CN108929711A - 降低燃料的碳排放浓度 - Google Patents

Abstract

本发明涉及降低燃料的碳排放浓度。一种降低燃料的二氧化碳排放浓度的方法，包括：从大气二氧化碳的来源将二氧化碳流体注入第一井眼；将烃流体从第二井眼生产到地表；从所述生产的烃流体生产燃料，所述燃料包括低碳燃料；根据相对于生产的烃流体量的注入第一井眼的大气二氧化碳量减去与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量，确定大气捕集的二氧化碳CI值，其中，与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量包括大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量和与该天然气运输相关联的排放量；以及根据所述大气捕集的二氧化碳CI值，分配排放信用额度。

Description

降低燃料的碳排放浓度

本申请是国际申请日为2012年8月17日、国际申请号为PCT/US2012/051424、进入中国国家阶段的申请号为201280051043.1、名称为“降低燃料的碳排放浓度”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月17日提交的且题为《LOW-CARBON INTENSITY PRODUCTIONOF HYDROCARBON FUELS》的美国临时专利申请第61/524,565号和2012年3月30日提交的且题为《LOW-CARBON INTENSITY PRODUCTION OF HYDROCARBON FUELS》的美国临时专利申请第61/618,183号的优先权。两个临时申请全部内容如果完全在本文中阐述就以参见的方式引入。

技术背景

本公开涉及烃类产品的生产和/或供应，该烃类产品具有称为低碳浓度的每单位燃料的低生命周期温室气体排放量。

背景技术

诸如汽油的烃类产品(例如，已精炼成例如运输燃料、化学制品、塑料或其它形式的烃)的燃烧产生诸如例如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫及其它物质的排放物，该排放物中的很多通常称为“温室气体”。例如，可确定多少温室气体(例如，采用多少克的二氧化碳排放当量的方式)由燃烧特定量的汽油(例如，以每兆焦燃料能量的二氧化碳排放当量克数为单位)排放。在很多环境中，确定来自燃烧特定量的燃料的生命周期温室气体排放量是有用的，该排放量不仅使用在燃烧点产生的排放量，还有考虑了与燃料的生产、供应和使用相关的所有排放源。生命周期分析(LCA)提供用于该排放量确定的分析框架。具体燃料的结果通常称为燃料的生命周期全球变暖浓度(GWI)、二氧化碳排放浓度或简单地称为碳浓度(CI)并可用作在基于焚烧或燃烧的烃或烃类产品(例如，诸如汽油的运输燃料)量的生命周期的基础上的大气污染物或温室气体排放量的燃料特性度量。在确定燃料CI的上下文中，生命周期分析可概念化成在燃料生命周期内GHG流向大气及从大气流回的计算系统，其中，流向大气可表示排放量负债方而GHG从大气流回(例如，通过直接空气捕集的工业生产过程或通过在光合作用过程中的生物固定)及来自供应关联产物的减排量可表示排放量信用额度。

发明内容

在一个一般实施方式中，降低燃料的碳排放浓度的方法包括将二氧化碳流体注入第一井眼；将烃流体从第二井眼生产到地表；以及从所生产的烃流体生产燃料，燃料包括低碳燃料且根据二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。

在另一个一般实施方式中，降低燃料的碳排放浓度的方法包括从二氧化碳的来源捕集二氧化碳流体；以及将捕集的二氧化碳流体提供到生成低碳燃料的过程，该低碳燃料根据二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。

在另一个一般实施方式中，降低燃料的碳排放浓度的方法包括接收从产自地质形成物的原始烃流体精炼的燃料，捕集的二氧化碳流体注入该地质形成物；以及提供作为低碳燃料的燃料，该低碳燃料根据二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。

在另一个一般实施方式中，生产具有低生命周期碳浓度的烃类燃料的方法包括接收已从地质形成物通过井眼生产到地表的烃流体，烃流体至少部分地用注入地质形成物的二氧化碳流体产自的质形成物；以及将所接收的烃流体精炼成低碳燃料，该低碳燃料根据二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。

在与各通常实施方式中的任一个可结合的第一方面中，二氧化碳流体的来源包括由从大气捕集二氧化碳的工业生产过程中的至少一个供应的大气二氧化碳；或包括从大气通过光合作用固定的碳的生物质二氧化碳来源。

在与前面各方面中任一方面可结合的第二方面中，其中工业生产过程包括引导大气通过填充材料；使二氧化碳吸收流体流过填充材料；在二氧化碳吸收流体中捕集大气二氧化碳；将被捕集的大气二氧化碳从二氧化碳吸收流体分离。

与前面各方面中任一方面可结合的第三方面还包括接收被捕集的大气二氧化碳；以及所接收的被捕集的大气二氧化碳用作注入第一井眼的二氧化碳流体。

在与前面各方面中任一方面可结合的第四方面中，生物二氧化碳来源包括接收生物质作为输入且输出二氧化碳流体和液体燃料或化学产物的生物处理过程；包括气化和接收生物质作为输入且输出二氧化碳流体和含氢产物或中间产物的过程；接收生物质作为输入且输出二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的包括燃烧后碳捕集的燃烧过程；或接收生物质作为输入且输出二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的富氧燃烧过程中的一个。

在与前面各方面中任一方面可结合的第五方面中，二氧化碳流体的来源是供应一个或多个产品和服务的工业生产过程，以及工业生产过程提供所生产的烃流体或从所生产的烃流体生产的燃料中的至少一种的碳浓度降低或者排放信用额度中的至少一个的基础。

在与前面各方面中任一方面可结合的第六方面中，第一和第二井眼是相同的井眼。

与前面各方面中任一方面可结合的第七方面包括在地表处将从第一井眼将所注入的二氧化碳流体的至少一部分接收到烃流体内；将所注入的二氧化碳流体的至少一部分从烃流体分离；以及将所注入的二氧化碳流体的分离过的部分重新注入第一井眼。

与前面各方面中任一方面可结合的第八方面还包括将所注入的二氧化碳流体的至少一部分封存在地下区域中。

在与前面各方面中任一方面可结合的第九方面中，低碳燃料包括低碳运输燃料。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十方面中，工业生产过程包括将二氧化碳从大气捕集在流体中。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十一方面中，流体是二氧化碳吸收流体，以及从在流体中的大气捕集二氧化碳包括引导大气通过填充材料；使二氧化碳吸收流体流过填充材料；将大气二氧化碳捕集在二氧化碳吸收流体中；将所捕集的大气二氧化碳从二氧化碳吸收流体分离。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十二方面中，低碳燃料包括低碳运输燃料。

与前面各方面中任一方面可结合的第十三方面还包括完成交易以实现将低碳燃料出售给运输燃料供应商、将与碳浓度降低相关联的排放信用额度出售给运输燃料供应商或信用额度贸易实体，或者提交信用额度(credit)给负责监管燃料碳浓度的监管机构中的至少一个。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十四方面中，低碳燃料包括低碳消费运输燃料。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十五方面中，二氧化碳流体的来源是供应其它产品和服务的工业生产过程，以及来自工业生产过程的大气排放通过为烃类生产二捕集不急二氧化碳流体而降低，其中，该降低提供碳浓度降低或应用到所生产的烃流体或从所生产的烃流体生产的燃料的排放信用额度的基础。

在与前面各方面中任一方面可结合的第十六方面中，二氧化碳流体的来源是供应其它产品和服务的工业生产过程，以及来自供应这些产品和服务以及来自供应所生产的烃流体或从所生产的烃流体的生产的燃料的总大气排放部分地通过将二氧化碳流体注入井眼而降低，以及该降低提供碳浓度降低或应用到所生产的烃流体或从所生产的烃流体生产的燃料的排放信用额度的基础。

其它实施方式还包括由一台或多台计算机实施的一种或多种计算机实施的方法。例如，用于确定烃基燃料的排放浓度值或排放信用额度值中的至少一个的计算机实施的方法的通常实施方式包括：确定二氧化碳供应、运输、烃流体回收、烃流体运输、烃流体精炼以及精炼好的烃流体运输和储存的排放值；以及部分地基于为烃类生产所供给的二氧化碳流体来源的所确定的排放值来确定烃流体和/或精炼好的烃类燃料的排放浓度值或排放信用额度值中的至少一个。

