。燃料源102可包括煤、石油焦、生物質(zhì)、基于木材的材料、農(nóng)業(yè)廢料、焦油、焦?fàn)t氣和浙青，或其它包含碳的物品。燃料源102的固體燃料可傳到給料制備單元104。給料制備單元104可例如通過(guò)對(duì)燃料源102進(jìn)行斬切、碾磨、切碎、粉碎、壓塊或堆垛來(lái)重新設(shè)置燃料源102的大小或形狀，以產(chǎn)生給料。另外，可在給料制備單元104中對(duì)燃料源102添加水或其它適當(dāng)?shù)囊后w， 以產(chǎn)生漿狀給料。在某些實(shí)施例中，不對(duì)燃料源添加液體，從而產(chǎn)生干給料。給料可傳輸?shù)綒饣?06中，以用于氣化操作中。氣化器106可將給料轉(zhuǎn)化成合成氣，例如一氧化碳和氫氣的結(jié)合物。根據(jù)所使用的給料的類(lèi)型，可通過(guò)使給料在提高的壓力(例如約600磅每平方英寸表壓 (PSIG)-1200PSIG)和升高的溫度(例如約2200° F_2700° F)處經(jīng)受受控的量的任何減速劑和有限的氧氣來(lái)實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)化。在熱解過(guò)程期間加熱給料可產(chǎn)生固體(例如炭)和殘余氣體(例如一氧化碳、氫氣和氮?dú)?。然后可在氣化器106中發(fā)生燃燒過(guò)程。燃燒可包括將氧氣引導(dǎo)到炭和殘余氣體中。炭和殘余氣體可與氧氣反應(yīng)而形成二氧化碳和一氧化碳，這為此后的氣化反應(yīng)提供了熱。在燃燒過(guò)程期間的溫度的范圍可為約2200° F至約2700° F。另外，可將蒸汽引導(dǎo)到氣化器106中。氣化器106使用了蒸汽和有限的氧氣，以允許給料中的一些燃燒而產(chǎn)生一氧化碳和能量，該能量可驅(qū)動(dòng)將另外的給料轉(zhuǎn)化成氫氣和額外的二氧化碳的第二反應(yīng)。這樣，氣化器106制造出產(chǎn)物氣體。此產(chǎn)物氣體可包括約85%的等比例的一氧化碳和氫氣，以及CH4、HC1、HF、C0S、NH3、HCN和H2S (基于給料的硫含量)。此產(chǎn)物氣體可稱(chēng)為未處理合成氣，因?yàn)樗?amp;S。氣化器106還可產(chǎn)生廢料，例如渣料108，其可為濕灰材料?？蓮臍饣?06中移除此渣料108，并且將其例如作為路基或另一種建筑材料處理掉。為了處理未處理合成氣，可使用氣體洗滌器110。在一個(gè)實(shí)施例中，氣體洗滌器110可為水氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)器。氣體洗滌器110可洗滌未處理合成氣，以從未處理合成氣中去除HC1、 HF、COS、HCN和H2S,這可包括通過(guò)例如硫處理器112中的酸氣去除過(guò)程來(lái)在硫處理器112 中分離出硫111。此外，氣體洗滌器110可通過(guò)水處理單元114來(lái)將鹽113從未處理合成氣中分離出來(lái)，水處理單元114可使用水凈化技術(shù)來(lái)從未處理合成氣中產(chǎn)生可使用的鹽113。 此后，來(lái)自氣體洗滌器110的氣體可包括具有微量的其它化學(xué)物(例如NH3(氨)和CH4(甲烷))的已處理合成氣(例如，已經(jīng)從合成氣中去除了硫111)。可使用氣體處理器115來(lái)從已處理合成氣中去除額外的殘余氣體組分116，例如氨和甲烷，以及甲醇或任何殘余的化學(xué)物。但是，從已處理合成氣中去除殘余氣體組分是可選的，因?yàn)榧幢闶钱?dāng)包含殘余氣體組分(例如尾氣)時(shí)已處理合成氣也可用作燃料。在這一點(diǎn)上，已處理合成氣可包含約3%的CO、約55%的H2和約40%的CO2，并且基本除掉了 H2S。在一些實(shí)施例中，碳捕捉系統(tǒng)117可抽取和處理包含在合成氣中的含碳?xì)怏w(例如為約80%-100%或90%-100% (體積)純度的C02)。抽出C02118然后可傳送到氣體壓縮系統(tǒng)119中。在某些實(shí)施例中，氣體壓縮系統(tǒng)119可使抽出CO2IlS壓縮、脫水和液化， 從而產(chǎn)生更易于運(yùn)送和存儲(chǔ)的C021 20。然后可使C02120改道到碳封存系統(tǒng)121、EOR管道 122和/或其它CO2源123(例如存儲(chǔ)罐)中，以用于例如采油活動(dòng)中。因此，可通過(guò)使抽出 CO2IlS改道以用于這種活動(dòng)中，來(lái)減少或消除抽出CO2IlS到大氣中的排放。當(dāng)啟動(dòng)氣體壓縮系統(tǒng)119的操作時(shí)，使用CO2氣體而非具有不同的分子量的氣體 (例如氮?dú)?可為有益的。因此，可使用諸如EOR管道122、碳封存系統(tǒng)121和/或其它CO2 源123的(X)2源來(lái)提供啟動(dòng)C02124。啟動(dòng)C021 24然后可用于氣體壓縮系統(tǒng)119的啟動(dòng)操作中，如以下參照?qǐng)D2、3和4更詳細(xì)地描述。因而，在示出的實(shí)施例中，(X)2控制器125可通過(guò)使用例如閥126、128、130、132、134、136和138來(lái)管理各種CO2流的傳送。閥1 用來(lái)調(diào)節(jié)(例如增大或減小)從碳捕捉系統(tǒng)117到氣體壓縮系統(tǒng)119的 CO2流118。閥1 用來(lái)調(diào)節(jié)從氣體壓縮系統(tǒng)119到碳封存系統(tǒng)121的(X)2流120。閥130 用來(lái)調(diào)節(jié)從氣體壓縮系統(tǒng)119到EOR管道122的(X)2流120。