Key information

Title
Lav CO2-anlegg for utvinning av oljesand
Application number
20092625
Case type
National
Status
31.07.2020 Ikke betalt årsavgift
Filed
11.07.2009
Effective date
11.07.2009
Publicly available
12.01.2011
Applicant
Sargas AS (NO)
Owner
CO2 CapSol AS (NO)
Inventor
Tor Christensen (NO) et al.
Agent
PROTECTOR IP AS (NO)
Granted
21.02.2011
Patent number
330123

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Et anlegg for generering av damp for oljesandutvinning, fra karbonholdig brensel med gjenvinning av C02 fra eksosgassen, omfattende varmespiraler (105,105', 105") anordnet i forbrenningskammeret (101) for å avkjøle forbrenningsgassene i forbrenningskammeret for å produsere damp og superoppvarmet damp i varmespiralene, damputtakslinjer (133,136,145) for uttak av damp fra varmespiralene, en eksosgasslinje (106) for uttak av eksosgass fra forbrenningskammeret (101) hvor forbrenningskammeret blir operert ved et trykk på 5 til 15 bara, og en eller flere varmeveksler(e) (107,108) for avkjøling av forbrenningsgassen i linje (106), en kontaktanordning (113) hvor den avkjølte eksosgassen blir brakt i motstrøms kontakt med en arm C02-absorbent for å gi en rik absorbent og en C02-uttømt avgass, uttakslinjer (114, 115) for uttak av henholdsvis rik absorbent og C02-uttømt avgass fra kontaktanordningen, linjen (115) for uttak av C02-uttømt avgass som er forbundet til varmevekslere (107, 108) for oppvarming av C02-uttømt avgass, og hvor den rike absorbenten blir resirkulert til absorberen (113) og en gassuttakslinje (121) forbundet til absorberen for uttak av C02 og damp fra regeneratoren (116), blir beskrevet.

Publications

Latest published versionB1A1

Documents

 Expand Download files (6)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 19.02.2021 18-01 Saksbehandling 20092625(330123) UT PT Opphørt Patent - for ikke betalt årsavgift (3311)
01.12.2020 17-01 Saksbehandling 20092625(330123) UT PT Påminnelse om ikke betalt årsavgift (3329) (PT20092625)
12.05.2015 03-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2015/05446 INN Fullmakt
11.05.2015 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2015/05446 UT GH Forespørsel Protector Intellectual Property Consultants AS
 27.04.2015 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2015/05446 INN Endringsskjema, overdragelsesdokument Protector Intellectual Property Consultants AS
 27.04.2015 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2015/05446 INN Generell henvendelse Protector Intellectual Property Consultants AS
06.05.2011 16-01 Saksbehandling 20092625 UT Patent - Reminder of first annual fee (2011.05.06)
23.02.2011 15-01 Saksbehandling 20092625 UT Registreringsbrev Nasjonal Patent
14.02.2011 14-01 Saksbehandling 20092625 UT Patentskrift Protector Intellectual Property Consultants AS
10.02.2011 13-01 Saksbehandling 20092625 UT Patent Utdrag Protector Intellectual Property Consultants AS
22.11.2010 12-01 Saksbehandling 20092625 UT Medelelse om patent Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-07 Saksbehandling 20092625 INN Sammendrag Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-06 Saksbehandling 20092625 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-05 Saksbehandling 20092625 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-04 Saksbehandling 20092625 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-03 Saksbehandling 20092625 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-02 Saksbehandling 20092625 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
11.11.2010 11-01 Saksbehandling 20092625 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
13.10.2010 10-02 Saksbehandling 20092625 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
13.10.2010 10-01 Saksbehandling 20092625 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
13.08.2010 09-02 Saksbehandling 20092625 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
13.08.2010 09-01 Saksbehandling 20092625 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
21.07.2010 07-01 Saksbehandling 20092625 INN bekreftet kopi
19.07.2010 08-01 Saksbehandling 20092625 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
15.02.2010 06-01 Saksbehandling 20092625 UT Anmodning om Norsk oversettelse Protector Intellectual Property Consultants AS
11.02.2010 05-02 Saksbehandling 20092625 UT PT report 03:41:23
11.02.2010 05-01 Saksbehandling 20092625 UT Realitet patent
22.07.2009 04-03 Saksbehandling 20092625 INN Fullmakt
22.07.2009 04-02 Saksbehandling 20092625 INN Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
22.07.2009 04-01 Saksbehandling 20092625 INN Korrespondanse (hoved dok)
20.07.2009 03-01 Saksbehandling 20092625 UT PT Formelle mangler_nasj patent (2009.07.20)
16.07.2009 02-01 Saksbehandling 20092625 UT PT Infobrev til oppfinner (2009.07.16)
11.07.2009 01-05 Saksbehandling 20092625 INN Figures_figures_136803
11.07.2009 01-04 Saksbehandling 20092625 INN Publ. sammendrag (official abstract) for appnr 20092625
11.07.2009 01-04 Saksbehandling 20092625 INN Sammendrag
11.07.2009 01-03 Saksbehandling 20092625 INN Krav
11.07.2009 01-02 Saksbehandling 20092625 INN Beskrivelse
11.07.2009 01-01 Saksbehandling 20092625 INN National Patent Application Form