用于生产和/或供应根据本发明的低碳运输燃料的系统的各种实施方式包括下面各特征及/或优点中的一个或多个。例如，系统可允许烃类产品(例如，燃料)供应商符合在针对运输燃料的监管体系内的低碳燃料标准。系统可使燃料供应商能够实现进入某一燃料市场所要求的特定燃料CI目标或特定燃料CI降低。另外，系统可有助于降低排放到大气的温室气体，诸如例如二氧化碳。系统还可允许燃料在监管体系中是碳“负债方”的燃料供应商(例如，提供不满足最低标准的运输燃料)更有效地从在监管体系中是碳“信用额度”的燃料供应商(例如，提供满足或超过最低标准的运输燃料)购买碳信用额度。系统还可规定碳负债方的燃料供应商降低其运输燃料的CI，从而可能变成碳“信用额度”或降低需要从碳“信用额度”获得以实现承诺的信用额度量而不要改变其运输燃料的化学成分。另外的优点还包括，例如，降低来自生产和使用烃类燃料人为的GHG排放以及/或监管碳流向与生产和使用烃相关联的大气和/或地质形成物和从与生产和使用烃相关联的大气和/或地质形成物流回。

例外，根据本发明的生产和/或供应低碳运输燃料的系统可降低缓解来自依赖于烃类燃料的人为活动的GHG排放的成本。根据本发明的生产和/或供应低碳运输燃料的系统还可使烃类燃料的供应商能够生成排放信用额度以遵从在可能降低成本下要求燃料CI降低的规章(例如，没有必要从其它供应商购买排放信用额度)。根据本发明的生产和/或供应低碳运输燃料的系统还可使烃类燃料的供应商能够生成排放信用额度以平衡在要求平均燃料CI降低的规章下高CI燃料的增加供应。根据本发明的生产和/或供应低碳运输燃料的系统还可使烃类燃料的供应商能够生成用于积存和/或出售给其它要调整的供应商的排放信用额度。其还可使烃类产品的供应商能够有资格在市场上销售具有授权的CI阈值或CI降低阈值的燃料。

这些一般和具体的各方面可使用设备、系统或方法，或包括计算机实施的方法的各设备、系统和方法的任意组合实施。例如，一台或多台计算机的系统可构造成借助具有安装在系统上的软件、固件、硬件或其组合执行具体功能，该软件、固件、硬件或其组合工作地致使系统执行各功能。一个或多个计算机程序可构造成借助包括指令实施具体功能，该指令在由数据处理装置执行时致使装置执行各功能。在附图和以下说明书中对一个或多个实施方式的细节进行阐述。从说明书和附图以及从权利要求书可显示出其它特征、目的和优点。

附图说明

图1示出根据本发明(例如，从井眼)生产低碳烃的系统的示例实施例；

图2A-2C示出根据本发明的用在生产和/或供应低碳烃类燃料的系统中的捕集大气二氧化碳的系统的示例实施例；

图3A-3B示出根据本发明碳流量计算和确定低CI烃类燃料的监管值的示例方法；

图4示出根据本发明生产和/或供应低CI烃类燃料的示例工艺流程；

图5A-5B示出二氧化碳捕集系统的示例路径的示意图；

图6示出具有二氧化碳捕集系统的生物质的示例路径的示意图；以及

图7A-7C示出二氧化碳分离系统的实例。

具体实施方式

本发明描述了生产具有低生命周期温室气体排放的烃(例如，从地层取回的原料)和/或烃类产品(例如，燃料)的技术，该技术包括将二氧化碳流体注入一个或多个井眼、将烃从一个或多个井眼生产到地表，以及从所生产的烃流体供应低碳运输燃料。另外的技术包括捕集二氧化碳；以及将捕集的二氧化碳提供到生成包括低碳燃料的运输燃料的工艺流程。另外的技术包括将包含采自大气源的二氧化碳的二氧化碳流体注入地下区域；以及从地下区域生产烃流体。另外的技术包括接收从产自所捕集的二氧化碳所注入的地层的原始烃流体精炼的燃料；以及提供燃料作为运输燃料，该运输燃料的碳排放计算至少部分地基于包括所捕集的二氧化碳的注入的燃料路径的信用额度。

该技术还可用于比较例如诸如不同等级和/或成分的汽油或其它类型的运输燃料(例如，生物燃料、天然气、氢气、燃料电力)的不同燃料的环境影响，或者用于比较从不同原料生产或通过不同供应链生产和供应的类似燃料的影响。为了确定和/或报告燃料CI，燃料供应链可组织成离散的“燃料路径”。燃料路径可具体成各个供应链或可表示各类供应链。燃料供应到具体市场的具体物流方式可描述、表征以及/或总结成定义燃料的“物理路径”。

可在某个监管体系内根据其具体CI来看运输燃料，例如，定义进入某个燃料市场或使燃料在某些监管燃料类别内合格所要求的排放浓度值或排放浓度降低阈值的体系。在监管体系(除了二氧化碳排放的物理过程)还可根据其相对CI内来看燃料。例如，诸如乙醇的某些燃料可在监管体系内具有相对较低的CI，例如有助于由实体购买和/或出售碳信用额度来调整成满足某些标准的体系。诸如柴油的其它运输燃料可具有相对较高的CI。

如上所述，尽管化学成分影响特定运输燃料的二氧化碳排放浓度值，但其它因素也可影响该值。例如，来自生产原始烃的特定生命周期的排放可影响运输燃料的二氧化碳排放浓度值，该原始烃最终被精炼和/或以其它方式处理成包括运输燃料的特定燃料。另外，原始烃加工成例如运输燃料的烃类产品的精炼技术(如果需要的话)可能影响CI。

而且，诸如管线、货车或其它装置的在供应链或燃料路径(例如，从运输燃料的产地到用户)内运输原始烃、混合原料和/或成品燃料的方式和距离也可影响CI。例如，碳流量计算以及确定在传统体系中的烃类燃料的监管值时，CI值(例如，以CO2排放克数/MJ为单位)可包括分配给“油井至油箱”路径(例如，燃料生产并供应给车辆)和“油箱至车轮”路径(例如，燃料在车辆内燃烧)两者的数值。油井至油箱路径包括例如分配给原油(例如，原始烃)生产、原油运输、原油精炼和精炼燃料运输的CI值。油箱至车轮路径可包括例如制定成表示燃烧1兆焦(MJ)的精炼燃料(例如，汽油)生成的GHG的CI值。在一个计算实例中，油井至油箱路径的大约CI值(以CO2排放克数/MJ为单位)包括：原油生产的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4。因此，总的油井至油箱路径的CI值大约是22.2。油箱至车轮路径的大约CI值可能是72.9。因此，在该实例中，烃类燃料在传统燃料路径中的总的“油箱至车轮”的监管CI值大约是95CO2排放克数/MJ。

图1示出生产具有低生命周期温室气体排放的烃的系统100的示例实施例。如所示，系统100包括从地表105形成的井眼110，该井眼110用来从一个或多个地下区域135、140及/或145生产生产流体130。通常，生产流体130是诸如石油、天然气或其它烃类的原始烃，该原始烃可必须进一步精炼和/或加工以形成例如烃类运输燃料(例如，用作在地表上运输活生物和/或产品的燃料的烃基产品)的烃类产品。例如，生产流体130可以是进一步精炼成用作汽车燃料的汽油的石油。或者，生产流体130可以是诸如例如不必进一步精炼成具有低CI的原始烃的低CI烃。

如图所示，系统100还可包括管120，该管120从在或靠近地表105延伸进入井眼110以形成在管120和井眼110的壁之间的环空115。管120还可以是诸如螺纹管或设计成插入井眼的其它管的任何合适管，该井眼包括垂直的、近似垂直的、水平的、铰接的、半径的、定向的或其它类型的井眼。实际上，尽管图1示出井眼110是垂直钻井，但井眼110可以是定向的、水平的、铰接的或其它形式。为了简单起见，形成井眼和/或从井眼生产流体的本领域已知的钻探和/或生产设备从图1中省略。然而，钻探和/或生产领域中的技术人员会认识到可不在图1中示出的形成井眼110和/或从井眼110生产产品流体1.0到地表105的必要设备、装置和工艺流程。

