專利名稱：用于降低二氧化碳排放的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于降低二氧化碳到大氣中的排放的方法以及一種用于執(zhí)行所述方法的裝置。二氧化碳(CO2)主要在含碳燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生。這樣產(chǎn)生的二氧化碳逸出到大氣中并且加劇全球變暖。這個(gè)環(huán)境問(wèn)題例如在德國(guó)專利申請(qǐng)DE 19834073A1中已經(jīng)予以描述。
背景技術(shù)：
為了避免將二氧化碳排放入大氣中，需要將通過(guò)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳分離出來(lái)并且合適地持久儲(chǔ)存。為了能將全部二氧化碳從發(fā)電廠經(jīng)過(guò)大的距離運(yùn)輸?shù)胶线m的儲(chǔ)庫(kù)/地層/礦層，出于經(jīng)濟(jì)原因，通常首先將二氧化碳液化。然后將液態(tài)的二氧化碳例如從先前通過(guò)燃燒產(chǎn)生二氧化碳的發(fā)電廠船運(yùn)到儲(chǔ)庫(kù)。船運(yùn)的特點(diǎn)在于，CO2在發(fā)電廠中持續(xù)產(chǎn)生，而船舶運(yùn)輸僅可分批地進(jìn)行。由此存在提供緩沖容積的必要性。液化的二氧化碳可填充在儲(chǔ)罐中，借助于運(yùn)輸工具如船舶或車輛運(yùn)往儲(chǔ)庫(kù)例如枯竭的油田或氣田或鹽穴，并在到達(dá)儲(chǔ)庫(kù)之后轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)庫(kù)中。已知，為了運(yùn)輸而使氣體液化并且借助于儲(chǔ)罐在液化狀態(tài)下將氣體從輸出地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)狡谕哪繕?biāo)地點(diǎn)。因此，例如將天然氣冷卻到-ierc至-164°c并因此液化。液化天然氣(LNG)的運(yùn)輸尤其是借助于船舶進(jìn)行。在LNG的情況下，為了儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中必須選擇能夠承受低溫的材料。但通常不需要使所使用的材料在低溫下同時(shí)具有高強(qiáng)度，這是因?yàn)榭稍跇?biāo)準(zhǔn)壓力或很小的過(guò)壓下運(yùn)輸LNG。但也力求在較高的壓力下并因此隨之在較高的溫度下運(yùn)輸LNG。已知，在壓力下儲(chǔ)存LPG。儲(chǔ)存壓力可高達(dá)18bar abs.(絕對(duì)壓力)，這是因?yàn)樵摎怏w能夠僅通過(guò)這樣的壓力升高來(lái)液化。這在直到45°C的環(huán)境溫度下都適用。45°C通常是為世界范圍行駛的氣槽船所假設(shè)的上設(shè)計(jì)溫度。另外還已知，將待運(yùn)輸?shù)腖PG的溫度降低到_42°C，以便能在大容積的儲(chǔ)罐中運(yùn)輸LPG，所述儲(chǔ)罐不必能勝任特別的壓力需求。待運(yùn)輸?shù)腖PG的儲(chǔ)存壓力于是可降低到環(huán)境壓力。專業(yè)人員力求使液態(tài)氣體的溫度可不必冷卻到-50°C以下，因?yàn)榉駝t必須使用相對(duì)較昂貴的鋼。當(dāng)要求儲(chǔ)罐必須能承受過(guò)壓時(shí)情況尤其如此。如果液態(tài)氣體的溫度為_(kāi)50°C 及以上，則可使用通常的低溫細(xì)粒結(jié)構(gòu)鋼如P355NL2或13MNN163。由這種低溫細(xì)粒結(jié)構(gòu)鋼制成的儲(chǔ)罐于是也可構(gòu)造得相對(duì)較抗壓。但在大容積的儲(chǔ)罐(數(shù)千立方米)的情況下，要制造能承受例如5 IObar g(表壓力)的相對(duì)較高的過(guò)壓的儲(chǔ)罐很困難或在技術(shù)上投入非常高。因此，如果要運(yùn)輸大的體積，則專業(yè)人員力求這樣選擇液化氣體的溫度，使得可避免使用抗壓的儲(chǔ)罐或者可降低所需的耐壓強(qiáng)度，以便能相對(duì)較無(wú)問(wèn)題地使用大容積的儲(chǔ)罐。如果將用于液態(tài)氣體的儲(chǔ)罐構(gòu)造得抗壓，則專業(yè)人員力求將這種儲(chǔ)罐的壁厚度限制到大約50mm。尤其是下面的物理關(guān)系在此是決定性的細(xì)粒結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)受所謂的低溫脆變 /脆化，該低溫脆變導(dǎo)致，細(xì)粒結(jié)構(gòu)鋼在特定的使用溫度以下不再能用于構(gòu)造壓力容器。