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et anlegg for utvinning av oljesand, oppgradering av tungolje og kraftanlegg for utvinning av oljesand.Det globale behovet for olje er økende samtidig som ikke lett tilgjengelige oljeressurser blir oppdaget. Oljesand er en ressurs som har blitt utnyttet en tid, men utvinning av denne kilden har negative miljøaspekter i tillegg til at den er relativt kostbar.Oljesand, også kjent som tjæresand eller ekstra tung olje, blir funnet i blanding med sand og/eller leire og vann. Utvinning, prosessering og oppgradering av blandingen for å oppnå kommersiell olje er energikrevende og resulterer i høyt utslipp av CO2. Dette har forårsaket miljømessige bekymringer relatert til denne utvinningen.Oljesand blir utvunnet enten ved dagbrudds bergverksdrift, eller ved å bore inn i et oljefelt og utvinne bitumen fra den underjordiske strukturen. Valget av metode avhenger av flere faktorer, slik som faktisk struktur og tilgjengelighet til feltet. Utvinning av bitumen fra oljesand i en underjordisk struktur ved boring ned i strukturen og utvinning av bitumen gjennom oljebrønner krever vanligvis oppvarming av strukturen da viskositeten til bitumen ved temperaturen i strukturene krever tiltak for reduksjon av viskositeten slik som ved oppvarming eller solventekstraksjon."toe to heel" luftinjeksjon hvor luft blir injisert inn i en injeksjonsbrønn,bitumen blir antent for å skape en vertikal vegg av ild som driver de lettere komponentene av bitumen mot en produksjonsbrønn. Syklisk dampstimulering hvor damp ved 300 til 340 °C blir injisert inn I enbrønn eller et flertall av brønner over en periode på uker til måneder for å øke temperaturen i strukturen. Etter at brønnen så har fått lov å sette seg over none dager til uker, blir olje produsert. Når produksjonen faller under en bestemt grense, blir dampinjeksjonen startet igjen. • Dampassistert tyngdekraftdrenering, hvor grupper av horisontale brønner blir boret I oljesanden, en første gruppe blir boret ved bunnen av formasjonen og den andre gruppen omkring 5 meter over den første. Damp blir injisert inn i den andre gruppen brønner, smelter bitumen som strømmer mot den første gruppen brønner og blir pumpet til overflaten. • Elektrokjemisk stimulering (se for eksempel US6596142), hvor et flertall av elektroder blir satt inn i reservoaret og reservoaret blir oppvarmet elektrisk og varme blir overført innen reservoaret ved konveksjon og varmeledning. Den smeltede bitumen blir tillatt å strømme inn i produksjonsbrønner og blir pumpet til overflaten. Fortrinnsvis blir vann injisert samtidig med oppvarmingen for å øke produksjonen fra brønnen. • I tillegg, er en fremgangsmåte som kombinerer injeksjon av damp med elektrisk oppvarming av et reservoar kjent fra WO3007050445.US2003127226 beskiver en fremgangsmåte for kombinert generering av damp som injiseres for økning av produksjon av olje fra et tungoljereservoar, og rensing av den produserte olje/vann blandingen. Damp for injeksjon / øket oljeutvinning produseres både fra det rensede vannet og ytterligere tilført vann. Det nevnes intet om håndtering av CO2 bortsett fra at CO2 og andre ikke kondenserbare gasser i den produserte blandingen av olje og gass ventileres bort.US20082036117 beskriver et anlegg for produksjon av høytrykksdamp, CO2 og nitrogen for injeksjon i en oljebrønn for øket oljeutvinning. Dampen produseres i en kjele fyrt med karbonholdig brensel. Eksosen fra kjelen blir komprimert og så introdusert i en absorber for separasjon av CO2 fra den øvrige eksosgassen. Den separerte CO2 blir videre komprimemert for injeksjon. Ren nitrogen blir separart fra den øvrige eksosgassen ved hjelp av membranteknologi, og nitrogenet blir komprimert for injeksjon i oljebrønnen."Toe to heel" fremgangsmåten er vanskelig å kontrollere og passer ikke for alle formasjoner. I tillegg, blir CO2 produsert og sluppet ut til omgivelsene.Fremgangsmåtene for oppvarming av formasjonene er alle energikrevende metoder hvor naturgass og/eller kull blir forbrent for å produsere damp og/eller elektrisk kraft, en aktivitet som forårsaker C02-utslipp fra produksjonen av olje i en uakseptabel høy grad. I mange jurisdiksjoner er import og produksjon av olje fra oljesand forbudt av denne grunnen