閥132用來(lái)調(diào)節(jié)從氣體壓縮系統(tǒng)119到其它(X)2源123 (例如(X)2存儲(chǔ)罐)的(X)2流120。因此，可輸送經(jīng)壓縮和脫水的 CO2120來(lái)用于例如采油活動(dòng)中。如上面所提到的那樣，使用啟動(dòng)(X)2對(duì)于(X)2壓縮系統(tǒng)的啟動(dòng)操作而言是有利的。 因此，可通過(guò)包含來(lái)自諸如EOR管道122、碳封存系統(tǒng)121和/或其它(X)2源123的源的CO2 流來(lái)獲得啟動(dòng)(X)2流124。因而，CO2控制器125可調(diào)節(jié)例如閥134，以調(diào)節(jié)從EOR管道122 到氣體壓縮系統(tǒng)119的(X)2流124。閥136可用來(lái)調(diào)節(jié)從碳封存系統(tǒng)121到氣體壓縮系統(tǒng) 119的(X)2流124。閥138可用來(lái)調(diào)節(jié)從其它(X)2源123 (例如存儲(chǔ)罐)到氣體壓縮系統(tǒng)119 的(X)2流124。然后可在裝置啟動(dòng)操作(包括氣體壓縮系統(tǒng)119啟動(dòng)操作)期間使用啟動(dòng) C02124，如下面參照?qǐng)D2、3和4更詳細(xì)地描述。繼續(xù)描述合成氣處理，一旦已經(jīng)從合成氣中捕捉CO2,則已處理合成氣可作為可燃燃料傳遞給燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的燃燒器140 (例如燃燒室)。IGCC動(dòng)力裝置100可進(jìn)一步包括空氣分離單元(ASU) 144。ASU144可操作來(lái)例如通過(guò)蒸餾技術(shù)將空氣分離成組分氣體。 ASU144可從自輔助空氣壓縮機(jī)146供應(yīng)到該ASU的空氣中分離出氧氣，并且ASU144可將分離出的氧氣傳送到氣化器106。另外，ASU144可將分離出的氮?dú)鈧鬟f給稀釋氮?dú)?DGAN) 壓縮機(jī)148。DGAN壓縮機(jī)148可將從ASU144接收的氮?dú)庵辽賶嚎s到等于在燃燒器140中的壓力水平的壓力水平，以便不干涉合成氣的恰當(dāng)燃燒。因而，一旦DGAN壓縮機(jī)148已經(jīng)將氮?dú)獬浞值貕嚎s到適當(dāng)?shù)乃?，DGAN壓縮機(jī)148就可將壓縮氮?dú)鈧鬟f到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142 的燃燒器140。氮?dú)饪捎米飨♂寗?，以例如有利于控制排放。如前面所述，壓縮氮?dú)饪蓮腄GAN壓縮機(jī)148傳遞到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的燃燒器 140。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142可包括渦輪150、傳動(dòng)軸152和壓縮機(jī)154，以及燃燒器140。燃燒器140可接收可在壓力下從燃料噴嘴噴射的燃料，例如合成氣。此燃料可在燃燒器140 中與壓縮空氣以及來(lái)自DGAN壓縮機(jī)148的壓縮氮?dú)饣旌希⑶冶蝗紵?。此燃燒可產(chǎn)生熱的加壓排氣。燃燒器140可朝向渦輪150的排氣出口引導(dǎo)排氣。當(dāng)來(lái)自燃燒器140的排氣穿過(guò)渦輪150時(shí)，排氣會(huì)迫使在渦輪150中的渦輪葉片使傳動(dòng)軸152沿著燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142 的軸線旋轉(zhuǎn)。如所示出的那樣，傳動(dòng)軸152連接到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的多種構(gòu)件上，包括壓縮機(jī)巧4。傳動(dòng)軸152可將渦輪150連接到壓縮機(jī)154上而形成轉(zhuǎn)子。壓縮機(jī)154可包括聯(lián)接到傳動(dòng)軸152上的葉片。因而，在渦輪150中的渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)可使將渦輪150連接到壓縮機(jī)巧4上的傳動(dòng)軸152使在壓縮機(jī)154內(nèi)的葉片旋轉(zhuǎn)。在壓縮機(jī)154中的葉片的此旋轉(zhuǎn)會(huì)使壓縮機(jī)1 壓縮通過(guò)在壓縮機(jī)1 中的進(jìn)氣口接收到的空氣。壓縮空氣然后可供應(yīng)給燃燒器140，并且與燃料和壓縮氮?dú)饣旌?，以允許有更高效率的燃燒。傳動(dòng)軸152還可連接到例如在動(dòng)力裝置中的負(fù)載156上，負(fù)載156可為固定式負(fù)載，例如用于產(chǎn)生電功率的發(fā)電機(jī)。實(shí)際上，負(fù)載156可為由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的旋轉(zhuǎn)輸出提供動(dòng)力的任何適當(dāng)?shù)难b置。IGCC動(dòng)力裝置100還可包括蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158和熱回收蒸汽發(fā)生(HRSG)系統(tǒng) 160。蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158可驅(qū)動(dòng)第二負(fù)載162。第二負(fù)載162也可為用于產(chǎn)生電功率的發(fā)電機(jī)。