衡量其的量度是在相應(yīng)溫度下的缺口沖擊韌度。該值主要與鋼中的組織結(jié)構(gòu)相關(guān)?，F(xiàn)在，板件/金屬板越厚，組織不均勻性的風(fēng)險(xiǎn)越大。附加地，在加工時(shí)，“相對(duì)于軋制的板件產(chǎn)生組織變化”的這一風(fēng)險(xiǎn)例如在焊接時(shí)的熱影響區(qū)中會(huì)提高。由此，在制成的儲(chǔ)罐的所有部位上遵循在測(cè)試板件上得到的值的可能性會(huì)下降。由此得到“應(yīng)在比使用溫度低的溫度下檢查較厚的板件”這一實(shí)踐方案。這應(yīng)保證，這樣發(fā)現(xiàn)的缺口沖擊韌度值在使用溫度下能有效地在板件中處處得到遵循。本發(fā)明中考察的值對(duì)于特殊的細(xì)粒結(jié)構(gòu)鋼例如P690QL2反映出遠(yuǎn)洋航行船舶上的氣體儲(chǔ)存罐的設(shè)計(jì)中通常使用的壓力/溫度和板厚度。由此，對(duì)于50mm的壁厚度和-40°C的儲(chǔ)存溫度，得到一測(cè)試溫度，在所述測(cè)試溫度下，生產(chǎn)鋼的煉鋼廠達(dá)到所要求的缺口沖擊值。因此，如果專業(yè)人員力求將來(lái)自燃燒過(guò)程的二氧化碳運(yùn)到儲(chǔ)庫(kù)，則專業(yè)人員出于所述原因?qū)⒘η笫苟趸家夯⒃?50°C的溫度下以及在大約6. 6bar g的壓力下進(jìn)行運(yùn)輸。為了不必設(shè)置更低的溫度或更高的壓力，專業(yè)人員首先將二氧化碳凈化并尤其分離出氫和氮，所述氫和氮在用于從發(fā)電廠氣體中分離CO2的技術(shù)已知的方法中作為CO2的雜質(zhì) /污染物必然以一定的量存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，將通過(guò)燃燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)濟(jì)地并且盡可能完全地運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)庫(kù)。本發(fā)明的目的通過(guò)一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，在所述方法中，從氣體中分離出由燃燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳。接著使二氧化碳達(dá)到至少lobar abs.、優(yōu)選至少M(fèi)bar abs.、特別優(yōu)選至少18bar abs.的壓力并將其冷卻到直到-10°C、優(yōu)選直到_20°C的溫度。優(yōu)選地，液化的二氧化碳的溫度為直到-40°C。液化的二氧化碳的溫度當(dāng)在儲(chǔ)罐中運(yùn)輸期間特別優(yōu)選處于-25°C至_35°C之間。液化所需的溫度與儲(chǔ)存壓力相關(guān)。但根據(jù)本發(fā)明，力求不必選擇過(guò)低的溫度。雖然較高的、例如18bar g(bar gauge巴表壓力)的壓力需要提供具有較高的、 19 21bar g的設(shè)計(jì)壓力并因此具有隨之而來(lái)的高的壁厚度的儲(chǔ)罐。但由于高的壓力，在二氧化碳?xì)怏w中可容忍相對(duì)較高份額的氫和氮。即不需要在液化之前從二氧化碳中很大程度地分離氮和氫，按照現(xiàn)有技術(shù)這也會(huì)導(dǎo)致分離出二氧化碳。這部分二氧化碳還會(huì)以這種方式不利地逸出到大氣中。因此，根據(jù)本發(fā)明，由于與傳統(tǒng)所追求的-50°C的溫度不同，所以能夠在不必事先很大程度地分離出氫和氮的情況下將分離出的二氧化碳液化并且運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)庫(kù)。因此不需要提供相對(duì)較純的二氧化碳。越必須大程度地分離出氫和氮，越多的二氧化碳就同時(shí)不可避免地被一起分離出并且然后不利地到達(dá)大氣中。因此，根據(jù)本發(fā)明，為了運(yùn)輸氣體，不是將所述氣體冷卻到-50°C，以便可在液態(tài)狀態(tài)中在盡可能小的壓力下運(yùn)輸氣體。取而代之的是，不同于這種通常的處理方式，以具有較高的壓力為代價(jià)，使得不必分離氮和氫，或者使這種分離能至少降低到最小程度。雖然對(duì)于儲(chǔ)罐而言需要相對(duì)較高的壁厚度，但成本總體上不會(huì)由此提高，這是因?yàn)樵谄渌胤焦?jié)省了成本。例如，因?yàn)椴槐卮蟪潭鹊貜亩趸挤蛛x出氫、氧和/或氮來(lái)獲得相對(duì)較純的二氧化碳，所以成本得以節(jié)省。為了保證可最佳地對(duì)用于儲(chǔ)罐的鋼進(jìn)行加工，儲(chǔ)罐的最大壁厚度約為50mm。