如图所示，注入流体125可从地表105提供进入井眼110(或管120)。根据本发明，注入流体125可例如是温室气体(呈气体形式、液体形式或作为多相流体)。例如，在一个实施例中，注入流体125可以是二氧化碳，以及更具体地是大气二氧化碳，该大气二氧化碳通过工业生产过程(例如，从工业生产过程的输出捕集，诸如化石燃料发电厂，通过大气“洗涤”捕集，和/或其它方式)直接捕集、通过在其它工业生产过程(例如，关联的生物质碳的氧化和产生的二氧化碳的捕集)之后的由光合作用对大气二氧化碳生物固定的间接捕集、其组合或任何其它工艺流程，在其它工艺流程中，二氧化碳从大气中和/或从将GHG排放到大气的工艺流程中捕集和/或存储以备后用。例如，参照图2A-2C描述了通过大气工艺流程(或各工艺流程)捕集二氧化碳的某些具体实例。

在某些实施例中,“大气二氧化碳”可指的是其中碳含量在上个世纪内驻留在大气中的二氧化碳。例如，“大气二氧化碳”可指的是由于化石燃料燃烧驻留在大气的二氧化碳加上可能驻留在大气中大约一世纪的源自生物活动的二氧化碳。或者，“大气二氧化碳”可指的是使用工业生产过程从大气捕集的二氧化碳；通过生化过程(例如，光合作用)及接着采用工业生产过程从大气捕集的二氧化碳；以及/或通过工业生产过程从化石燃料生产的二氧化碳，该二氧化碳专门地被捕集以避免其排放到大气。

为了各种目的，注入流体125可通过一个或多个路径150和/或155提供进入地下区域135和/或145。路径150和/或155可以使例如在井眼110中形成的穿孔(例如，穿过壳、管、和/或地质层)和/或裂缝(例如，穿过壳、管、和/或地质形成物)。另外，生产流体130还可通过路径150和/或155生产进入环空115(或管)。

在系统100的某些方面，注入流体125(例如，二氧化碳)可使用在提高石油回收操作(或其它三级回收技术)中以从地下区域135、140和/或145进一步生产生产流体130。例如，在某些方面，提高石油回收可以是气体再注入，其中，二氧化碳注入地下区域135、140和/或145中的一个或多个以例如增加区域内的压力和/或降低在包含区域中的生产流体130的粘性。在某些实施例中，通过二氧化碳注入的烃置换可致使石油肿胀和/或粘性降低(例如，依赖于例如区域温度、压力和烃成分)。

在系统100的某些方面中，井眼的系统可用于从其中生产烃的井眼，该井眼可不同于注入流体注入的井眼。在这些方面中，流体注入井眼和烃生产井眼可通过地下区域(例如，区域135、140和/或145)或包含要生产的烃的地下区域的系统连接。

虽然二氧化碳注入(例如二氧化碳涌入)可提供来使用所捕集的二氧化碳作为注入流体125(由此减少大气中的温室气体)，但注入区域135、140和/或145的二氧化碳可能随着生产流体130返回。例如，在50-75％之间的注入二氧化碳可能随着生产流体130返回。然而，在系统100的某些方面中，返回的二氧化碳可与生产流体130分离且被重新注入。剩余的25-50％的注入二氧化碳可停留在地下区域135、140和/或145中的至少一个中。

在系统100的某些方面中，所有或大部分的注入流体125可保持被困在地下区域135、140和/或145中的至少一个(或其它地质构造)中。例如，在某些方面，注入流体125可以是被封存在地下区域135、140和/或145中以便从大气去除温室气体的二氧化碳。在某些方面，提供二氧化碳进入所示区域135、140和/或145可包括以下工艺流程：通过工业生产过程直接地或通过光合作用接着在其它工业生产过程间接地从大气去除碳，且使其沉积在地质形成物中；捕集否则可排放到大气的来自工业生产过程的二氧化碳(例如，诸如来自发电站的燃料气体)并将所捕集的二氧化碳注入一个或多个地下区域135、140和/或145；以及大气和一个或多个地下区域135、140和/或145之间的碳的自然生物地球化学循环。

尽管描述为“系统”，但系统100还可以是生产及/或供应低生命周期烃的较大系统的子系统，该较大系统还包括例如运输子系统(例如，管道、陆上运输、水上运输、空中运输及其它技术)、精炼和/或加工子系统(例如，将诸如生产流体130的原始烃精炼成运输燃料)、分配子系统(例如，商业和私人消费者的运输燃料分配站)，以及其它子系统。

在系统100的某些实施例中，使用二氧化碳(或例如其它温室气体)作为注入流体125可降低生产流体130或从生产流体130提取(例如，精炼)的其它运输燃料的二氧化碳排放浓度。例如，通过使用二氧化碳作为注入流体125，从生产流体130提取的运输燃料的碳含量的生命周期分解可由于例如包括从大气净去除所注入的二氧化碳的生命周期计算信用额度而降低。在某些实例中，包含该计算信用额度可使从生产流体130提取的运输燃料能够分类为低碳燃料。具体地说，从生产流体130生产的且具有反映在注入流体125内的大气二氧化碳的注入的生命周期二氧化碳排放计算信用额度的烃类燃料可限定新的烃类燃料路径和/或分配比其它烃类燃料低和/或低于在某个监管框架下所要求的数值的生命周期CI值。在该燃料路径的生命周期CI值低于所要求的监管值的情况下，供应这样生产的烃类可能够生成可交易的排放信用额度，该排放信用额度可用于燃料供应商自己的承诺目标或交易给其它要调整的各方。

在某些情况下,获得运输燃料的信用额度要求用于生产运输燃料的原始烃和运输燃料自身之间的关系。例如，参照图1，例如，如果注入流体125提供给与由相同实体拥有和/或经营的独立井眼不同的、生产流体130从其中生产的井眼或井眼系统，那从生产流体130精炼的任何燃料才可有资格作为低碳燃料。

因此，运输燃料供应商可提供根据图1的以上描述的低碳燃料。运输燃料供应商可包括例如，在其产自或进入具体法律管辖范围(例如，乡村、地区、国家、自治市、经济联盟，其它形式)时拥有燃料头衔的任何实体。提供低碳燃料的运输燃料供应商可因此能够进入专用于低CI烃类产品(例如，燃料)的市场和/或产生可交易的排放信用额度，因此变成包括运输燃料的最大或平均CI的一个或多个标准或阈值的监管体系中的碳“信用额度”。

在生产和/供应运输燃料的传统系统中，运输燃料可根据标准值分配CI。标准值可根据例如精炼成运输燃料的原始烃的产地位置(例如，德克萨斯州、加拿大、沙特阿拉伯等)；该原始烃从中生产的具体地质形成物(例如，页岩、砂岩等)；以及/或产地和最终输送之间的输送路径(例如，管道、地面运输、海上运输)确定。

图2A-2C示出用在生产和/或供应低碳运输燃料的系统中的捕集大气二氧化碳的系统的示例实施例。例如，在某些实施例中，参考图2A-2C描述的系统可捕集用作系统100中的注入流体125的二氧化碳。例如，具体地参考图2A，二氧化碳捕集设备10示出成包括形成为平板15的填料12，平板15具有相反向的主要表面14，主要表面14至少部分地可透风以允许风流过填料12。至少一个液体源16定向成引导二氧化碳吸收液进入填料12以流过平板15。平板15设置在与相反向的主要表面14中的一个具有非零入射角的气流18中。填料12可定向成引导二氧化碳吸收液沿平行于由相反向的主要表面14限定的平面22的平均流向20流过平板15。应该理解，相反向的主要表面14不必完全平行。在某些实施例中，表面14可例如是会聚的、发散的或弯曲的。填料12可定向成允许二氧化碳吸收液靠重力流过填料12，如图所示。在某些实施例中，填料尺寸可以是包含在尺寸大约200m乘25m乘7m的结构中的大约200m乘大约20m乘大约3m。在某些实施例中，尺寸范围可从大约10m乘大约7m乘大约2m到大约1000m乘大约50m乘大约15m。