但是，第一和第二負(fù)載156、162兩者可為能夠被燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142和蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158驅(qū)動(dòng)的其它類(lèi)型的負(fù)載。另外，雖然燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142和蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158 可如示出的實(shí)施例所示的那樣驅(qū)動(dòng)單獨(dú)的負(fù)載156和162，但是也可一前一后地使用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142和蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158來(lái)通過(guò)單個(gè)軸驅(qū)動(dòng)單個(gè)負(fù)載。蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158 以及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的具體構(gòu)造可為對(duì)于實(shí)現(xiàn)而言專(zhuān)有的，并且可包括區(qū)段的任何組
I=I O系統(tǒng)100還可包括HRSG160。來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的經(jīng)加熱的排氣可運(yùn)送到 HRSG160中，并且用來(lái)加熱水以及產(chǎn)生用來(lái)對(duì)蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158提供動(dòng)力的蒸汽。來(lái)自例如蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158的低壓區(qū)段的排氣可被引導(dǎo)到冷凝器164中。冷凝器164可使用冷卻塔168來(lái)將經(jīng)加熱的水交換成冷卻水。冷卻塔168用來(lái)對(duì)冷凝器164提供冷水，以幫助使從蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158傳遞到冷凝器164的蒸汽冷凝。來(lái)自冷凝器164的冷凝物又可被引導(dǎo)到HRSG160中。再次，來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142的排氣也可被引導(dǎo)到HRSG160中，以加熱來(lái)自冷凝器164的水以及產(chǎn)生蒸汽。在諸如IGCC動(dòng)力裝置100的聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置中，熱的排氣可從燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142流出且流到HRSG160，在HRSG160中，該熱的排氣可用來(lái)產(chǎn)生高壓、高溫蒸汽。HRSG160 產(chǎn)生的蒸汽然后可穿過(guò)用于產(chǎn)生動(dòng)力的蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158。另外，所產(chǎn)生的蒸汽還可供應(yīng)給其中可使用蒸汽的任何其它過(guò)程，例如供應(yīng)給氣化器106。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)142發(fā)生循環(huán)通常稱(chēng)為“頂循環(huán)(topping cycle)”，而蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)158發(fā)生循環(huán)通常稱(chēng)為“底循環(huán) (bottoming cycle) ”。通過(guò)如圖1中所示的那樣結(jié)合這兩個(gè)循環(huán)，IGCC動(dòng)力裝置100可導(dǎo)致在兩個(gè)循環(huán)中有更高的效率。具體而言，可捕獲來(lái)自頂循環(huán)的排氣熱且使用該排氣熱來(lái)產(chǎn)生用于在底循環(huán)中使用的蒸汽。圖2是氣體壓縮系統(tǒng)119的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)圖，氣體壓縮系統(tǒng)119可由CO2控制器 125控制，例如以對(duì)CO2壓縮和脫水。壓縮CO2是有利的，因?yàn)閴嚎s可產(chǎn)生液態(tài)C02。然后可通過(guò)使用例如更高效的液體泵和液體傳遞導(dǎo)管來(lái)更容易地運(yùn)送液態(tài)C02。CO2的除水(即脫水)是有利的，因?yàn)镃O2的更低的水分含量有助于防止導(dǎo)管以及與水發(fā)生接觸的表面(例如存儲(chǔ)罐的內(nèi)側(cè))的腐蝕。再生的水還可再循環(huán)，從而進(jìn)一步減少了對(duì)原水的需要。在某些實(shí)施例(例如所描繪的實(shí)施例)中，氣體壓縮系統(tǒng)119包括兩個(gè)壓縮級(jí)。在其它的實(shí)施例中，氣體壓縮系統(tǒng)119可包括三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)壓縮級(jí)。