如果二氧化碳中氮的份額不大于0. 7%mol(摩爾百分比)或者氧的份額不大于 0. 99%mol或者氫的份額不大于0. 14% mol，則當(dāng)(X)2的溫度約為_(kāi)30°C并且壓力約為Wbar abs.時(shí)，可有利地完全放棄從分離出的二氧化碳中分離氧、氮或氫。如果在CO2中存在多種不同的、不利地需要提高壓力或降低溫度以便使CO2液化的有害氣體，則根據(jù)組成成分而定適用其它上限。在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，使二氧化碳冷卻到-30°C并且這樣選擇壓力， 使得可避免從分離出的二氧化碳中分離有害氣體。在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，將有害氣體、確切地說(shuō)尤其是氮、氧和氫從分離出的 CO2中除去，以便可節(jié)省用于液化的能量。為了對(duì)二氧化碳進(jìn)行廢料處理(entsorgen)，將所述二氧化碳例如泵送入以前的油田或氣田的井眼/鉆孔中或鹽穴中。CO2首先原則上水蒸氣飽和地產(chǎn)生。因此，在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，在以液體狀態(tài)運(yùn)輸二氧化碳之前先將所述二氧化碳干燥。否則，會(huì)由于低溫儲(chǔ)存而產(chǎn)生冰和水合物。如果通過(guò)干燥而避免形成冰和水合物，則由此可避免阻塞過(guò)濾器、閥、泵等中的窄的橫截面。有利地，當(dāng)使二氧化碳達(dá)到高的壓力時(shí)，對(duì)所述二氧化碳進(jìn)行干燥。這使干燥變得簡(jiǎn)單。本發(fā)明尤其是涉及從發(fā)電廠的煙氣中分離二氧化碳的情況。發(fā)電廠中的燃燒過(guò)程在很大程度上加劇二氧化碳對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。因此，本發(fā)明尤其是使用在這樣的情況中。此外，為了實(shí)現(xiàn)所述目的，提出一種儲(chǔ)罐，所述儲(chǔ)罐具有并列獨(dú)立權(quán)利要求的特征。有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求中得到。此外，本發(fā)明還涉及一種駁船，所述駁船配備有用于液化二氧化碳的設(shè)備和/或用于在_20°C至_40°C的溫度下、優(yōu)選在大約-30°C的溫度下儲(chǔ)存液態(tài)二氧化碳的、足夠抗壓的儲(chǔ)罐。當(dāng)儲(chǔ)罐能承受液化(X)2所需的壓力時(shí)，所述儲(chǔ)罐是足夠抗壓的。駁船的儲(chǔ)罐的罐容積尤其為至少2000立方米、優(yōu)選至少3000立方米，以便可儲(chǔ)存大量的CO2,而同時(shí)不必為提供儲(chǔ)罐花費(fèi)過(guò)大的成本。駁船尤其有利，當(dāng)-在發(fā)電廠沒(méi)有建造位置時(shí)；-建造時(shí)間緊急時(shí)，因?yàn)轳g船可比陸地設(shè)備更快地建造。駁船上的單個(gè)儲(chǔ)罐的尺寸可較大，因?yàn)椴槐剡\(yùn)輸這些儲(chǔ)罐。因此，在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，將液態(tài)的(X)2從駁船的一儲(chǔ)罐轉(zhuǎn)移到一船只的一具有較小容積的儲(chǔ)罐中。然后，該船只將液態(tài)的(X)2運(yùn)輸?shù)胶线m的儲(chǔ)庫(kù)。在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，對(duì)于較老的發(fā)電廠，將緩沖儲(chǔ)庫(kù)從一個(gè)發(fā)電廠運(yùn)送到另一個(gè)發(fā)電廠，以便可繼續(xù)使用所述緩沖儲(chǔ)庫(kù)。在這方面，設(shè)置駁船比設(shè)置陸地設(shè)備占優(yōu)勢(shì)。在一種實(shí)施形式中，駁船停泊在貿(mào)易港口之外，以便由此克服在擺渡船的通道水深方面的限制。因?yàn)橐\(yùn)輸大的量，所以，用于將液化的CO2運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)庫(kù)的儲(chǔ)罐的容積出于前述原因也優(yōu)選為至少2000立方米，特別優(yōu)選為至少3000立方米。具有18bar g至20bar g設(shè)計(jì)壓力的、按照當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)可合適地構(gòu)造用于在18bar abs.和_30°C下儲(chǔ)存CO2的最大的單個(gè)壓力罐處于5000 6500m3的數(shù)量級(jí)內(nèi)。于是，由此可通過(guò)組合任意多個(gè)儲(chǔ)罐而在船只上構(gòu)造相應(yīng)的緩沖容積或運(yùn)輸容積。