og det er forventet av lover og reguleringer i så måte vil bli introdusert i mange land rundt omkring på jorden på grunn av effekten av CO2 på drivhuseffekten.Ifølge et første aspekt angår foreliggende oppfinnelse et anlegg for generering av damp for oljesandutvinning, fra karbonholdig brensel med gjenvinning av C02 fra eksosgassen, hvor anlegget omfatterluftlinjer for introduksjon av luft eller en annen oksygeninneholdende gass inn i forbrenningskammeret,varmespiraler anordnet i forbrenningskammeret for å avkjøle forbrenningsgassene i forbrenningskammeret for å produsere damp og superoppvarmet damp i varmespiralene,damputtakslinjer for uttak av damp fra varmespiralene, en eksosgasslinje for uttak av eksosgass fra forbrenningskammeret, hvor anlegget ytterligere omfatter en eller flere kompressorer for å komprimere luften eller den oksygeninneholdende gassen før den blir introdusert inn i forbrenningskammeret som blir operert ved et trykk på 5 til 15 bara, og en eller flere varmeveksler(e) for avkjøling av forbrenningsgassen i linje ,en absorber hvor den avkjølte eksosgassen blir brakt i motstrøms kontakt med en arm CO2 absorbent for å gi en rik absorbent og en CO2 uttømt avgass, henholdsvis, fra absorberen, linjen for uttak av CO2 uttømt avgass som er forbundet til varmevekslere for oppvarming av den CO2 uttømte avgasse,en eller flere turbin(er) for ekspandering av den CO2 uttømte gassen etter oppvarming,en avgasslinje for frigiving av den ekspanderte og CO2 uttømte avgassen ut i omgivelsene,en absorbent regenerator hvor den rike absorbenten blir regenerert, en arm absorbentlinje for resirkulering av den regenererte absorbenten til absorberen, og en gassuttakslinje forbundet med absorberen for uttak av CO2 og damp fra regeneratoren, ogIfølge en første utførelsesform er en eller flere varmeveksler(e) anordnet til damplinjene hvor en vannlinje er anordnet for å introdusere vann inn i varmeveksleren og damplinjen er anordnet for å trekke ut damp fra varmeveksleren.Ifølge en andre utførelsesform, er en eller flere dampturbiner anordnet for ekspandering av damp fra linjene for å generere elektrisk kraft.Ifølge en tredje utførelsesform omfatter anlegget ytterligere et anlegg for oppgradering av tungolje fra oljesand.Ifølge en fjerde utførelsesform omfatter anlegget ytterligere omfatter en gassifikator for gassifisering av kull, en kokslinje for uttak av produsert koks, en gass uttakslinje for uttak av produsert gass I gassifikatoren, hvor gassuttakslinjen er forbundet til en separator for separasjon av de gassifiserte produktene, en linje for tunge hydrokarboner for uttak av en tung hydrokarbonfraksjon fra det gassifiserte produktet, en gasslinje for uttak av gass hovedsakelig omfattende metan og CO, og en hydrogenlinje for uttak av hydrogen fra separatoren og introduksjon av hydrogenet inn i oppgraderingsanlegget.Ifølge en femte utførelsesfrom, omfatter anlegget ytterligere et koks- og gassfyrt kraftanlegg for produksjon av varme og elektrisk kraft, hvor anlegget omfatter en eksoslinje for uttak av eksosgass fra kraftanlegget of for introduksjon av eksosgassen som en oksygeninneholdende gass inn i et kraftanlegg med CO2 fangst.Ifølge en sjette utførelsesform, er eksosgasslinjen forbundet til et ytterligere gassfyrt kraftanlegg med CO2 fangst for introduksjon av eksosgassen som en oksygeninneholdende gass inn i kraftanlegget.Ifølge et andre aspekt angår foreliggende et system for produksjon av olje fra et oljesandfelt hvor dampinjeksjonsbrønner, produksjonsbrønner og elektroder er fremskaffet i oljegassfeltet, hvor systemet omfatter et anlegg som beskrevet ovenfor.Figur 1er et eksempelvis flytdiagram for et anlegg ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 2 er et flytdiagram som illustrerer en kraftanleggsdel av et anlegg ifølge figur 1, Figur 3 er en illustrasjon av en alternativ utførelsesform av kraftanleggsdelen som illustrert i figur 2, Figur 4 er en andre alternative utførelsesform av kraftanleggsdelen som illustrert i figur 2, Figur 5 er et flytdiagram av en alternativ utførelsesform av anlegget ifølge foreliggende oppfinnelse, og Figur 6 er en andre alternativ utførelsesform av anlegget ifølge foreliggende oppfinnelse.Et kraftanlegg 10, fortrinnsvis et anlegg med C02 