在另外的其它實(shí)施例中，氣體壓縮系統(tǒng)119包括單個(gè)壓縮級(jí)。實(shí)際上，可使用任何數(shù)量的壓縮級(jí)來(lái)壓縮C02。在氣體壓縮系統(tǒng)119的啟動(dòng)階段期間，控制器可使用啟動(dòng)C02124。因此，導(dǎo)管170 將來(lái)自諸如碳封存系統(tǒng)121、EOR管道122和其它(X)2源123的源的啟動(dòng)(X)2流IM傳送到第一級(jí)壓縮機(jī)172中，如所示出的那樣。將理解，在啟動(dòng)CO2IM輸送自多個(gè)源(例如，碳封存系統(tǒng)121、EOR管道122、其它CO2源123)的實(shí)施例中，結(jié)合啟動(dòng)CO2IM可包括使用允許結(jié)合可具有不同的流率、壓力和溫度的氣體的構(gòu)件，例如壓力調(diào)整器、混合罐、壓縮機(jī)、加熱器、冷卻器等。傳送到壓縮機(jī)172的C021 24可為約60% -70%,70% -80%,80% -90%, 90%-100% (體積)純度。在某些實(shí)施例中，壓縮機(jī)172可包括軸流式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、往復(fù)壓縮機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。實(shí)際上，可使用能夠壓縮氣體(例如CO2)的任何壓縮機(jī)。壓縮機(jī)172能夠在約50° F-300。F、100° F_300° F、250° F_300° F的溫度范圍處將CO2IM的壓力從大約接近大氣壓提高到約100磅每平方英寸大氣壓(PSIA)、400PSIA、 500PSIA.600PSIA.700PSIA 以上的壓力。然后可通過(guò)使用例如導(dǎo)管174來(lái)將被壓縮機(jī)172壓縮的CO2流傳送到脫水系統(tǒng) 176。脫水系統(tǒng)176能夠從進(jìn)入的CO2流中去除水。因此，脫水系統(tǒng)176可使用諸如二甘醇 (DEG)脫水、三甘醇(TEG)脫水、硅膠脫水、硅石-氧化鋁凝膠脫水、直接冷卻、分子篩等的技術(shù)來(lái)使(X)2流脫水。離開(kāi)脫水系統(tǒng)176的(X)2流可僅包含約1、4、8、20、50磅每百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺(lb/MMSCF)的含水量。導(dǎo)管178將脫水CO2流引導(dǎo)到第二級(jí)壓縮機(jī)180中。在某些實(shí)施例中，第二級(jí)壓縮機(jī)180可包括軸流式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、往復(fù)壓縮機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。實(shí)際上， 可使用能夠壓縮氣體(例如CO2)的任何壓縮機(jī)。壓縮機(jī)180能夠在約100° F-600。F、 250 ° F-600 ° F的溫度范圍處將脫水CO2的壓力提高到約1800PSIA-2400PSIA、 2400PSIA-2700PSIA的壓力。因此，第二級(jí)壓縮機(jī)180能夠使(X)2有從氣相到液相的相變。在裝置100啟動(dòng)操作期間，啟動(dòng)(X)2流IM可持續(xù)到足夠體積的抽出CO2IlS變得可用為止。在某些實(shí)施例中，導(dǎo)管182可使來(lái)自壓縮機(jī)180的啟動(dòng)CO2IM改道到壓縮機(jī)172 中。實(shí)際上，可使用導(dǎo)管182來(lái)產(chǎn)生能夠啟動(dòng)氣體壓縮系統(tǒng)119的壓縮操作的第一啟動(dòng)循
9環(huán)。第一啟動(dòng)循環(huán)將啟動(dòng)CO2IM用作用以起動(dòng)壓縮機(jī)172、脫水系統(tǒng)176和壓縮機(jī)180的操作的氣體。在第一啟動(dòng)循環(huán)(即，通過(guò)導(dǎo)管182傳送C021 24)的某些實(shí)施例中，壓縮機(jī)180可不將CO2IM壓縮成液相。在這些實(shí)施例中，控制器125會(huì)等待，直到可獲得抽出C02118(在使抽出CO2IlS液化之前)為止，從而節(jié)省能量。在第一啟動(dòng)循環(huán)的其它實(shí)施例中，控制器 125可控制壓縮機(jī)180，以便使啟動(dòng)C021 24液化。控制器125可隨后在將C021 24傳送回到壓縮機(jī)172之前例如通過(guò)使用減壓器來(lái)降低C02124的壓力。在這些實(shí)施例中，可通過(guò)在使用抽出CO2IlS之前使用啟動(dòng)CO2IM來(lái)測(cè)試氣體壓縮系統(tǒng)119中的所有系統(tǒng)的全部能力，包括液化能力。在某些實(shí)施例中，第二啟動(dòng)循環(huán)包括使用導(dǎo)管184。在這些實(shí)施例中，可將啟動(dòng) C02124壓縮和液化成C021 20，并且傳送通過(guò)導(dǎo)管184。如上面關(guān)于圖1所提到的那樣，經(jīng)壓縮和液化的C021 20可傳送回到碳封存系統(tǒng)121、EOR管道122或其它(X)2源123 (例如存儲(chǔ)罐)中。在此第二啟動(dòng)循環(huán)中，使啟動(dòng)CO2IM壓縮、脫水和液化，并且然后通過(guò)導(dǎo)管184使其改道回到前面提到的(X)2源121、122和/或123其中一個(gè)中。(X)2源121、122和/或123 然后可使啟動(dòng)C021 24改道回到氣體壓縮系統(tǒng)119中，以用于啟動(dòng)操作中。