為了使儲(chǔ)罐能勝任溫度和壓力方面的要求，所述儲(chǔ)罐尤其是由高強(qiáng)度的特種鋼、 例如按照EN 10028-6具有> 500MPa直至900MPa的屈服點(diǎn)的特種鋼制成。這種材料已知其材料編號(hào)為P690QL2或1. 8888。具有2000立方米及以上容積的儲(chǔ)罐用船只運(yùn)輸。但也可使用其它車輛例如火車或載貨汽車來(lái)運(yùn)輸儲(chǔ)罐，以便將液態(tài)的二氧化碳從進(jìn)行相應(yīng)燃燒過(guò)程的地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)庫(kù)。 儲(chǔ)罐容積于是當(dāng)然較小。于是可更容易地特別抗壓地構(gòu)造儲(chǔ)罐。因此，本發(fā)明首先涉及將二氧化碳以大的量用船只運(yùn)到合適的儲(chǔ)庫(kù)的情況。船只當(dāng)然通常不是僅配備有一個(gè)而是配備有多個(gè)儲(chǔ)罐(罐倉(cāng)庫(kù))?？?cè)莘e通常至少為5000m3。出于清楚起見(jiàn)，在這里還要借助于編號(hào)的實(shí)施形式來(lái)描述本發(fā)明1. 一種用于降低二氧化碳排放的方法，根據(jù)該方法，將通過(guò)燃燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳分離出來(lái)，使分離出的二氧化碳達(dá)到至少IObar abs.、優(yōu)選至少15bar abs.、特別優(yōu)選至少ISkir abs.的壓力，使分離出的二氧化碳達(dá)到直到-10°C、優(yōu)選直到-20°C、特別優(yōu)選直到-40°C的溫度，這樣，將分離出的二氧化碳液化地轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)罐中，將所述儲(chǔ)罐運(yùn)輸?shù)接糜诙趸嫉膬?chǔ)庫(kù)。2.根據(jù)實(shí)施形式1的方法，其中，液態(tài)的二氧化碳的壓力不高于25bar abs.，優(yōu)選 ^1 ^1 18bar abs.。3.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，儲(chǔ)罐的最大壁厚度不超過(guò)50mm。4.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力不超過(guò)20bar g。5.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，在液化的二氧化碳中，氮的份額不超過(guò) 0.7%mOl (摩爾百分比)或者氧的份額不超過(guò)0. 99% mol或者氫的份額取值不超過(guò)0. 14% mol。根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，在二氧化碳液化之前，將非二氧化碳?xì)怏w例如氮、氧、氫的總體積的至多75%、優(yōu)選至多50%、特別優(yōu)選至多25%從二氧化碳中分離。6.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，在液化之前不從分離出的二氧化碳中將氧或氮分離出來(lái)。7.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，將二氧化碳通過(guò)一個(gè)或多個(gè)井眼運(yùn)到儲(chǔ)庫(kù)中。8.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，對(duì)二氧化碳進(jìn)行干燥并且在干燥過(guò)的狀態(tài)中將二氧化碳運(yùn)到儲(chǔ)庫(kù)。9.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，儲(chǔ)罐由材料編號(hào)為P690QL2的鋼制成。10.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，儲(chǔ)罐由具有> 500MPa、尤其是> 620MPa、更尤其是> 690MPa的屈服點(diǎn)的鋼例如P690QL2或等效的鋼制成。