[发明专利]用于氧化烃气体的系统和方法

说明书

本公开涉及系统和方法，其中稀释烃流可被氧化，以为发电系统提供另外的能量。烃可进行氧化，而没有实质性的燃烧。如此，可有效使用原本需要进行昂贵的分离工艺的稀释烃流，用于改善发电系统和方法。这种系统和方法尤其可使用包括大量的二氧化碳的稀释烃流，比如可在烃回收工艺，比如提高石油采收率或常规的烃回收工艺中产生的稀释烃流。

技术领域

本公开涉及由此各种气流可被氧化用于能量生产的系统和方法。气流更尤其可包括烃和一种或多种稀释剂。经氧化产生的能量可提供给，例如，发电系统或方法。

背景技术

许多工业过程导致包括可燃烧的烃材料含量的气流。在许多情况下，这种流可包括烃，以及一种或多种进一步材料，其可被视为污染或以其他方式稀释烃并且因此限制了括烃的用途。二氧化碳是进一步材料的例子，发现其经常与烃气体混合，尤其在石油工业的各个方面。例如，从地质地层产生的原料天然气通常包括大量的二氧化碳。相反，从地质地层提取的二氧化碳通常包括大量的烃气体。更进一步，在提高石油采收率(EOR)方法中回收的生产气体通常包括烃气体和二氧化碳的混合物。组合气流，比如上述的例子，通常需要特定的加工，以便将组分分开-即，以提供基本上纯的烃流，其可适于燃烧和/或，以提供基本上纯的二氧化碳流，其可适于用在EOR中，或封存，或用于其他终端用途。因此，具有利用含烃的流的另外的选择将是有用的。

发明内容

在一个或多个实施方式中，本公开可提供用于发电的系统和方法。尤其，系统和方法可配置为加工稀释烃流，使得流中的烃被氧化，而没有实质性的燃烧并且因此为发电循环提供另外的能量。

在一个或多个实施方式中，本公开可提供用于发电的方法，其包括：

在存在再回收CO₂流的情况下，在燃烧室中使含碳燃料用氧燃烧，以形成包括CO₂的燃烧产物流；

使燃烧产物流在涡轮中膨胀，以产生动力并且形成涡轮废气流；

使涡轮废气流在回热式换热器中冷却；

去除冷却的涡轮废气流中存在的任何水，以形成再回收CO₂流；

使至少一部分再回收CO₂流压缩；

任选地在所述燃烧之前，使一部分再回收CO₂流转移并且将转移的部分与氧合并；

使压缩的再回收CO₂流返回通过回热式换热器，使得压缩的再回收CO₂流被从涡轮废气流提取的热加热；

在其中稀释烃流中的烃未经实质性燃烧被氧化的条件下，输入稀释烃流；和

将加热的、压缩的再回收CO₂流引导至燃烧室。

在一个或多个进一步的实施方式中，用于发电的方法可关于可以以任何数量和顺序结合的下述一个或多个表述来限定。

可输入稀释烃流，使得烃在回热式换热器或另外的换热器中氧化，所述另外的换热器配置为与再回收CO₂流和氧中的一个或两个热交换。

在所述通过步骤之前，稀释烃流可与压缩的再回收CO₂流合并。

稀释烃流可在回热式换热器中与压缩的再回收CO₂流合并。

稀释烃流可在另外的换热器中与压缩的再回收CO₂流合并。

可转移一部分再回收CO₂流并且与氧合并，以形成稀释的氧流，并且稀释烃流可与稀释的氧流合并。

与稀释烃流合并的稀释的氧流可穿过回热式换热器或另外的换热器，其中稀释烃流中的烃被氧化。