在第一和第二啟動(dòng)循環(huán)的其它實(shí)施例中，可結(jié)合啟動(dòng)CO2IM來(lái)使用抽出C02118， 或者可使用抽出CO2Iis來(lái)替代啟動(dòng)C02124。在這些實(shí)施例中，在氣體壓縮系統(tǒng)119完成啟動(dòng)之前，可能已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生抽出C02118。因此，可使用導(dǎo)管186來(lái)使抽出CO2IlS改道至壓縮系統(tǒng)119。在這些實(shí)施例中，控制器125能夠結(jié)合啟動(dòng)CO2IM與抽出CO2IlS以及使用結(jié)合的(X)2流來(lái)啟動(dòng)氣體壓縮系統(tǒng)119。結(jié)合的(X)2流將進(jìn)入壓縮級(jí)172、180，并且在與上面提到的使用啟動(dòng)(X)2流124的啟動(dòng)過(guò)程類(lèi)似的啟動(dòng)過(guò)程中被脫水系統(tǒng)180脫水?？刂破?125能夠調(diào)節(jié)結(jié)合的(X)2流，以便使用盡可能多的抽出C02118。實(shí)際上，協(xié)調(diào)壓縮系統(tǒng)119 的操作的啟動(dòng)與氣化操作的啟動(dòng)而使得產(chǎn)生的所有抽出CO2IlS被壓縮且改道到各個(gè)0)2源 121,122和123中可為可行的。換句話說(shuō)，控制器125可構(gòu)造成以便協(xié)調(diào)啟動(dòng)CO2IM和抽出C02118的流率，使得C021 24的流率逐漸減小，而CO2118的流率逐漸增加。一旦氣體壓縮系統(tǒng)119到達(dá)穩(wěn)態(tài)操作(即，正常操作)，氣體壓縮系統(tǒng)119就能夠接收氣化裝置100的穩(wěn)態(tài)操作產(chǎn)生的所有抽出(X)2流118。因此，抽出CO2IlS然后可被第一級(jí)壓縮機(jī)172壓縮。第一級(jí)壓縮機(jī)172可在約50° F-300。FUOO0 F-3000 F、 250° F-300° F的溫度范圍處將(X)2流118的壓力從大約接近大氣壓提高到約100PSIA、 400PSIA、500PSIA、600PSIA、700PSIA以上的壓力。第一級(jí)壓縮機(jī)172能夠更快速地壓縮抽出CO2IlS,因?yàn)榈谝患?jí)壓縮機(jī)172現(xiàn)在正在持續(xù)運(yùn)行。然后可通過(guò)使用導(dǎo)管174來(lái)使經(jīng)壓縮的抽出CO2IlS改道到脫水系統(tǒng)176。脫水系統(tǒng)176在穩(wěn)態(tài)操作期間也持續(xù)運(yùn)行，并且能夠從進(jìn)入的抽出(X)2流118中去除水。因此， 通過(guò)例如導(dǎo)管178離開(kāi)脫水系統(tǒng)176的抽出(X)2流118可僅包含約l、4、8、20、501b/MMSCF 的含水量。導(dǎo)管178將經(jīng)脫水的抽出(X)2流118引導(dǎo)到第二級(jí)壓縮機(jī)180中。第二級(jí)壓縮機(jī)180在持續(xù)地運(yùn)行，并且能夠在約100° F-600。F、250° F_600° F的溫度范圍處將經(jīng)脫水的抽出C02118壓縮到約1800PSIA-2400PSIAJ400PSIA-2700PSIA的壓力。因此，抽出 CO2IlS可經(jīng)歷從氣相到液相的相變。然后可使得到的液化C02120改道到碳封存系統(tǒng)121、 EOR管道122和/或其它(X)2源123。實(shí)際上，氣化操作產(chǎn)生的未來(lái)的抽出(X)2流118可被氣體壓縮系統(tǒng)119壓縮、脫水和液化，并且隨后可使其改道到前面提到的(X)2源121、122和/或123中的一個(gè)中。通過(guò)使用啟動(dòng)C021 24和/或抽出CO2IlS而非氮?dú)鈦?lái)啟動(dòng)氣體壓縮系統(tǒng)119的操作，可在啟動(dòng)和正常操作期間使用相同類(lèi)型的氣體。因此，氣體壓縮系統(tǒng)119可經(jīng)歷更平滑的過(guò)渡而使用抽出C02118，因?yàn)閷嚎s機(jī)喘振(例如在氣體流中的快速脈動(dòng))減少到了最低限度，脫水系統(tǒng)176能夠更快速地到達(dá)穩(wěn)態(tài)，并且控制器模態(tài)可構(gòu)造成以便控制單種類(lèi)型的氣體(例如CO2)。這種平滑的過(guò)渡可導(dǎo)致消除過(guò)渡延遲，從而避免了在裝置啟動(dòng)期間將(X)2排到大氣中。圖3是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法210的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，例如圖1和2的(X)2控制器125可使用方法210來(lái)啟動(dòng)氣體壓縮操作以及過(guò)渡到壓縮抽出C02118。更具體而言，方法210詳細(xì)描述了當(dāng)通過(guò)使用第一含碳?xì)怏w(例如CO2)源來(lái)啟動(dòng)壓縮過(guò)程以及隨后過(guò)渡到將第二含碳?xì)怏w(例如CO2)源用作可輸送到各個(gè)0)2源121、122和123的壓縮氣體時(shí)例如控制器125可采用的過(guò)程。因此，方法210的各個(gè)方框可包括可由控制器125執(zhí)行的機(jī)器可讀代碼或計(jì)算機(jī)指令。在某些實(shí)施例中，第一含碳載體氣體源是一直可用的，而第二含碳載體氣體源僅在氣化器的操作期間可用。