11.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，將二氧化碳呈氣態(tài)地從發(fā)電廠工藝過(guò)程中提取出來(lái)，尤其是從發(fā)電廠的煙氣中分離出來(lái)。12.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，將二氧化碳在駁船上液化和/或暫時(shí)儲(chǔ)存。13.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，將在駁船上儲(chǔ)存的液態(tài)的二氧化碳轉(zhuǎn)移到具有自己的驅(qū)動(dòng)裝置的船只上。14.根據(jù)上述實(shí)施形式之一的方法，其中，具有自己的驅(qū)動(dòng)裝置的船只上的二氧化碳儲(chǔ)罐比駁船上的二氧化碳儲(chǔ)罐小。
15. 一種運(yùn)輸工具的儲(chǔ)罐，具有包含在該儲(chǔ)罐中的液態(tài)的二氧化碳，所述儲(chǔ)罐具有至少2000m3的罐容積，其中，在儲(chǔ)罐中存在有至少IObar g、優(yōu)選至少M(fèi)bar g、特別優(yōu)選至少18bar g的壓力，并且二氧化碳的溫度為_(kāi)30°C至_20°C。但原則上也存在一種用于運(yùn)輸工具的儲(chǔ)罐，其具有包含在儲(chǔ)罐中的液態(tài)的二氧化碳，所述儲(chǔ)罐根據(jù)實(shí)施形式1至14之一的方法來(lái)制造。16.在上述兩種實(shí)施形式之一中的儲(chǔ)罐，所述儲(chǔ)罐由P690QL2制成。17. 一種罐倉(cāng)庫(kù)，具有多個(gè)具有包含在其中的液態(tài)的二氧化碳的儲(chǔ)罐，尤其是根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)施形式之一的儲(chǔ)罐，其中，在每個(gè)儲(chǔ)罐中均存在有至少IObar g、優(yōu)選至少M(fèi)bar g、特別優(yōu)選至少18bar g的壓力并且二氧化碳的溫度為-30°C至_20°C，其中，儲(chǔ)罐的總?cè)莘e至少為5000m3，優(yōu)選為10000m3。18. —種具有一儲(chǔ)罐的駁船，液態(tài)的二氧化碳可在_30°C的溫度下、在18bar g的壓力下儲(chǔ)存在該儲(chǔ)罐中。19.尤其是根據(jù)上述實(shí)施形式的駁船，具有用于使二氧化碳液化的設(shè)備。20. 一種具有一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)罐的駁船，液態(tài)的二氧化碳可在約-30°C的溫度下和約18bar g的壓力下儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)罐中。
具體實(shí)施例方式下面借助于一個(gè)例子來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。在典型的燃燒后捕集過(guò)程中，發(fā)電廠的全部煙氣在通常的處理步驟(除塵、脫硫、脫氮)之后經(jīng)歷附加的洗滌過(guò)程(氨吸收過(guò)程)。 因?yàn)镃O2優(yōu)選被吸收在氨溶液中，所以可通過(guò)濃縮的溶液在洗滌塔的塔板/塔底上吸出co2。 然后，在氨再生中，CO2通過(guò)熱輸入被從氨溶液中逐出并在大氣壓力下作為水飽和的/飽含水的粗CO2產(chǎn)生。在多級(jí)壓縮中，CO2達(dá)到期望的液化壓力，所述液化壓力可處于12bar abs. 至40bar abs.之間。在一個(gè)優(yōu)選例子中，以18bar abs.的壓力運(yùn)輸CO2并且宜將液化壓力選擇得稍高(大約19bar abs.)。在壓縮壓力較高時(shí)，需要多級(jí)壓縮，所述多級(jí)壓縮宜隨著在此產(chǎn)生的冷凝水的中間冷卻和分離而進(jìn)行。接著將氣體干燥。這首先在壓力露點(diǎn)溫度不高于約4°C的冷凍式干燥器中、接著在吸收式干燥器中進(jìn)行。接著將干燥的(X)2液化——例如通過(guò)使用制冷劑冷凝設(shè)備。在此可以使用不同的制冷劑和工藝過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中使用R410制冷劑。該制冷劑在低的壓力和約_30°C的溫度下蒸發(fā)并且在此產(chǎn)生冷量，CO2用該冷量冷凝。接著制冷劑被壓縮并且在約30°C下用冷卻水冷凝。在此也可使用取決于其它的壓力和部件選擇的其它方法(例如用空氣等冷凝)。