fangst hovedsakelig ifølge WO2004001301, Sargas AS, er fremskaffet for produksjon av elektrisk strøm, damp og for å fremskaffe varme for varmeforbrukende prosesser. Figur 2 er en forenklet oversikt over et anlegg av denne typen.Kraftanlegget 10 kan bli fyrt med et hvilket som helst karbonholdig brensel, slik som kull, naturgass, eller olje, eller en hvilken som helst kombinasjon derav avhenging av lokal pris og tilgjengeligheten derav. Kull blir introdusert i kraftanlegget 10 gjennom en kull-linje 11,11'. Kull blir malt opp og blendet med vann, eventuelt med oljesand, som blir introdusert gjennom en oljesandlinje 15, til en pasta som blir pumpet inn i et trykksatt forbrenningskammer 101 og forbrent, fortrinnsvis i et trykksatt virvelsjikt sammen med luft. Luft blir introdusert gjennom et luftinntak 102 og komprimert ved hjelp av en eller flere kompressorer 103, 103' før den blir introdusert inn i forbrenningskammeret gjennom en luftlinje 104. Kullet kan bli erstattet av, eller supplementert av / med naturgass som blir introdusert gjennom linje 5, 5'.Temperaturen i forbrenningskammeret blir redusert ved produksjon av damp og superoppvarming av damp i rørbunter henholdsvis 105,105', 105", som er anordnet i forbrenningskammeret 101.Forbrenningsgass fra forbrenningskammeret 101 blir trukket ut gjennom en eksosgasslinje 106 og blir avkjølt i varmevekslere 107, 108 og eventuelt i en eller flere kjølere 109. Kondensert vann i den avkjølte eksosgassen blir fjernet i en flashtank 110 og blir trukket ut gjennom en vannlinje 111.Den avkjølte eksosgassen som forlater flashtanken 110 blir trukket ut gjennom en linje 112 fra hvilken den blir introdusert inn I en absorber 113 og blir forårsaket å strømme motstrøms til en væskeformig CO2 absorbent for å gi en rik CO2 absorbent som er lastet med CO2 som blir trukket ut gjennom en absorber utløpslinje 114, og en CO2 uttømt eksosgass som blir trukket ut gjennom en avgasslinje 115.Den rike absorbenten i linje 114 blir introdusert i en regenereringskolonne 116 hvor den blir forårsaket å strømme motstrøms til damp generert i en reboiler 117 ved koking av en del av den arme, eller CO2 fattige absorbenten, som blir trykket ut fra bunnen av regeneratoren i en arm absorbent utløpslinje 118. Arm absorbent blir trukket ut fra bunnen av regenereringskolonnen i en linje 120 og blir resirkulert til absorberen 113. En varmeveksler 119 er fortrinnsvis anordnet for å kjøle den arme absorbenten i linje 120 mot den rike absorbenten i linje 114 før den rike absorbenten blir introdusert inn i regenereringskolonnen.Frigitt CO2 og vanndamp blir trukket ut fra regenereringskolonnen gjennom en uttakslinje 121. Gassen i gassuttakslinjen 121 blir avkjølt av en kjøler 122 og gass og vann blir separert i en separasjonstank 123, hvor vann blir oppsamlet i bunnen av tanken og trukket ut gjennom en linje 124 for å bli reintrodusert inn i prosessen, for eksempel som indikert i figuren ved introduksjon av vann i regenereringskolonnen for å opprettholde væskebalansen i systemet. Gassfasen i separasjonstanken 123, som er delvis tørket CO2, blir trukket ut gjennom en gasslinje 125 og blir viderebehandlet, hovedsakelig ved kompresjon og tørking som indikert ved kompressor 126 og kjøler 127. Avkjølt og komprimert CO2Blir eksportert fra kraftanlegget 10 gjennom en C02-linje 12,12' for å bli eksportert fra anlegget for deponering eller øket oljegjenvinning (EOR).Vann fra linje 111 blir fortrinnsvis introdusert inn i den CO2 uttømte avgassen trukket ut gjennom linje 115, og gassen blir igjen oppvarmet i varmevekslere 108, 107 mot den innkommende eksosgassen i linje 106. Den oppvarmede CO2 uttømte avgassen blir ekspandert over en eller flere turbiner 130, 130' før den ekspanderte gassen blir sluppet ut til omgivelsene gjennom en utløpslinje 131. Turbinen(e) 130, 130' kan være anordnet for å drive kompressorene 130,130' og kan i tillegg, eller alternativt, være forbundet til en generator for produksjon av elektrisk kraft.Vann blir introdusert gjennom en vanninjeksjonslinje inn i en rørbunt 105 i forbrenningskammeret 101 for å produsere damp som blir trukket ut gjennom en damplinje 133 og blir ekspandert over en turbin 134. Den ekspanderte dampen fra turbinen 134 blir trukket ut gjennom en linje 