在其中第一和第二含碳?xì)怏w源為CO2氣體的實(shí)施例中，第一 (X)2源可包括在圖1和2中示出的啟動(dòng)CO2IM源。如上面關(guān)于圖1所提到的那樣，可重復(fù)使用來(lái)自諸如碳封存121、EOR管道122和/或一些其它CO2源123的多個(gè)位置的啟動(dòng)C02124。將啟動(dòng)CO2IM用作在壓縮啟動(dòng)操作期間使用的第一氣體可為有利的，因?yàn)檫@可允許在裝置的從啟動(dòng)直到正常操作和停機(jī)的整個(gè)操作循環(huán)中采用相同類(lèi)型的載體氣體(例如C02)。因此，可重復(fù)使用相同類(lèi)型的壓縮控制模態(tài)、脫水模態(tài)等，并且不需要改變它們來(lái)適應(yīng)不同的啟動(dòng)氣體(例如氮?dú)?。方法210可通過(guò)起動(dòng)第一 (X)2源的流(方框21 來(lái)開(kāi)始。第一 (X)2源的流可包括使用單個(gè)源(例如EOR管道122)，或者與碳封存系統(tǒng)121結(jié)合的(X)2源(例如EOR管道 122)的結(jié)合物。實(shí)際上，可結(jié)合任何啟動(dòng)CO2IM源或單獨(dú)將任何啟動(dòng)CO2IM源用作輸送啟動(dòng)氣體壓縮操作所需的CO2的第一 CO2源。在某些實(shí)施例(例如啟動(dòng)壓縮操作以及氣化操作兩者的實(shí)施例)中，還起動(dòng)了氣化器106(方框214)。將理解，氣化器106的起動(dòng)可與第一 CO2源的流的起動(dòng)(方框21 發(fā)生在大致相同的時(shí)間，發(fā)生在第一 CO2源的流的起動(dòng) (方框21 之前，或發(fā)生在第一 CO2源的流的起動(dòng)(方框21 之后?？衫缤ㄟ^(guò)將燃料輸送到氣化器106以使燃料氣化，來(lái)起動(dòng)氣化器106。在第一 (X)2源的流已經(jīng)起動(dòng)之后，可使用第一 (X)2源的流來(lái)啟動(dòng)第一壓縮級(jí)(方框 216)，例如在圖2中示出的第一壓縮機(jī)172。在一個(gè)實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)172被開(kāi)啟并且導(dǎo)管170用來(lái)將第一 (X)2源的流輸送到第一壓縮機(jī)172。在此實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)172壓縮第一 CO2 源的流，直到 CO2 流在約 50° F-300。F、100° F_300° F、250° F_300° F 的溫度范圍處到達(dá)某個(gè)壓縮值為止，例如，約100PSIA、400PSIA、500PSIA、600PSIA、700PSIA的值。一旦(X)2流到達(dá)某個(gè)壓縮值，就可使第一 (X)2源的壓縮流改道，并且使用它來(lái)啟動(dòng)脫水系統(tǒng)(例如脫水系統(tǒng)176)的操作(方框218)。脫水系統(tǒng)啟動(dòng)可包括啟動(dòng)子系統(tǒng)，例如TEG脫水器、DEG脫水器、分子篩等。脫水系統(tǒng)176的啟動(dòng)可持續(xù)到第一 (X)2源的流到達(dá)例如約 l、4、8、20、501b/MMSCF 的水的水平(water level)為止。一旦CO2流到達(dá)某個(gè)水的水平，就可使用0)2流來(lái)啟動(dòng)第二壓縮機(jī)級(jí)(例如第二級(jí)壓縮機(jī)180)的操作(方框220)。在一個(gè)實(shí)施例中，壓縮機(jī)180被開(kāi)啟，并且導(dǎo)管178用來(lái)將第一 CO2源的流輸送到第二壓縮機(jī)180中。在此實(shí)施例中，第二壓縮機(jī)180然后開(kāi)始?jí)嚎s第一 (X)2源的流。然后例如可通過(guò)使來(lái)自第二級(jí)壓縮機(jī)180的第一 (X)2源的壓縮流改道到第一級(jí)壓縮機(jī)172中來(lái)穩(wěn)定壓縮和脫水操作(方框22 。通過(guò)使用壓縮/脫水循環(huán)，可實(shí)現(xiàn)恒定的、均勻的(X)2流。通過(guò)支持平滑地啟動(dòng)氣體壓縮系統(tǒng)119的子系統(tǒng)(例如壓縮機(jī)、 脫水器、壓力調(diào)整器)，壓縮/脫水循環(huán)有助于有利地產(chǎn)生恒定的穩(wěn)定流。最初，可從第一 CO2源引導(dǎo)約100%的可用于壓縮和脫水操作的C02。當(dāng)氣化器開(kāi)始?xì)饣议_(kāi)始產(chǎn)生合成氣時(shí)，IGCC動(dòng)力裝置構(gòu)件就可使用得到的合成氣來(lái)產(chǎn)生CO2,作為第二 CO2源(方框224)。第二 CO2源可包括例如圖1的碳捕捉系統(tǒng)117。將理解，雖然合成氣和第二 CO2源的產(chǎn)生發(fā)生在氣化器的起動(dòng)(方框214)之后，但是合成氣和第二 CO2源的產(chǎn)生(方框224)可發(fā)生在方框222之前。因此，方法210的其它實(shí)施例可能能夠使用第二 CO2源來(lái)例如穩(wěn)定壓縮/脫水循環(huán)(方框222)，或啟動(dòng)壓縮系統(tǒng)119的多個(gè)構(gòu)件的操作(方框216、218、220)。在所描繪的實(shí)施例中，第二 CO2源在方框222之后變得可用。因此，描繪了過(guò)渡到使第二 (X)2源壓縮和脫水(方框226)發(fā)生在方框222之后，但是它可發(fā)生在方框 212之后的任何時(shí)間。在0)2源的過(guò)渡(226)期間，更多的合成氣通過(guò)氣化活動(dòng)變得可用。