主要針對(duì)北歐所考慮的本發(fā)明選取項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)是有利的能量消耗以及在制冷技術(shù)中可使用通常的部件的可能性。氣體的壓縮在發(fā)電廠中進(jìn)行，以便可經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行運(yùn)輸。由此，干燥也宜在發(fā)電廠進(jìn)行，因?yàn)榉駝t會(huì)在運(yùn)輸期間出現(xiàn)冷凝水。出于開(kāi)頭所述的原因，當(dāng)要分批地進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)走時(shí)，設(shè)置有緩沖容積。如果這種緩沖容積或緩沖儲(chǔ)庫(kù)直接設(shè)置在發(fā)電廠所在地，則壓縮可合適地在一個(gè)多級(jí)過(guò)程中進(jìn)行。 如果發(fā)電廠和儲(chǔ)庫(kù)的地點(diǎn)彼此分開(kāi)，則有利地在液化機(jī)上進(jìn)行再壓縮(用以補(bǔ)償運(yùn)輸損失)。由于將熱引入到緩沖罐中而必然產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體/逸氣可通過(guò)相應(yīng)的再壓縮機(jī)重新達(dá)到液化壓力。于是，在該實(shí)施形式(再壓縮機(jī)為用于液化CO2的裝置)中節(jié)省了壓縮機(jī)。但液化和中間儲(chǔ)存可非常妥善地(但不必)在地點(diǎn)上分開(kāi)地進(jìn)行。在此，除了例
7如在港口附近的緩沖儲(chǔ)庫(kù)之外，船只上的設(shè)備也是可能的。液化和中間儲(chǔ)存優(yōu)選在駁船即沒(méi)有自己的驅(qū)動(dòng)裝置的船只上進(jìn)行。駁船降低了對(duì)地皮的需求并且與陸地設(shè)備相比可在較短的時(shí)間內(nèi)成本低廉地建造。原則上，駁船作為用于發(fā)電廠的現(xiàn)代化設(shè)施可以比相應(yīng)的陸地設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)。如果液化裝置和緩沖儲(chǔ)庫(kù)或船只在空間上是分開(kāi)的，則液態(tài)運(yùn)輸分別通過(guò)合適的泵抽來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)輸船將(X)2泵抽到固定布置的設(shè)備，所述設(shè)備實(shí)施壓力升高和加熱以饋入到儲(chǔ)庫(kù)中，或者該船只裝備有相應(yīng)的部件并且直接(例如通過(guò)與海底管線臨時(shí)連接)饋入到與儲(chǔ)庫(kù)形成連接的井眼/鉆孔中。因?yàn)閮?chǔ)庫(kù)處于壓力下并且井眼不適于在低溫下裝備，所以需要提高壓力和加熱。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)庫(kù)壓力為18bar abs.。液化壓力比其稍高。液態(tài)的二氧化碳的溫度大約為_(kāi)35°C。儲(chǔ)罐是筒形的罐，由P690QL2制成，設(shè)計(jì)壓力為19bar g，容積為3000立方米。下面的例子表明，為了能在大約18bar abs.的儲(chǔ)庫(kù)壓力和大約30°C的溫度下進(jìn)行運(yùn)輸，二氧化碳中所能包含的氮、氧雜質(zhì)的極限是多少?；旌衔颕 CO2 99. 1992mol% (摩爾百分比)N2 0. 4004mol%O2 0. 4004mol%在Wbar abs.下液化溫度為 _29· 75°C ；混合物II CO2 99. 1305mol% (摩爾百分比)N2 0. 3498mol%O2 0. 5197mol%在Wbar abs.下液化溫度為 _30· 18°C ；混合物III CO2 99. 2303mol% (摩爾百分比)N2 0. 5496mol%O2 0. 2201mol%在18bar abs.下液化溫度為_(kāi)30°C。亦即，如果要在_30°C和18bar abs.下進(jìn)行運(yùn)輸，則在包含過(guò)多的氮、氧雜質(zhì)時(shí)就應(yīng)首先進(jìn)行凈化，以便獲得足夠純的、充分?jǐn)[脫氮和氧的二氧化碳。在其它壓力和溫度下適用相應(yīng)的情況。
權(quán)利要求