非零入射角指的是气流18以大于零的角度撞击表面14的事实。这可与气体从最底部开始流过填料塔的传统填料布置截然不同。在某些实施例中，非零入射角与相反向的主要表面之一垂直。应该理解，非零入射角可在完全直角的10％内。非零入射角还可指的是风的气流平均角度。风的气流平均角度可在一段时间内平均。

在某些实施例中，填料12还可包括规整填料。填料12例如在相反向的主要表面14之间可以是1-2米厚。在其它实施例中，填料12可以更厚或更薄。术语规整填料可指的是用于吸收和蒸馏塔和化学反应器中的一套专门设计材料。规整填料通常由薄波纹材料24组成，诸如以其促使流体采用复杂路径通过塔从而产生不同相之间的大接触面积的方式布置的金属板或纱网。规整填料可由以纵横交错关系的方式布置以产生汽相流动通道的波纹板制成。波纹板的相交产生液相和汽相的混合点。壁刷用于防止液体和/或蒸汽沿塔壁分流。绕塔轴转动每个规整填料层提供蒸汽流和液体流在所有方向上的交叉混合和扩散。

相反向的主要表面14可定向成垂直。表面14的定向可相对于例如地面确定。在其它实施例中，表面14可定向成与地面成一个角度，例如，倾斜的。在某些实施例中，相反向的主要表面14可定向成水平。该实施例趋向于具有比垂直平板实施例更大的占地面积。填料12可形成为多块平板15。多块平板还可例如是按照首尾相连布置的平板，与图2C中所示的堆栈式定向不同。在某些实施例中，平板可垂直地分段以有效地提供彼此上下首尾相连的多块平板。为了得到在该窄宽高比(例如，20m高乘1.5m宽)下的足够好的液体分配，这可能是需要的。在垂直部分之间可有从填料平板上面流出的流体且使其在填料平板下面均匀地重新分配的收集器/分配器系统在某些实施例中，该收集器/分配器系统可存在于如本文所公开的任何平板中。

至少一个液体源16还可包括至少一个泵26。泵26可具有由阀门(未示出)控制以选择性地将液体施加进入填料12的各部分中的多根分配管28。至少一个泵26可构造成以系列脉冲的形式供应二氧化碳吸收液。

至少一个风扇30可定向成影响气流通过填料12的相反向的主要平面14中的一个的至少一部分。风扇30可以是可反向的。在某些实施例中，风扇30可防止具有已流过填料12的气流循环回到填料12中。在某些实施例中，至少一个风扇30可驱动气流进入填料12中。参照图2A，风扇30还可包括多个风扇，风扇中的每个可定向成影响气流通过填料12的至少相应部分。在某些实施例中，相应部分可理解为通过风扇30的气流会具有对例如最邻近或最靠近风扇30的填料12影响最大的填料12的部分。至少一个风扇30可设置为邻近相反向的主要表面14中的至少一个的风扇壁32的一部分。应该理解，风扇壁(未示出)可定位成邻近表面14中的每个。邻近在本文中可理解成意思是紧邻以及可包括与风扇壁32间隔开但邻近表面14的实施例(诸如附图中所示的实施例)。

风扇壁32可邻近相反向的表面14中气流18通过其离开填料12的的一个。在风扇壁32中，个别风扇可用防渗材料隔开。风扇30穿过壁32产生压降，该压降驱动气流穿过填料12。在某些实施例中，风扇壁32设计成使得在风扇失效且最终阻挡其相应流动的情况下，气流通过填料12将几乎、要不完全地不受影响。这可通过相邻风扇紧密地间隔且通过风扇壁32与填料12间隔开实现。

设备10还可包括定向成引导气流18进入填料12中的风引导件34。设备10还可包括定向成引导气流18离开填料12的风引导件36。风引导件34和36可例如是百叶窗。风引导件34和36可以是独立可控制的。在该实施例中，气流18从右边引导到左边。因此，上部风引导件34打开，下部风引导件36关闭。同样地，在下部风引导件36打开同时，上部风引导件36关闭。因此，气流18具有在工艺流程中通过填料12的从上部风引导件34到下部风引导件36的净流动。

设备10可以是至少部分地封闭的结构38的一部分。由于本文所公开的实施例的特性性，即该实施例可包括对大量风的处理，因此可能重要的是将设备10与包括动物和昆虫的因素屏蔽开。风引导件34和36与适于选择性地让气流进入和处理气流的围护结构一起可有助于此。在某些实施例中，防护罩(未示出)可设置在填料12上以防止动物闯入但允许气流通过。可设置清洁至少部分地封闭的结构38的壁的清洁设备40。如所示为例，清洁设备40可例如是绕轴线转动以清洁风扇壁32的外部的刮刷。例如，风引导件34和36可水平定向。

设备10还可包括延伸穿过相反向的主要表面14以将气流选择性地输送到相反向的主要表面14中的一个的至少一个风通道42。风通道42可具有附连成影响气流通过风通道42的风扇30。风通道42允许风通过风释放到盆44内的表面14，其中风自由通过表面14A进入填料12、通过表面14B离开填料12。这样，可引起气流流过填料12的水平平板的水平表面14。风通道42可例如是10m高度的空气管。在所示实施例中，风通道42是垂直管，在该垂直管中，富含二氧化碳的进气向下移动。这些管可覆盖表面积的大约1/5(例如，以具有5米间距的格子的方式布置的大约直径1.2m的管)。

水池46可提供来收集已流过填料12的二氧化碳吸收液。水池示出为盆44。盆44可例如是接住烃和包含支承件以固定填料的的混凝土衬砌的盆。在某些方面中，可有如在填料12和盆44之间的所示的间隙，该间隙可例如大约是1.5m。在某些实施例中(未示出)，水池46可例如是直接从填料12运输液体的管或一系列管道。这种类型的系统可包括设计成将液体的排放物集中进入单一管或管网中的漏斗或排水装置。接触过的液体可接着再循环通过填料或其可回收且然后再循环。

在某些实施例中，设备10还包括将用过的二氧化碳吸收液再生的回收系统48。回收系统可例如是回收用过的二氧化碳吸收液的任何系统。例如，二氧化碳吸收液可包括例如氢氧化钠溶液的氢氧化物溶液。液体源16较佳地供应回收的二氧化碳吸收液。

参照图2A-2B，示出二氧化碳捕集的方法。二氧化碳吸收液以系列脉冲的方式施加进入填料12中。参照图2C，每个脉冲50可包括例如短周期，在该短周期期间，液体通过液体源16供应进入填料12中。每个脉冲不必是尖锐的瞬态施加，而可以是一段时间，在该一段时间期间供应液体。包含二氧化碳的气体，例如以气流18示出的空气流过填料12以从进入二氧化碳吸收液的气体中至少部分地吸收二氧化碳。施加还可包括用泵送。流动还可包括至少在没有施加二氧化碳吸收液时，使包含二氧化碳的气体流过填料。气流可例如使用风扇30控制。气流可使用风扇30及风引导件34和36控制。气体的流动可至少在施加二氧化碳吸收液时受限制。这可通过在液体脉冲供应到填料12时，风扇壁32的风扇30停止旋转和抽吸通过填料12的气流预见。

在某些实施例中，系列脉冲具有1-50％的占空比。在其它实施例中，占空比可例如是5％。占空比指的是施加液体的脉冲持续时间与周期的总持续时间的比率。例如，50％的占空比意味着流体仅在设备运行的一半时间内流动。这意味着脉冲运行系统运行时间的1-50％以及因此1％的占空比意味着流体每流动1秒就停止100秒。在更现实的数值中，开30秒关300秒以及50％占空比意味着泵运行30秒而下一个30秒不运行。在某些实施例中，系列脉冲具有10-1000秒的非工作时间。在其它实施例中，系列脉冲具有100-10000秒的非工作时间。