135 og blir introdusert inn i rørbunten 105 hvor dampen i linje 135 blir oppvarmet for å produsere superoppvarmet damp som blir trukket ut gjennom superoppvarmet damplinje 135 og lir ekspandert i en turbin 137.Ekspandert damp fra turbinen 137 blir trukket ut gjennom en damplinje 138 og blir introdusert inn i en lavtrykksturbin 139 og ekspandert deri. Turbinene 134, 137 og 139 kan være anordnet på et felles skaft 140 for å produsere elektrisk kraft i en generator 141, anordnet på det samme skaftet. Den elektriske kraften produsert i generatoren 141 og en hvilken som helst annen elektrisk kraft generert i kraftanlegget 1, blir eksportert fra kraftanlegget 10 gjennom linje 2, 2' som det vil bli beskrevet nærmere nedenfor.Rørbunt 105" er forbundet til en dampsyklus 145 inn i hvilken damp blir trukket ut og introdusert inn i en varmeveksler 142. Vann blir introdusert inn i varmeveksleren 142 gjennom en vanninnløpslinje 143. Det introduserte vannet blir fordampet i varmeveksleren 142 gjennom damp i dampsyklussen 145, og den produserte dampen i varmeveksleren 142 blir trukket ut gjennom damplinje 14, som beskrevet med referanse til figur 1. Den avkjølte dampen / kondensere vannet i dampsyklus 145 blir så reintrodusert inn i rørbunten 105". Det vil være mulig å introdusere vann fra linje 143 direkte inn i rørbunten 105" for å unngå dampsyklusen 145 og varmeveksleren 142 og forbindelseslinjen 14 direkte til rørbunten 105". Krav til renhet til vannet som skal introduseres inn i en rørbunt i en kjele er, imidlertid, strenge for å unngå avsetninger i og korrosjoner i rørene. Et indirekte varmesystem omfattende en lukket syklus av damp / damp forbundet til en varmeveksler er derfor foretrukket.Avhengig av de relative kravene for elektrisk kraft og damp for EPR, kan rørbuntene 105,105', 105", bli dimensjonert eller operert for å møte forskjellige behov. Ifølge en første utførelsesform illustrert i figur 2, blir damp og superoppvarmet damp produsert i henholdsvis rørspiralene 105, 105', hvilken damp blir ekspandert over dampturbiner 134, 137, 139 for generering kraft som beskrevet ovenfor. Damp for EOR blir generert som beskrevet ovenfor ved dampgenerering i rørspiral som beskrevet ovenfor ved dampgenerering i rørspiralen 105" for oppvarming av vann og generering av damp i varmeveksleren 142. Damp for EOR blir trukket ut gjennom 14.Ifølge en andre utførelsesform illustrert i figur 3, er rørbuntene 105, 105' utelatt og erstattet totalt av rørbunt 105" slik at all damp som blir produsert i kjelen, produsert i rørspiraler 105" og blir benyttet for EOR.Figur 4 illustrerer en tredje utførelsesform hvor rørspiralen 105' er utelatt. Både rørspiral 105 og 105" kan bli dimensjonert individuelt for å avkjøle forbrenningsgassene i forbrenningskammeret til den påkrevde temperaturen, slik at anlegget kan bli operert i forskjellige modi, en normalmodus hvor både elektrisk kraft og damp for EOR blir fremstilt, og alternative modi hvor all damp generert i rørspiralene blir produsert i enten rørbunt 105 eller 105', for å resultere i produksjon av kun elektrisk kraft eller kun damp for EOR.En hvilken som helst elektrisk kraft generert I kraftanlegget 10 blir trukket ut gjennom linjer 2, 2' for å bli benyttet I anlegget 1 eller bli eksportert. Den elektriske kraften i linjer 2, 2' for å bli benyttet i anlegget 1 eller for eksport. Den elektriske kraften i linje 2 kan bli benyttet som et supplement for alternativ til dampinjeksjon for å fremme produksjonen av bitumen, ved hjelp av elektroder satt ned i oljen eller tjæresanden.Lavtemperaturvarme fra kraftanlegget, dvs. Fra en hvilken som helst kjøler slik som en kjøler 144 fremskaffet i linje 132, kan blik trukket ut gjennom en linje 16 og bli benyttet I en varmeveksler 17 for oppvarming av innkommende bitumen 16 og for å redusere viskositeten dertil. Fagmannen vil imidlertid forstå at varme fra flere kjølere kan bli kombinert i linje 16. Vannretur fra varmeveksleren blir trukket ut i en linje 18 tilbake til kraftanlegget 10, for eksempel via en gassifikator 20, hvor den gjenværende varmen i vannet kan bli benyttet for å forvarme innkommende kull for gassifisering, før vannet blir returnert til kraftanlegget 10 via linje 19.Gassifikatoren 20 er fremskaffet for gassifisering