因此，方法210 從使用第一 CO2源(例如啟動(dòng)C021 24)過(guò)渡到使用第二 CO2源(例如抽出CO2IlS)，以作為壓縮和脫水氣體來(lái)替代第一 (X)2中的一些。在一個(gè)實(shí)施例中，(X)2控制器125可控制一組閥來(lái)結(jié)合啟動(dòng)C021 24以及抽出CO2IlS兩者，使得它們兩者被用作如之前關(guān)于圖2所描述的壓縮和脫水氣體。當(dāng)傳感器指示有更多的抽出CO2IlS可用時(shí)，CO2控制器125可使更多抽出 CO2IlS和更少啟動(dòng)C02124改道，以用作壓縮和脫水氣體。將理解，結(jié)合啟動(dòng)C02124與抽出 CO2IlS可包括使用允許結(jié)合可具有不同的流率、壓力和溫度的氣體的構(gòu)件，例如壓力調(diào)整器、混合罐、壓縮機(jī)、加熱器、冷卻器等。當(dāng)氣化器和動(dòng)力裝置的其余部分斜坡加速(ramp up)至正常操作(方框228)時(shí)， 可產(chǎn)生更多的量的合成氣且因此可產(chǎn)生更多量的第二 C02。因此，方法210可使更多量的第二 (X)2和更少量的第一 (X)2改道到壓縮和脫水過(guò)程中，直到約100%的壓縮和脫水氣體可為第二 CO2為止。當(dāng)?shù)诙?CO2到達(dá)期望的百分比(例如100% )時(shí)，則可不再將第一 CO2用作(X)2源(方框230)。因此，可通過(guò)使第二 (X)2改道到壓縮和脫水過(guò)程中來(lái)完全地消除第二 (X)2的排放。如前面所提到的那樣，經(jīng)壓縮和脫水的(X)2可隨后被引導(dǎo)到碳封存系統(tǒng)121、 EOR管道122和/或其它CO2源，以用于例如采油活動(dòng)中。圖4是(X)2過(guò)渡模型232的一個(gè)實(shí)施例的曲線圖，(X)2過(guò)渡模型232可用來(lái)從第一 CO2 (例如啟動(dòng)C02124)過(guò)渡到作為被氣體壓縮系統(tǒng)119壓縮和脫水的氣體的第二 CO2 (例如抽出C02118)。曲線圖的縱坐標(biāo)(即，y軸)表示第一 CO2和第二 CO2的流率。橫坐標(biāo)(即χ 軸)表示時(shí)間。如上面關(guān)于圖3所描述的那樣，第一 (X)2源(例如C02124)可用作啟動(dòng)CO2 源，以例如在IGCC裝置100啟動(dòng)期間起動(dòng)壓縮操作。第二 CO2 (例如CO2118)則可用來(lái)從啟動(dòng)操作過(guò)渡到正常操作。在起動(dòng)時(shí)期234中，當(dāng)氣體壓縮系統(tǒng)119開(kāi)始啟動(dòng)過(guò)程時(shí)，控制器125可啟動(dòng)第一 CO2的流236?？稍趬嚎s系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程期間以增量的方式使流236壓縮和脫水。當(dāng)氣體壓縮系統(tǒng)119繼續(xù)啟動(dòng)過(guò)程時(shí)，可使用不斷增加的量的第一 (X)2流236。
在某些實(shí)施例中，控制器125然后可進(jìn)入第一過(guò)渡時(shí)期238，其中，第二 (X)2的流 240可添加到第一 (X)2的流236中。過(guò)渡時(shí)期可在某個(gè)時(shí)間T1處開(kāi)始，例如，當(dāng)氣化操作產(chǎn)生的抽出CO2IlS變得可用時(shí)。當(dāng)氣化操作產(chǎn)生不斷增加的量的第二 C02240時(shí)，控制器125 可增加第二 (X)2流240的流率。因此，使用流率236與流率240的組合來(lái)繼續(xù)啟動(dòng)操作。在時(shí)間T2處，控制器125可進(jìn)入第二過(guò)渡時(shí)期M2。在第二過(guò)渡時(shí)期期間，第一和第二 (X)2源 236,240的結(jié)合的流能夠啟動(dòng)壓縮和脫水操作。因此，當(dāng)在氣化操作期間不斷增加的量的第二 (X)2流240變得可用時(shí)，可減小第一 (X)2流236。減小第一 (X)2的流236以及增加第二 (X)2 的流MO的過(guò)程然后可持續(xù)到氣化操作產(chǎn)生足夠體積的第二 (X)2為止，以便在時(shí)間T3獲得穩(wěn)態(tài)(即正常操作)流量水平M4。在穩(wěn)態(tài)流量水平244處，可關(guān)掉第一 (X)2源236，而壓縮和脫水操作則可通過(guò)使用第二 C02240來(lái)繼續(xù)操作。因此，曲線圖的穩(wěn)態(tài)操作時(shí)期246描繪了將第二 CO2流240用作在壓縮和脫水操作中使用的主要(X)2流。將理解，本文中公開(kāi)的實(shí)施例允許使用(X)2過(guò)渡模型(例如實(shí)例CO2過(guò)渡模型232)的許多變型。實(shí)際上，水平244可更低或更高，并且流率236J40的向上曲線和向下曲線可調(diào)節(jié)成例如具有不同的斜率，以便在各種各樣的動(dòng)力裝置100操作和氣體壓縮系統(tǒng)119實(shí)施例中更高效且更經(jīng)濟(jì)地從第一 CO2氣體過(guò)渡到第二 CO2氣體。本發(fā)明的技術(shù)效果包括能夠平滑地從用來(lái)啟動(dòng)壓縮操作的啟動(dòng)(X)2氣體過(guò)渡到抽出(X)2氣體，抽出(X)2氣體可用來(lái)繼續(xù)正常壓縮操作。因此，可減少或消除裝置操作所導(dǎo)致的(X)2排放。啟動(dòng)(X)2載體氣體源可包括強(qiáng)化采油管道、碳封存系統(tǒng)和諸如(X)2存儲(chǔ)罐的其它源。