施加的步骤还可包括在第一系列脉冲内将二氧化碳吸收液施加进入填料12的第一部分中，而在第二系列脉冲内将二氧化碳吸收液施加进入填料12的第二部分中。这可预想通过借助分布管28A和28B选择性地施加液体到填料12。由于管28A和28B仅向填料12的一部分提供(例如，最左边部分)，因此仅该部分具有施加到其上的液体。液体可接着通过借助管28C和28D施加液体而选择性地施加到填料12的最右边部分。第一和第二系列脉冲可例如是同步的、异步的、完全不同的或比彼此不同相地同步的，以允许流体从连续运行的泵间歇地供应。在这些实施例中，使气体流动还可包括在未施加二氧化碳吸收液时，至少限制包含二氧化碳的气体流过填料的第一部分，以及在未施加二氧化碳吸收液时，至少限制包含二氧化碳的气体流过填料的第二部分。因此，虽然在液体通过管28A和28B施加时，例如表面14的左手部分的第一部分具有施加到其上的液体，但可限制或完全停止气流通过表面14的左手部分。这可例如通过降低、停止或甚至反转风扇30A和30B实现。同样地，虽然在液体通过管28C和28D施加时，例如表面14的右手部分的第二部分具有施加到其上的液体，但可限制或完全停止气流通过表面14的右手部分。这可例如通过降低、停止或甚至反转风扇30D和30E实现。

在某些实施例中，第一系列脉冲和第二系列脉冲是错开的。这可能是有利的，像如上所述在表面14的左边部分具有施加在其上的液体时一样，右手部分和中间部分不具有液体。同样地，在液体停止供应到左手部分时，液体源16可接着将液体施加到例如中间或右手部分。这样，液体源16可用更有效的方式循环地提供液体到整个体积的填料12，而不是连续地提供液体到整个体积的填料12。在某些方面，该实例可进一步预想使用填料12的水平平板。在这些方面，通过各根风管42中的任一根的气流可控制成获得与以上通过垂直平板实施例获得的效果相同的效果。参照图2B，示出了实施例，其中仅一根风管42A具有使其向下驱动的风。这可通过例如选择性致动风扇30A来实现。因此，最靠近风管42A出口的填料12可具有向其提供的气流。

在某些实施例中，系列脉冲的非工作周期可小于或等于在脉冲之后二氧化碳吸收液停止从填料流出所用的时间。应该理解，由于某些液体一直留下来作为填料12内的残余物，因此这不是从填料12去除的整个脉冲所要求的时间。在其它实施例中，系列脉冲的非工作周期可小于或等于二氧化碳吸收液的脉冲失去脉冲二氧化碳吸收能力的70-80％所用的时间。

填料可定向成使二氧化碳吸收液沿平均流向20流过填料12。流动还可包括使气体倾斜于或垂直于平均液体流向20流过填料12。如上所述，如气流可具有除了不是液体的平均液体流向20的逆流外的不同流向，这是有利的。因此，较大表面面积的填料可用于所有优点，大大地提高在进程时间内可接触填料12中的液体的风量或气体量同时仍允许液体通过填料12和从填料12流出。在这些实施例中，平板不是完全必要的，实际上，设想包括但不限于立方形、圆柱形以及其它各种形状的其它形状的填料12。参照图2A，在某些实施例中，使气体流动还包括使气体垂直于平均液体流向20流过填料12。应该理解，完全垂直不是必要条件。流动还可包括使气体流过相反向的主要表面14中的至少一个，例如如所示流过两表面14。

这些方法可包括回收二氧化碳吸收液。而且，方法可包括影响气体流过填料。影响可包括例如防止已流过填料12的气流循环回到填料12中。影响还可包括驱动气体沿至少部分地通过环境气流方向定向的驱动方向流动。这可通过使用风扇30执行，风扇30可反转以执行该功能。另外，这些方法可包括使用例如已公开的百叶窗引导气流进入填料和离开填料的至少一个。

在某些实施例中，风扇30可反转以使流动能够沿环境风场的方向驱动，这比引起与盛行风向相反的流动更有效率。在某些方面中，平板15的定向可使得盛行风18垂直于平板15且沿风扇壁(未示出)最有效率工作的方向。填料设计可使用垂直定向的平板。这会是设计成使能例如相互垂直的液体和气体流向的传统规整填料的变型。填料可用于间歇流体流动以便最大限度地将吸收液保持在填料材料内。参照图2A，如上所述，风扇壁32可分段以便在流体流动时流速可降低或停止以使流体损失最小化。各部分可异步地运行以便每次仅一部分接收使流体泵能够持续运行的流体流动。例如，如果流体流动需要1000秒中的100秒，那流体流动可具有11部分且每次会引导流体进入其中的一部分。

与水平平板几何形状比较，垂直平板可：使占地面积和每单位能力的总结构尺寸最小以降低资本成本、降低峰值速度、提高效率，以及使填料能够在更高的峰值速度下运行以进一步降低资本成本。

某些实施例可借助百叶窗的使用以使流动能够沿环境风的方向驱动而不需要改变风扇的运行。例如，填料设计可使用同轴流动或逆流流动，而仍从更大表面面积的平板获益以提高流过平板的风量。流动几何形状允许在保持空气速度在大约5m/s的同时得到通过安装在储液室正上方大的水平平板的均匀流动。空气速度限制确定结构高度与其宽度的比率。具体地，高度/宽度大约等于在填料的空气速度/在出口的空气速度。与垂直平板几何形状比较，水平平板具有更大的占地面积，以及可能具有更高成本，但其具有可使用更多传统填料和流体分布的优点。

参照图1，示出二氧化碳捕集的另一方法。二氧化碳吸收液沿平均液体流向20流过填料12，包含二氧化碳的气体倾斜或垂直于平均液体流向20流过填料12以至少部分地从气体吸收二氧化碳进入二氧化碳吸收液。二氧化碳吸收液流过填料12还可包括以系列脉冲方式施加二氧化碳吸收液进入填料12中。系列脉冲已在整个文档中详细公开，且无须在此建立。如上所述，气体流动还可包括气体垂直于平均液体流向20流过填料12。

还公开了使液体与气体接触的方法，该方法包括以系列脉冲的方式施加液体进入填料12且使气体流过填料12。虽然该方法还设想用于本文的某些实施例，但由于其要求大得多的抽吸作用，因此可能没有脉冲法那样有效率。由于其在本文中已证实尽管缺少持续的抽吸，仍提供足够的气液接触，因此，脉冲法可应用于任何气液接触器。例如，该方法的示例性应用可设置为例如在精炼厂的洗涤单元。应该理解，气液接触器可具有与本文所公开的二氧化碳捕集设备一样的所有特征。

还公开了液体和气体接触的方法，该方法包括使液体沿平均液体流向流过填料，且使气体倾斜或垂直于平均液体流向流过填料。类似于气液接触器，该方法还应用于任何气液接触系统。由于气体入口和出口会处在填料中其次在液体源和水池中的不同位置，通过使气体以一个角度流过填料，因此这种采用该方法的接触器的结构会大大地简化。该方法还具有与本文所公开的二氧化碳捕集方法一样的大部分或所有特征。例如，液体流过填料还可包括以脉冲方式施加液体进入填料中。而且，使气体流动还可包括使气体垂直于平均液体流向流过填料。

参考图2A，还公开了气液接触器(以设备10示出)。接触器(示出为设备10)包括形成为平板15的填料12，平板15具有相反向的主要表面14，相反向的主要表面14至少部分地可透风以允许风流过填料12。至少一个液体源16定向成引导液体进入填料12以流过平板15。平板设置在具有与相反向的主要表面14中的一个的非零入射角的气流18中。应该理解，该气液接触器可具有与本文所公开的二氧化碳捕集设备和接触器一样的所有特征。

参考图2A，还公开了包括平板15结构的气液接触器(以设备10示出)，该平板结构包括填料12和定向成引导液体进入填料12以沿平均液体流向20流动的液体源16。平板结构设置在倾斜或垂直于平均液体流向20流动的气流18中。应该理解，该气液接触器可具有与本文所公开的二氧化碳捕集设备和接触器一样的所有特征。

还公开了液体和移动气体(示出为气流18)接触的方法。方法包括使液体流过填料12，且驱动移动气体沿至少部分地定向成与移动气体的环境流向18一致的驱动方向(示出为18B，在该实施例中，该驱动方向与风向18一样)穿过填料。在所示的实施例中，流动气体是风，且环境流向是环境风向18。该方法还包括在环境风向18反向时，驱动方向18B反向。以这样方式反转风扇方向(或更一般地，反转穿过填料的强制气流)以驱动具有矢量方向的气体降低了所需的风扇功率，该矢量方向至少部分地定向成与环境风18一致另外，这降低了回收到系统入口的低二氧化碳的空气量，因此提高了其效率。因此，有利的是，对准填料使得相反向的主要表面14中的一个大致上垂直于盛行风以使风扇的效率最大化。