av kull. Kull blir introdusert inn i gassifikatoren 20 gjennom kullinjen 11, 11' og som nevnt ovenfor, kan det innkommende kullet bli forvarmet av damp- eller vannretur fra varmevekslere. Gass blir introdusert inn i gassifikatoren for oppvarming av kull i en gassifikatorreaktor til en temperatur typisk over 700 °C. Forskjellige prosesser foregår i gassifikatoren: • Pyrolyse (eller volatilisering) som opptrer som et resultat av oppvarmingen av kullpartikler. Under pyrolysen blir flyktige stoffer I form av tunge hydrokarboner (HC), hydrogen og lettere hydrokarboner, for det meste metan, frigitt for å etterlate koks som et faststoff. De flyktige komponentene kan utgjøre opp til 70% av kullvekten. • Gassifisering ved reaksjon med vann for å produsere hydrogen og karbonmonoksid ifølge reaksjonen C+H20 --> H2 + CO. • Vannskiftreaksjon, som er en reversible reaksjon som kan øke hydrogenproduksjonen ifølge den følgende reaksjonen: CO + H20C02 + H2.I tillegg kan partiell forbrenning ved tilsetning av en kontrollert mengde oksygenVann kan bli introdusert inn i gassifikatoren 20 gjennom en vannlinje 21 for å øke produksjonen av hydrogen inn I gassifatoren hvis nødvendig eller foretrukket.Koks fra gassifikatoren blir trukket ut gjennom kokslinje 22. De flyktige komponentene blir fjernet gjennom en linje 23 for flyktige komponenter og blirintrodusert inn i en separator 24.1 separatoren 24 blir tunge hydrokarboner (HC) separert fra de øvrige flyktige komponentene ved kondensasjon og blir trukket ut gjennom en HC linje 25. Hydrogen blir separert fra den gjenværende gassfasen i separatoren 24 ved hjelp av konvensjonell separasjonsteknologi, slik som membraner og trykksvingsseparasjon. Hydrogen blir trukket ut gjennom en hydrogenlinje 26 og levert til oppgraderingsanlegget 30, mens den gjenværende gassfasen, hovedsakelig omfattende metan og CO, blir trukket ut gjennom en gasslinje 27.Dampen i den ovenfor nevnte linje 14 blir introdusert inn i et ikke vist oljereservoar for å produsere bitumen fra reservoaret. Den produserte bitumen blir trukket ut fra reservoaret gjennom bitumenlinjen 1, og eventuelt oppvarmet i varmeveksleren 17 før bitumen blir introdusert til et oppgraderingsanlegg 30.I oppgraderingsanlegget blir bitumen behandlet på en konvensjonell måten ved fjerning av vann, sand og fysisk avfall og lettere produkter, katalytisk rensing for fjerning av metaller, nitrogen og svovel, og krakking, eller kutting av lange hydrokarbonkjederfor å produsere kortere hydrokarbonkjeder for å redusere viskositeten til den resulterende blandingen av hydrokarboner betydelig.Metaller, svovel og nitrogen som er bundet til hydrokarboner i bitumen blir fjernet ved hydrogeneringsprosesser. Fjerning av svovel og nitrogen blir typisk utført i en reaktor i nærvær av en metallkatalysator ved en forhøyet temperatur slik som for eksempel 300 til 400 °C og ved et forhøyet trykk, slik som fra 30 til 130 bara, for å produsere avsvovlet og / eller denitrogenifisert hydrokarbonprodukt og H2S og/eller NH3 som blir separert fra produktet.Tunge hydrokarboner blir krakket, eller kuttet i kortere hydrokarbonkjeder ved hydrokrakking, som er en katalytisk krakkingprosess ved et forhøyet trykkk av hydrogen, for å gi lettere og hovedsakelig mettede hydrokarboner som er passende for behovet for bensin, diesel, kerosen etc.Hydrogen for oppgraderingsanlegget blir tilsatt til oppgraderingsanlegget gjennom en hydrogenlinje 26. En ytterligere hydrogenlinje 33 som mottar hydrogen fra en elektrolytisk enhet 32 kan være fremskaffet dersom ytterligere hydrogen er nødvendig. Den elektrolystiske enheten 32 splitter vann introdusert gjennom en vannlinje 34 elektrolytisk ved hjelp av elektrisk kraft mottatt gjennom en kraftlinje 2" som mottar kraft fra linje 2. Hydrogen blir trukket ut gjennom linje 33 og introdusert til oppgraderingsanlegget, mens oksygen blir trukket ut gjennom en oksygenlinje 36.Varme for oppgradering av bitumen blir mottatt gjennom, fortrinnsvis i form av damp, i en linje 37. Dampen i linje 37 blir generert i et kraftanlegg 40 fyrt primært av høyere hydrokarboner som forlater oppgraderingsanlegget i linje 31, koks generert i gassifikatoren 20 og som blir ledet i en linje 22 fra gassifikatoren til kraftanlegget 40, og høyere