抽出CO2載體氣體源包括碳捕捉系統(tǒng)。另外的效果包括能夠通過(guò)將相同類(lèi)型的氣體用于啟動(dòng)操作以及用于正常操作來(lái)簡(jiǎn)化壓縮和脫水操作。因此，氣體壓縮和脫水系統(tǒng)可經(jīng)歷更平滑的過(guò)渡而壓縮第二氣體源，因?yàn)閷嚎s機(jī)喘振(例如在氣體流中的快速脈動(dòng))減少到了最低限度，脫水系統(tǒng)能夠更快速地到達(dá)穩(wěn)態(tài)，并且控制器模態(tài)可構(gòu)造成以便控制單種類(lèi)型的氣體(例如CO2)?？刂破髂B(tài)可使用計(jì)算機(jī)指令來(lái)快速和高效地在氣體源之間過(guò)渡。此書(shū)面描述使用了實(shí)例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專(zhuān)利的范圍由權(quán)利要求書(shū)限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它實(shí)例具有不異于權(quán)利要求書(shū)的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元素，或如果它們包括與權(quán)利要求書(shū)的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括構(gòu)造成以便壓縮含碳?xì)怏w(118，124)的第一壓縮機(jī)(172)；以及構(gòu)造成在氣化系統(tǒng)(106)的啟動(dòng)期間控制所述第一壓縮機(jī)(17 從壓縮第一含碳?xì)怏w (124)過(guò)渡到壓縮第二含碳?xì)怏w(118)的控制器(125)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一含碳?xì)怏w(IM)、所述第二含碳?xì)怏w(118)或兩者包括按體積計(jì)純度為至少約80%的二氧化碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二含碳?xì)怏w(118)是從在所述過(guò)渡期間由所述氣化系統(tǒng)(106)產(chǎn)生的合成氣中捕捉到的，而所述第一含碳?xì)怏w(124)不是從在所述過(guò)渡(238)期間產(chǎn)生的所述合成氣中捕捉到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述氣化系統(tǒng)(106)和氣體處理系統(tǒng)(115)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)渡(238)在所述氣化系統(tǒng)的啟動(dòng) (234)期間開(kāi)始，并且在所述氣化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)操作(M6)期間結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括具有所述第一壓縮機(jī)(172) 和所述控制器(125)的碳捕捉系統(tǒng)(117)，其中，所述碳捕捉系統(tǒng)(117)是所述第二含碳?xì)怏w(118)的源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括強(qiáng)化采油(EOR)管道 (122)、碳封存系統(tǒng)(121)、存儲(chǔ)罐(123)中的至少一個(gè)，或它們的組合，作為所述第一含碳?xì)怏w(124)的源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓縮機(jī)(17 在所述第一壓縮機(jī) (172)的啟動(dòng)期間僅壓縮所述含碳?xì)怏w(IM)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括脫水系統(tǒng)(176)，所述脫水系統(tǒng)(176)聯(lián)接到所述第一壓縮機(jī)(172)上，并且構(gòu)造成以便使被所述第一壓縮機(jī)(172) 壓縮的所述含碳?xì)怏w(118，124)脫水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第二壓縮機(jī)(180)，所述第二壓縮機(jī)(180)聯(lián)接到所述脫水系統(tǒng)(176)上，并且構(gòu)造成以便壓縮通過(guò)所述脫水系統(tǒng) (176)脫水的所述含碳?xì)怏w(118，1M)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于壓縮氣體的系統(tǒng)。提供了用于氣化(106)操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可將含碳?xì)怏w(118，124)用作裝置(100)操作的一部分。該系統(tǒng)可包括構(gòu)造成以便壓縮含碳?xì)怏w(118，124)的第一壓縮機(jī)(172)和控制器(125)?？刂破?125)構(gòu)造成以便在氣化系統(tǒng)(106)的啟動(dòng)期間控制第一壓縮機(jī)(172)從壓縮第一含碳?xì)怏w(124)過(guò)渡到壓縮第二含碳?xì)怏w(118)。
文檔編號(hào)F25J1/00GK102311806SQ201110204448
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者A·馬宗達(dá), R·S·貝尼帕爾, S·R·米什拉 申請(qǐng)人:通用電氣公司