在通常称为“限额和交易”的某些监管系统下生成可交易的排放权，且各方可能从由发生在一组直接受限额和交易系统监管的排放体外的排放量降低得到的“补偿”产生额外权利。这里所公开的系统可用于生成可交易的排放权或降低可交易的排放权的数量，被监管实体必须取得该可交易的排放权以在限额和交易系统下获得承诺。

低CI烃类产品的生产与经常用在限额和交易系统内的各类补偿有区别，因为本文所述的方法的使用允许生产具有降低的CI值的烃类产品(例如运输燃料和其它产品)而不使用来自生产工艺流程外的补偿。这在监管系统中可能是有利的，该监管系统限制或排斥经济补偿的使用或者以其它方式限制对用于提供具体产品或燃料的生产工艺流程和供应链的排放量计算。

大气二氧化碳捕集的其它系统也可用于所公开的系统。这些包括但不限于：使用固体吸附剂引导大气二氧化碳的捕集，该固定吸附剂使用温度、水分和/或压力变化再生以生产浓缩的二氧化碳气体。这些系统可使用例如固体胺或离子交换介质作为二氧化碳的固体吸附剂介质。

例如，二氧化碳的捕集可应用到大的点源，诸如化石燃料或生物质能设备、主要二氧化碳排放的工业工厂、天然气生产、石油生产或精炼设备、合成燃料工厂和基于化石燃料的制氢工厂。具体地转向图5A-5B，这些附图分别示出捕集系统的示例路径的图示500和550，捕集系统包括二氧化碳的工业源设备(诸如天然气加工设备及钢铁和水泥生产厂)、富氧燃烧设备、燃烧前捕集设备(诸如氢和化肥生产，以及使用气体燃料和/或在燃烧前气化的固体燃料的电厂)和燃烧后捕集设备(诸如热电厂)。例如，图5A中所示的图示500示出二氧化碳捕集系统的四个不同示例路径。

第一示例路径505是工业分离路径，其中，原料和燃料(例如，化石燃料或生物质)提供给输出包含二氧化碳的产品的工业生产过程。二氧化碳与输出产物分离且接着通过压缩工艺流程压缩。几个工业应用包括可从其中分离和捕集二氧化碳的工艺流程流。工业应用包括例如铁、钢、水泥和化学制品的制造厂，该化学制品制造厂包括氨、乙醇、合成液体燃料和食物和饮料的发酵工艺流程。

第二示例路径510是燃烧后分离路径，其中，燃料和空气提供给输出热量、电力和包含二氧化碳的产物的燃烧过程。二氧化碳与输出产物分离且接着通过压缩工艺流程压缩。从由在空气中燃烧化石燃料(例如，煤、天然气和/或石油燃料)和生物质产生的燃料气体捕集二氧化碳称为燃烧后捕集。燃烧气体通过大部分二氧化碳与其余的燃料气体分离的设备而不是直接排放到大气。二氧化碳可被压缩用于运输并送到储存容器，而剩余的燃料气体排放到大气。包括胺基吸附剂的化学吸附剂工艺流程例如通常用于在燃烧后二氧化碳捕集(PCC)中的二氧化碳分离。

第三示例路径515是燃烧前分离路径，其中燃料和例如空气或氧气和蒸汽提供给输出氢气和二氧化碳的气化工艺流程。分离输出物以便二氧化碳接着通过压缩工艺流程压缩，以及热量、电力和其它产物可从氢气中提取。燃烧前捕集可包括燃料与氧气或空气及/或蒸汽反应以主要产生由一氧化碳和氢气及其它复合物的“合成气体(合成气)”或“燃料气”。一氧化碳可与蒸汽在称为变换反应器的催化反应器中反应以产生富含二氧化碳和氢气的合成气。二氧化碳可通常通过物理或包括例如基于乙二醇的溶剂的化学吸收工艺流程分离，产生可用于诸如锅炉、熔炉、燃气涡轮机、发动机、燃料电池的很多应用和化学应用的富氢燃料气体。合成气中的其它普通复合物包括例如二氧化碳、甲烷和高级烃，高级烃可“裂解”、“重整”或以其它方式加工以获得所需的合成气成分，该合成气成分包括例如高浓度氢气、一氧化碳和二氧化碳。

第四示例路径520是富氧燃料分离路径，其中燃料和氧气(例如，从空气中分离)提供给输出热量、电力和接着通过压缩工艺流程压缩的二氧化碳的燃烧过程。在富氧燃料燃烧中，几乎纯的氧用于燃烧而不用空气，产生主要是二氧化碳和水的燃料气体。如果燃料在纯氧中燃烧，那火焰温度可能过高，但二氧化碳和/或富含水的燃料气体可回收到燃烧器以使温度适中。氧气通常通过低温(深冷)空气分离或提供氧气给燃料的其它技术生产，诸如膜和化学循环周期。涉及富氧燃料燃烧捕集系统的燃烧系统与用于燃烧后捕集系统的以上所述系统一样，包括工业生产过程的发电和/或产热。

又例如，参照图6，所示的图示600示出具有捕集系统的到生物质的路径。例如，图示600示出提供给生物质的各种工艺流程(例如，诸如发酵的生物处理、诸如氧发泡或水发泡的气化、具有PCC的燃烧或富氧燃料燃烧)。在所示的图示600中的示例工艺流程产生的输出物是二氧化碳、液体燃料和化学产物、氢气和电力。其它输出物可包括可用于各种目的(例如，发电、工业生产过程、适度冷却工艺流程及其它)的热量。

分离技术包括使用吸附剂或溶剂的分离、膜分离和通过低温蒸馏的分离。使用吸附剂/溶剂的分离可通过使包含二氧化碳的气体经过与能够捕集二氧化碳的吸收液或固体吸附剂密切接触来实现。例如，图7示出了示例吸附剂分离工艺流程700，其中，装满所捕集的二氧化碳的吸附剂可输送到不同容器，在容器中吸附剂在例如加热之后、减压之后或吸附剂周围条件的其它变化之后释放二氧化碳(再生)。在循环过程中，再生步骤之后产生的吸附剂可送回以捕集更多的二氧化碳。吸附剂可以是固体且由于吸附和再生通过包含吸附剂的容器中的(压力或温度)循环变化实现而不必在容器之间循环。可引入新鲜吸附剂的补充流以补偿活性的自然衰减和/或吸附剂的损耗。吸附剂可以是在容器中与化石燃料或生物质反应产生热和主要是二氧化碳的固体氧化物。用过的吸附剂可循环到第二容器，在该第二容器中，用过的吸附剂在空气中再氧化以与某些损耗和补充的新鲜吸附剂一起重新使用。

如图7B中所示的示例膜分离工艺流程725可使用允许气体选择性地透过的膜。膜对不同气体的选择性与材料的性质密切相关，但气流透过膜通常由跨膜压差驱动。因此，高压流可用于膜分离。有很多不同类型的膜材料(例如，聚合的、金属的、陶瓷的)可在二氧化碳捕集系统中获得应用以将氢气从燃料气体流中、将二氧化碳从系列工艺流程流中或将氧气从具有随后有助于产生高度浓缩的二氧化碳流的分离氧气的空气中优先地分离。

图7C示出低温蒸馏的分离工艺流程750的实例。气体可通过一系列压缩、冷却和膨胀步骤制成液体。一旦呈液体形式，气体的成分就可在蒸馏塔中分离。氧气可从遵循图7C的体系的空气中分离且可用于一系列二氧化碳捕集系统(富氧燃料燃烧捕集和燃烧前捕集)。

现转向图3A-3B，这些附图示出了碳流量计算和确定低CI烃类燃料的监管值的示例方法例如，生产和/或供应低CI燃料的某些实施例在各种监管系统的情况内运行，监管系统能够使环境利益量化且与原始烃、烃类燃料或可交易信用额度相关联。因此，这些实施例还可提供经济鼓励来影响环境目标，该经济鼓励在执行该监管系统之前不会存在。