1.一種用于降低二氧化碳排放的方法，其中a)將通過(guò)燃燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳分離出來(lái)；b)使分離出的二氧化碳達(dá)到至少IObarabs.的壓力；c)將分離出的二氧化碳冷卻到直到-10°C的溫度；d)這樣，將分離出的二氧化碳液化地轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)罐中；以及e)將所述儲(chǔ)罐運(yùn)輸?shù)接糜诙趸嫉膬?chǔ)庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使分離出的二氧化碳達(dá)到至少ISbar abs.的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將分離出的二氧化碳冷卻到直到-40°C的溫度。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使液態(tài)二氧化碳的壓力不高于 25bar abs. 0
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用于液態(tài)二氧化碳的儲(chǔ)罐的平均壁厚度不超過(guò)50mm。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用于液態(tài)二氧化碳的儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力不高于20bar g0
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使液態(tài)二氧化碳滿足下述標(biāo)準(zhǔn)至少之一氮的份額不高于0. 7% mol，氧的份額不高于0. 99% mol，氫的份額不高于0. 14%mol ο
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在液化之前不從分離出的二氧化碳中分離氧或氮。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在駁船上液化和儲(chǔ)存二氧化碳。
10.一種用于運(yùn)輸液態(tài)二氧化碳的儲(chǔ)罐，具有至少2000立方米的容積，所述儲(chǔ)罐至少部分地填充有根據(jù)權(quán)利要求1至9的方法制備的液態(tài)二氧化碳，其中，在所述儲(chǔ)罐中存在有至少IObar g的壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儲(chǔ)罐，其特征在于，在所述儲(chǔ)罐中存在有至少18barg的壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的儲(chǔ)罐，其特征在于，二氧化碳的溫度為-30°C 到-20°C，包含_20°C在內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12之一所述的儲(chǔ)罐，其特征在于，液態(tài)二氧化碳在18barg的壓力下具有_30°C的溫度。
14.一種罐倉(cāng)庫(kù)，具有多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求10至13之一所述的儲(chǔ)罐。
15.一種駁船，具有根據(jù)權(quán)利要求10至13之一所述的儲(chǔ)罐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低二氧化碳到大氣中的排放的方法以及一種用于實(shí)施該方法的儲(chǔ)罐。根據(jù)本方法，從氣體中分離出由燃燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳，接著使二氧化碳達(dá)到至少10bar abs.、優(yōu)選至少15bar abs.、特別優(yōu)選至少18bar abs.的壓力并將其冷卻到直到-10℃、優(yōu)選直到-20℃的溫度。液化的二氧化碳的溫度優(yōu)選為直到-40℃。液化的二氧化碳當(dāng)在儲(chǔ)罐中運(yùn)輸期間的溫度特別優(yōu)選處于-25℃和-35℃之間。雖然較高的例如18bar abs.的壓力需要提供壁厚度較厚的儲(chǔ)罐，但由于高的壓力，在二氧化碳?xì)怏w中可容忍份額較高的氫和氮。這樣，在液化前無(wú)需從二氧化碳中很大程度地分離出氮和氫，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這也會(huì)導(dǎo)致分離出二氧化碳。
文檔編號(hào)C01B31/20GK102458611SQ201080026759
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者H-C·哈爾曼-庫(kù)恩, M·庫(kù)埃維爾 申請(qǐng)人:塔格海底天然氣工程有限公司