hydrokarboner i linje 27 som er separert fra de flyktige bestanddelene i separator 24.Oljen som er resultat av oppgraderingen av bitumen, blir trukket ut fra anlegget gjennom en produktlinje 3 for eksport fra anlegget.Kraftanlegget 40 er et termisk kraftanlegg som kan forbrenne koks, og høyere hydrokarboner, for å produsere damp som blir trukket ut gjennom linje 37, og elektrisk kraft som blir trukket ut gjennom linje 2"' og levert til linje 2 for anvendelse i anlegget eller for eksport. Luft blir introdusert inn i kraftanlegget 40 gjennom en luftlinje 43.Eksosgass fra kraftanlegget 40 blir trukket ut gjennom en eksoslinje 41 og blandet med luft i en luftlinje 42, og eventuelt med oksygen fra linje 36, før den blir introdusert inn i et kraftanlegg 50 med C02-fangst som oksygeninneholdende gass. Kraftanlegget 50 er fortrinnsvis et anlegg hovedsakelig som beskrevet med referanse til figur 2. Brenselet inn i kraftanlegget 50 er hovedsakelig metan og CO fra separatoren 24 gjennomlinje 25 og naturgass introdusert gjennomlinje 5"', begge inn i forbrenningskammeret 101. CO2 blir trukket ut gjennom linje 12" og blir kombinert med CO2 i linje 12 for deponering eller EOR. CO2 blir trukket ut gjennom linje 12" og blir kombinert med CO2 i linje 12 for deponering eller EOR. C02-uttømt og ekspandert eksosgass blir frigitt til omgivelsene gjennom en avgasslinje 51, mens elektrisk kraft blir trukket ut gjennom en linje 52 og kombinert med den elektriske kraften i linje 2"', 2.Elektrisk kraft i linje 2 blir benyttet for forskjellige formål i anlegget, for fremming av produksjon av bitumen og ekstra elektrisk kraft kan bli levert til nettet 9 via transformator 8. Figur 5 illustrerer en alternativ utførelsesform av foreliggende oppfinnelse hvor kraftanleggene 10 og 50 er kombinert til ett kraftanlegg 10. Eksoslinje 41 fra kraftanlegget 40, og en oksygenlinje 36, er her anordnet for å levere eksosgass fra kraftanlegget 40 og oksygen fra elektrolyseenheten 32, henholdsvis, til kraftanlegget 10 for å bli kombinert med luft introdusert gjennom luftinntaket 102 som oksygeninneholdende gass for forbrenning i forbrenningskammeret 101.1 denne utførelsesformen utgjør naturgass all eller det meste av brenselet til kraftanlegget 10.1 tillegg må kraftanlegget 10 være dimensjonert til å håndtere kapasiteten til både kraftanlegg 10 og 50. Figur 6 illustrerer enda en alternativ utførelsesform av foreliggende anlegg inkludert et kraftanlegg 10 med C02 fangst, en gassifikator 20 og et oppgraderingsanlegg 20.1 denne utførelsesformen blir gassifikatoren operert slik at karbonet i kullet blir gassifisert ifølge formelenC + H20 -> CO + H2. Det genererte hydrogenet kan bli reagert igjen med ytterligere vann ifølge vannskiftreaksjonenen nevnt ovenfor, for å gi CO2 og ytterligere hydrogen. Energibehovet for reaksjonene i gassifikatoren kan bli lost ved introduksjon av noe oksygeninneholdende gass, noe som resulterer I en partiell oksidasjon av karbon i en eksoterm reaksjon.Når gassifikatoren blir operert for å gi kun gassformige produkter er det intet behov for et koksfyrt kraftanlegg. Et hvilket som helst varmebehov i en hvilken som helst del av anlegget kan bli løst ved varmeintegrering, dvs. overføring av varme fra et sted hvor kjøling er påkrevet, til å varme en varmekrevende del av anlegget, eller ta en del av dampen i linje 14 og introdusere denne dampen inn i en varmeavhengig prosess.Hydrogen fra separasjonsenheten 24 blir introdusert inn i oppgraderinsganlegget som beskrevet ovenfor, og den gjenværende gassen fra separasjonsenheten blir trukke tut gjennom linjer 27, 25, henholdsvis, og introdusert inn i kraftanlegg 10 som brenselgass sammen med tunge hydrokarboner trukket ut fra oppgraderingsanlegget gjennom linje 31.
Claims