在一个方面中，这里所公开的生产和/或供应低CI产品(例如，燃料)的系统提供了使用具有存储器的数据处理器对碳流量计算以及确定烃类燃料的监管值的计算机化方法。方法包括(i)在存储器中存储表征与烃类燃料的生产和使用相关联的一个或多个数值组，其中，数值中的一个或多个表示包含大气二氧化碳—或者通过工业生产过程直接地或者通过产生的生物质和/或从可另外排放到大气的从工业生产过程捕集的二氧化碳的工业生产过程和光合作用间接地捕集—的流体注入原始烃产自的地质形成物中，从而所注入的大气二氧化碳封存在地质形成物中且减轻包括但不限于由烃类燃料的生产和使用产生的其它排放的人为GHG排放；以及(ii)使用数据处理器从储存的碳流量值计算烃的监管值。

在另一方面，这里所公开的生产和/或供应低CI燃料的系统提供了管理烃生产和使用的碳循环的方法。方法包括：(i)布置烃类燃料的生产，其中，包含大气二氧化碳—或者通过工业生产过程直接地或者通过产生的生物质和/或从可另外排放到大气的从工业生产过程捕集的二氧化碳的工业生产过程和光合作用间接地捕集—的流体注入原始烃产自的地质形成物中，从而所注入的大气二氧化碳封存在地质形成物中且减轻包括但不限于由烃类燃料的生产和使用产生的其它排放的人为GHG排放；以及(ii)从一组表征烃生产和使用的一个或多个碳浓度值分配监管值给生物燃料，包括表征大气二氧化碳封存在原始烃产自的地质形成物中的一个或多个数值。

在又一方面中，这里所公开的生产和/或供应低CI燃料的系统提供了生产烃类燃料的方法。方法包括(i)将包含大气二氧化碳的流体注入包含地质形成物的烃中，使得大气二氧化碳的一部分封存在地质形成物中并减轻人为的GHG排放，(ii)从包含大气二氧化碳流体注入的地质形成物中生产原始烃以及将原始烃精炼成成品烃类燃料，以及(iii)基于表征烃生产和使用的一个或多个碳浓度值分配监管值给烃类燃料，包括表征大气二氧化碳封存在原始烃产自的地质形成物中的一个或多个数值。

在又一个方面中，这里所公开的生产和/或供应低CI燃料系统提供了使用具有存储器的数据处理器对碳流量计算以及确定烃类燃料的监管值的计算机化方法。方法包括：(i))在存储器中存储一组表征与烃类燃料的生产和使用相关联的碳流量的一个或多个数值，其中，数值中的一个或多个表示包含大气二氧化碳—或者通过工业生产过程直接地或者通过产生的生物质和/或从可另外排放到大气的从工业生产过程捕集的二氧化碳的工业生产过程和光合作用间接地捕集—的流体注入原始烃产自的地质形成物中，从而所注入的大气二氧化碳封存在地质形成物中且减轻包括但不限于由烃类燃料的生产和使用产生的其它排放的人为GHG排放；(ii)使用数据处理器从储存的碳流量值计算烃的监管值。以及(iii)交易具有监管值的烃类燃料、根据监管值产生的信用额度或烃类燃料和信用额度两者。

在又一方面，生产和/或供应低CI燃料的系统提供了管理烃类燃料生产和使用的碳循环的方法。方法包括：(i)布置烃类燃料的生产，其中，包含大气二氧化碳—或者通过工业生产过程直接地或者通过产生的生物质和/或从可另外排放到大气的从工业生产过程捕集的二氧化碳的工业生产过程和光合作用间接地捕集—的流体注入原始烃产自的地质形成物中，从而所注入的大气二氧化碳封存在地质形成物中且减轻包括但不限于由烃类燃料的生产和使用产生的其它排放的人为GHG排放；(ii)从一组表征烃生产和使用的一个或多个碳浓度值分配监管值给生物燃料，包括表征大气二氧化碳封存在原始烃产自的地质形成物中的一个或多个数值；以及交易具有监管值的烃类燃料、生成作为监管值功能的信用额度或烃类燃料和信用额度两者。

在又一方面中，生产和/或供应低CI燃料的系统提供了生产烃类燃料的方法。方法包括：i)将包含大气二氧化碳的流体注入包含地质形成物的烃中，使得大气二氧化碳的一部分封存在地质形成物中并减轻人为的GHG排放；(ii)从包含大气二氧化碳流体注入的地质形成物中生产原始烃以及将原始烃精炼成成品烃类燃料；(iii)基于表征烃生产和使用的一个或多个碳浓度值分配监管值给烃类燃料，包括表征大气二氧化碳封存在原始烃产自的地质形成物中的一个或多个数值；以及(iv)交易具有监管值的生物燃料、根据监管值产生的信用额度或烃类燃料和信用额度两者。

转到图3A(以及还参照下表1)，示出了碳流量计算和使用CI值(例如，采用CO2排放克数/MJ)确定低CI烃类燃料的监管值的示例体系。更具体地，图3A示出了包括具有油井至油箱和油箱至车轮路径的“油井至车轮”CI值的计算实例。而且，表1可示出使用以天然气为燃料的工业空气捕集的大气二氧化碳的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例。

在某些方面中，相对于所示油井至油箱路径的其它方面的CI值，大气捕集的二氧化碳的CI值可能是负值，例如“信用额度”。例如，大气捕集的二氧化碳的CI值可根据生产每桶原油(以CO2排放克数/bbl)所封存的大气二氧化碳量减去(1)大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量和(2)与该天然气运输相关联的排放量的总和来确定。在一个计算实例中，生产每兆焦原油所封存的大气二氧化碳的总量大约是60.6。大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量的CI值大约是3.37。与该天然气运输相关联的排放的CI值大约是1(作为估计值)。因此，大气捕集的二氧化碳的CI值大约是56.2(作为信用额度或负值)。

二氧化碳运输的CI值可根据例如运输的规模、距离和方式确定。在该实例中，该数值可估计为1CO2排放克数/MJ。原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和储存的CI值可与以上在传统体系中提供的数值基本相同：原油回收的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4(以CO2排放克数/MJ为单位)。

如所示，因此，油井至油箱路径的总CI值通过从二氧化碳运输、原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和/或储存的CI值的总数减去大气捕集的二氧化碳的CI值确定。因此，根据以上计算实例，油井至油箱的数值大约是33.1CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度。如上所述，油箱至车轮CI值的CI值大约是72.9CO2排放克数/MJ，从而给出大约39.8的在该实例中的油井至车轮CI值。因此，与95.1的生产和/或供应烃类燃料的传统体系的总估计的井至车轮CI值相比，使用以天然气为燃料的工业空气捕集的大气二氧化碳的低CI烃类燃料生产和/或供应的总估计的油井至车轮CI值是39.8。

作为碳流量计算和使用图3A(和现参照下表2)使用CI值确定低CI烃类燃料的监管值的体系的另一实例，示出了使用以生物质为燃料的工业空气捕集的大气二氧化碳的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例。

表2

如上所述，相对于所示油井至油箱路径的其它方面的CI值，大气捕集的二氧化碳的CI值是负值，例如“信用额度”。例如，大气捕集的二氧化碳的CI值可根据生产每桶原油所封存的大气二氧化碳量(以CO2排放克数/bbl为单位)加上来自生物源的燃料燃烧二氧化碳排放量减去与燃料燃烧和上游燃料供应相关联的排放量。在一个计算实例中，生产每兆焦原油所封存的大气二氧化碳的总量大约是60.6。从生物源所封存的燃料燃烧二氧化碳排放量的CI值大约是30.3。与燃料燃烧和上游燃料供应相关联的排放量的CI值大约是1(作为估计值)。由于源于生物的二氧化碳(例如，通过光合作用)是最近从大气中捕集的，因此大气捕集的二氧化碳的CI值大约是89.9CO2排放克数/MJ(作为信用额度或负值)。

二氧化碳运输的CI值可根据例如运输的规模、距离和方式确定。在该实例中，该数值可估计为0.1CO2排放克数/MJ。原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和储存的CI值可与以上在传统体系中提供的数值基本相同:原油回收的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4(以CO2排放克数/MJ为单位)。

