СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОПЕРАЦИЙ ИЗОЛЯЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

2
1. Способ управления потоком выброса, содержащего, в основном, CO, в трубопроводе, содержащий этапы, на которых
2
используют контроллер для управления, по меньшей мере, одним из рабочего давления и температуры потока выброса, содержащего, в основном, CO, для поддержания потока выброса в виде потока однофазной жидкости или сверхкритической текучей среды в трубопроводе.
2. Способ по п.1, в котором
2
2
на этапе управления генерируют фазовый анализ потока выброса, содержащего, в основном, CO, и выполняют имитацию трубопровода с использованием известных характеристик трубопровода и фазового анализа для задания критериев рабочих давления и температуры на входе для потока выброса, содержащего, в основном, CO.
3. Способ по п.2, в котором
на этапе генерации фазового анализа вычисляют фазовую диаграмму в координатах давление-температура.
4. Способ по п.2, в котором
2
на этапе генерации фазового анализа получают пробу потока выброса, содержащего, в основном, CO, и анализируют пробу в лабораторных условиях
5. Способ по п.2, в котором
2
на этапе генерации фазового анализа проводят компонентный анализ потока выброса, содержащего, в основном, CO, с использованием, по меньшей мере, одного газоанализатора и генерируют фазовый анализ на основании компонентного анализа.
6. Способ по п.5, в котором
на этапе генерации фазового анализа генерируют фазовую диаграмму на основании компонентного анализа с использованием уравнений состояния.
7. Способ по п.6, в котором
уравнения состояния основаны на одном из свободной энергии Гельмгольца, кубичных уравнений состояния и вириальных уравнений состояния.
8. Способ по п.2, в котором
известные характеристики трубопровода содержат, по меньшей мере, диаметр трубопровода, показатель шероховатости трубопровода, длину трубопровода, и условия окружающей среды, связанные с трубопроводом.
9. Способ по п.1, в котором
2
на этапе управления используют, по меньшей мере, один датчик для определения состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, вдоль или на выходе трубопровода, и возвращают индикацию состояния на контроллер.
10. Способ по п.9, в котором,
2
2
если индикация состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, указывает двухфазное течение, регулируют, по меньшей мере, одно из рабочего давления и температуры, чтобы поток выброса, содержащего, в основном, CO, вернулся к однофазному течению.
11. Способ по п.10, в котором
на этапе регулировки увеличивают рабочее давление на входе трубопровода.
12. Способ по п.10, в котором
на этапе регулировки уменьшают рабочую температуру на входе трубопровода.
13. Способ по п.10, в котором
на этапе регулировки увеличивают рабочее давление и/или уменьшают рабочую температуру в положении на трубопроводе, отличном от входа трубопровода.
14. Способ по п.9, в котором,
2
2
2
если индикация состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, указывает однофазное течение, регулируют, по меньшей мере, одно из рабочего давления и температуры, чтобы поток выброса, содержащего, в основном, CO, приближался к линии насыщения для потока выброса, содержащего, в основном, CO.
15. Способ по п.9, в котором,
по меньшей мере, один датчик содержит, по меньшей мере, один датчик на выходе трубопровода.
16. Способ по п.9, в котором,
по меньшей мере, один датчик содержит совокупность датчиков в совокупности положений на протяжении трубопровода.
17. Способ по п.9, в котором
2
2
в зависимости от индикации состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, регулируют состав потока выброса, содержащего, в основном, CO.
2
18. Способ построения системы для сжатия и транспортировки потока выброса, содержащего, в основном, CO, который, как предполагается, генерируется в качестве побочного продукта электростанции или других источников и подлежит изоляции в геологическом пласте, через который проходит нагнетательная скважина, содержащий этапы, на которых
2
2
2
минимизируют сумму (i) первую функцию стоимости, которая оценивает долю амортизированной капитальной стоимости и эксплуатационных расходов для, по меньшей мере, одного компрессора и связанных с ними наземных установок, необходимых для обработки потока выброса, содержащего, в основном, CO, и (ii) вторую функцию стоимости, которая оценивает долю амортизированной стоимости и эксплуатационных расходов для трубопровода, проходящего между электростанцией и нагнетательной скважиной, причем амортизированная стоимость трубопровода является функцией характеристик трубопровода, включающих в себя длину трубопровода и условия окружающей среды, связанные с трубопроводом, и эксплуатационные расходы, по меньшей мере, одного компрессора и связанных с ними наземных установок является функцией энергии, необходимой для сжатия потока выброса, содержащего, в основном, CO, чтобы поток выброса, содержащего, в основном, CO, можно было поддерживать как однофазный поток жидкой или сверхкритической фазы на протяжении трубопровода.
19. Способ по п.18, в котором
2
амортизированная капитальная стоимость, по меньшей мере, одного компрессора и связанных с ними наземных установок также является функцией энергии, необходимой для сжатия потока выброса, содержащего, в основном, CO.
20. Способ по п.18, в котором
2
2
на этапе минимизации генерируют фазовый анализ предполагаемого потока выброса, содержащего, в основном, побочный продукт CO, и выполняют имитацию трубопровода с использованием характеристик трубопровода и фазового анализа для задания критериев рабочих давления и температуры на входе для потока выброса, содержащего, в основном, CO, причем критерии давления и температуры связаны, по меньшей мере, с одним из амортизированной капитальной стоимости и эксплуатационных расходов для, по меньшей мере, одного компрессора и связанных с ними наземных установок.
21. Способ по п.20, в котором
на этапе генерации фазового анализа генерируют фазовую диаграмму на основании компонентного анализа с использованием уравнений состояния.
22. Способ по п.21, в котором
уравнения состояния основаны на одном из свободной энергии Гельмгольца, кубичных уравнений состояния и вириальных уравнений состояния.
2
23. Система для сжатия и транспортировки потока выброса, содержащего, в основном, CO, генерируемого в качестве побочного продукта электростанции или других источников и подлежит изоляции в геологическом пласте, через который проходит нагнетательная скважина, содержащая
трубопровод, проходящей между электростанцией и нагнетательной скважиной,
2
2
управляемый компрессор, расположенный на конце трубопровода, подключенном к электростанции, причем управляемый компрессор принимает и сжимает поток выброса, содержащего, в основном, поток CO, чтобы поддерживать поток выброса, содержащего, в основном, CO, как однофазный поток жидкой или сверхкритической фазы на протяжении трубопровода,
контроллер, подключенный к управляемому компрессору, и
2
по меньшей мере, один датчик, расположенный на протяжении или на выходе трубопровода, причем, по меньшей мере, один датчик определяет состояние потока выброса, содержащего, в основном, CO, на протяжении или на выходе трубопровода, и возвращает индикацию состояния на контроллер,
2
2
причем, если индикация состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, указывает двухфазное течение, контроллер предписывает управляемому компрессору повысить рабочее давление, чтобы поток выброса, содержащего, в основном, CO, вернулся к однофазному течению.
24. Система по п.23, в которой,
2
2
2
если индикация состояния потока выброса, содержащего, в основном, CO, указывает однофазное течение, контроллер предписывает управляемому компрессору установить рабочее давление на уровне, при котором поток выброса, содержащего, в основном, CO, приближается к линии насыщения для потока выброса, содержащего, в основном, CO.