1.Et anlegg for generering av damp for oljesandutvinning, fra karbonholdig brensel med gjenvinning av CO2 fra eksosgassen, hvor anlegget omfatter brensellinje(r) (5', 11') for introduksjon av brensel inn i et forbrenningskammer (101), luftlinjer (102, 104) for introduksjon av luft eller en annen oksygeninneholdende gass inn i forbrenningskammeret,varmespiraler (105,105', 105") anordnet i forbrenningskammeret (101) for å avkjøle forbrenningsgassene i forbrenningskammeret for å produsere damp og superoppvarmet damp i varmespiralene,damputtakslinjer (133, 136, 145) for uttak av damp fra varmespiralene, en eksosgasslinje (106) for uttak av eksosgass fra forbrenningskammeret (101), karakterisert ved at anlegget ytterligere omfatter en eller flere kompressorer (103,103') for å komprimere luften eller den oksygeninneholdende gassen før den blir introdusert inn i forbrenningskammeret som blir operert ved et trykk på 5 til 15 bara, og en eller flere varmeveksler(e) 107,108) for avkjøling av forbrenningsgassen i linje (106),en absorber (113) hvor den avkjølte eksosgassen blir brakt i motstrøms kontakt med en arm CO2 absorbent for å gi en rik absorbent og en C02 uttømt avgass, henholdsvis, fra absorberen, linjen (115) for uttak av C02 uttømt avgass som er forbundet til varmevekslere (107,108) for oppvarming av den CO2 uttømte avgassen, en eller flere turbin(er) (130,130') for ekspandering av den CO2 uttømte gassen etter oppvarming,en avgasslinje 13 for frigiving av den ekspanderte og CO2 uttømte avgassen ut i omgivelsene,en absorbent regenerator (116) hvor den rike absorbenten blir regenerert, en arm absorbentlinje (120) for resirkulering av den regenererte absorbenten til absorberen (113), og en gassuttakslinje (121) forbundet med absorberen for uttak av C02 og damp fra regeneratoren (116), ogen damplinje (14) for introduksjon av damp inn i et oljesandreservoar.2.Anlegget ifølge krav 1, hvor en eller flere varmeveksler(e) (142) er anordnet til damplinjene (133, 136, 145) hvor en vannlinje 143 er anordnet for å introdusere vann inn i varmeveksleren (142) og damplinjen (14) er anordnet for å trekke ut damp fra varmeveksleren.3.Anlegget ifølge krav 1 eller 2, hvor en eller flere dampturbiner (134, 137, 139) er anordnet for ekspansjon av gass fra linjer (133, 136, 138) for å generere elektrisk kraft.4.Anlegget ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor anlegget ytterligere omfatter et oppgraderingsanlegg for tungolje (30) for oppgradering av den produserte tungoljen fra oljesanden.4.Anlegget ifølge krav 3, hvor anlegget ytterligere omfatter en gassifikator (20) for gassifisering av kull, en kokslinje (22) for uttak av produsert koks, en gass uttakslinje (23) for uttak av produsert gass I gassifikatoren, hvor gassuttakslinjen er forbundet til en separator (24) for separasjon av de gassifiserte produktene, en linje (25) for tunge hydrokarboner for uttak av en tung hydrokarbonfraksjon fra det gassifiserte produktet, en gasslinje (27) for uttak av gass hovedsakelig omfattende metan og CO, og en hydrogenlinje (26) for uttak av hydrogen fra separatoren og introduksjon av hydrogenet inn i oppgraderingsanlegget (30).5.Anlegget ifølge krav 4, ytterligere omfattende et koks- og gassfyrt kraftanlegg (40) for produksjon av varme og elektrisk kraft, hvor kraftanlegget omfatter en eksosgasslinje for introduksjon av eksosgassen som en oksygeninneholdende gass inn I kraftanlegget med C02-fangst (10, 50).6. Anlegget ifølge krav 5, hvor eksosgasslinjen (41) er forbundet til et ytterligere gassfyrt kraftanlegg med CCvfangst (50) for introduksjon av eksosgassen som en oksygeninneholdende gass inn I kraftanlegget (50).7.Et system for utvinning av olje fra et oljesandfelt, hvor dampinjeksjonsbrønner, produksjonsbrønner og elektroder er fremskaffet I oljegassfeltet, hvor systemet omfatter et anlegg ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesB01D 53/14B01D 53/62F01K 23/08F01K 23/10F23J 15/00

Citations

WO 2004/001301 A2 (A2)US 2008/0236117 A1 (A1)US 2003/0127226 A1 (A1)

Applicants, owners and inventors

Owners
CO2 CapSol AS
Nobels gate 10 0273 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)Org. number: 914620457Inventors
Tor Christensen
Hasleskogveien 10 3229 SANDEFJORD NO (SANDEFJORD Municipality, Vestfold county)
Henrik Fleischer
Vestmarkveien 90 1341 SLEPENDEN NO (BÆRUM Municipality, Akershus county)
Knut Børseth
Asnesveien 20B 3222 SANDEFJORD NO (SANDEFJORD Municipality, Vestfold county)

Agent

PROTECTOR IP AS
PROTECTOR IP AS

Org. number: 979409524

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Pilestredet 33 0166 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)
Org. number: 979409524
Reference: P3668NO00

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.