如所示，因此，油井至油箱路径的总CI值通过从二氧化碳运输、原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和/或储存的CI值的总数减去大气捕集的二氧化碳的CI值确定。因此，根据以上计算实例，油井至油箱的数值大约是67.7CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度。如上所述，油箱至车轮CI值的CI值是大约72.9CO2排放克数/MJ，从而给出大约5.2的油井至车轮CI值。因此，与95.1的生产和/或供应烃类燃料的传统体系的总估计的井至车轮CI值相比，使用以生物质为燃料的工业空气捕集的大气二氧化碳的低CI烃类燃料生产和/或供应的总估计的油井至车轮CI值是5.2。

转到图3B(以及还参照下表3)，示出了碳流量计算和使用CI值(例如，以CO2排放克数/MJ为单位)确定低CI烃类燃料的监管值的体系的另一实例。更具体地，图3B示出了包括具有油井至油箱和油箱至车轮路径的“油井至车轮”CI值的计算实例。而且，表3可示出使用具有作为关联产物的电力的生物质碳捕集和封存(“CCS”)的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例。

例如，在供应给碳捕集和储存的二氧化碳中产生的电力可认为是烃类燃料的关联产物。在这种情况下，替代传统发电产生的电力的排放结果可归因于使用例如系统扩充和/或替代LCA方法论的烃。虽然不在该实例中讨论，但分配LCA方法论的使用也是可能的。这可计算为每单位烃类燃料的发电量与产生的电力和传统电力来源(诸如，例如，燃煤电厂)之间的排放浓度(例如，CI值)差的乘积。如果电力是使用生物质燃料产生的，则所封存的二氧化碳构成通过光合作用固定在生物质中的大气二氧化碳。在某些环境中，来自电力生产的剩余排放(例如，未捕集的二氧化碳)可分配零的净排放值。如以下在图3B的实例中解释的，可确定电力的合适基准来源。

各种各样的技术可用于使用生物质以供应二氧化碳给具有电力关联产物的烃生产。另外，能够在使用生物质以供应二氧化碳给烃生产的工艺流程中产生除了电力外的各种各样的关联产物，关联产物包括但不限于：使用热化学(例如，费-托(Fischer-Tropsche)合成)或生物化学(例如，发酵)工艺流程的液体燃料；化学制品；固体燃料(例如，木炭)；土壤改良剂(例如，生物碳)；或以下在从化石碳来源供应二氧化碳的情况下所提到的关联产物。很多类型的生物质可用来供应二氧化碳给烃生产，生物质包括但不限于：农作物废弃物；树木废弃物；磨坊废弃物；都市废弃物；都市固体废弃物；剪下物、修剪物或其它“植物废弃物”；或与垃圾填埋气体生产相关联的垃圾填埋沉淀物。多种类型的生物质、技术和关联产物可同时或以其它组合的方式用于供应二氧化碳给烃生产。

如果使用煤燃料发电，那所封存的二氧化碳不构成大气二氧化碳，因此没有负CI值可授予大气二氧化碳封存。然而，排放量计算信用额度(例如，负CI值)可授予用减少CI的烃生产的电力关联产物取代传统发电。产生的电力的排放浓度可计算为大气燃烧排放加上与燃料供应相关联的排放除以发电关联的排放。如果具有CCS的燃煤发电厂供应的煤是取代由没有CCS的传统燃煤发电厂提供的电力，那这些CI的差可能是从使用电力关联产物计算净排放效果的适当基础。这可产生显著的关联产物信用额度。

各种各样的技术可用于使用诸如在本讨论中的煤的化石碳来源，以供应二氧化碳给具有电力关联产物的烃生产。另外，能够在使用化石碳来源以供应二氧化碳给烃生产的工艺流程中产生除了电力外的各种各样的关联产物，关联产物包括但不限于：液体燃料(例如，Fischer-Tropsche合成)；化肥；水泥；矿产(例如、石灰和苏打灰)；金属(例如，钢铁、铝、锌或铅)；其它化学制品(例如，氨气、石化产品和二氧化钛)；或用于各种工艺流程的蒸汽，包括用于加热石油回收、蒸汽注入沥青生产和/或沥青浓缩。很多类型的化石碳来源可用于供应二氧化碳给烃生产，化石碳来源包括但不限于：煤、天然气和石油。很多类型的化石碳来源、技术和关联产物可同时或以其它组合的方式用于供应二氧化碳给烃生产。

再次转到图3B，大气捕集的二氧化碳的CI值可与以上参照图3A和使用以生物质为燃料的工业空气捕集的大气二氧化碳的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例确定的CI值基本上相同(例如，89.9CO2排放克数/MJ)。如上所述，还有作为来自大气二氧化碳捕集的关联产物的发电量的CI值信用额度。该CI值可通过首先确定作为关联产物的发电量的数量(以kWh/MJ为单位)确定，发电量的数量可根据燃烧的生物质(以g/MJ原油为单位)和生物质的发热量(以kJ/g为单位)确定。更具体地，作为关联产物的发电量等于燃烧的生物质乘以生物质的发热量乘以具有CSS的生物质到电力的转换效率除以kJ到kWh的转换因子。假设燃烧的生物质等于从源于生物来源封存的总二氧化碳加上到大气的生物质燃烧排放(考虑碳到二氧化碳和生物质的碳含量的质量比)，则燃烧的生物质大约是101g/MJ。还假设生物质的HHV是15kJ/g，那发电量大约是0.05kWh/MJ原油。

为了确定电力关联产物的CI值(信用额度)，传统发电的CI值(在该实例中)必须接近大约660CO2排放克数/kWh。因此，CI值信用额度等于传统发电的CI值乘以副产电力的量(例如，0.05kWh/MJ原油)或大约30.3CO2排放克数/MJ原油。

因此，总CI信用额度值是由于大气捕集的二氧化碳的CI值(例如，89.9CO2排放克数/M)与传统发电的CI值乘以副产电力(例如0.05kWh/MJ原油)或或大约30.3CO2排放克数/MJ的量的总数。该总数大约是120.2CO2排放克数/MJ。

二氧化碳运输的CI值可相对于例如运输的规模、距离和方式确定。在该实例中，该数值可估计为1CO2排放克数/MJ。原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和储存的CI值可与以上在传统体系中提供的数值基本相同：原油回收的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4(以CO2排放克数/MJ为单位)。

如所示，因此，油井至油箱路径的总CI值通过从二氧化碳运输、原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和/或储存的CI值的总数(以上所示的数值)减去大气捕集的二氧化碳的CI值和关联产物的大气二氧化碳捕集的CI值总数确定。因此，根据以上计算实例，油井至油箱的数值大约是97.1CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度。如上所述，油箱至车轮的CI值大约是72.9CO2排放克数/MJ。因此，与95.1CO2排放克数/MJ(正值)的生产和/或供应烃类燃料的传统体系的总估计的油井至车轮CI值相比，使用具有电力作为关联产物的生物质CCS的低CI烃类燃料生产和/或供应的总估计的油井至车轮CI值是24.2CO2排放克数/MJ(负值)的信用额度。

在以上参照图3B(以及现参照下表4)所述的相关实例中，该附图和表还可示出使用具有CSS的煤电力(例如，具有作为关联产物的电力)的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例。然而，在该相关实例中，没有大气二氧化碳的捕集。因此，没有捕集大气二氧化碳的信用额度且没有所捕集的大气二氧化碳的封存。相反，有由煤电厂产生的电力的关联产物信用额度，从煤电厂排放的二氧化碳被封存。例如，所封存的总二氧化碳的CI值(例如，全部来自化石来源)大约是90.9CO2排放克数/MJ生产的烃。大气的煤燃烧排放假设是所封存的二氧化碳的11％以上，因此，在该实例中有假设90％的燃料燃烧二氧化碳捕集率。

因此，发电量的CI值是大气的煤燃烧排放的CI值(在该实例中，假设大约是10.1CO2排放克数/MJ)加上上游燃料供应排放的假设CI值(在该实例中，假设大约是10CO2排放克数/MJ)的总和除以每桶生产的烃的发电量(在该实例中，大约0.5kWh/bbl)的总数。因此，发电量的CI大约是252CO2排放克数/MJ。

为了确定电力关联产物的CI值(信用额度)，传统发电的CI值(在该实例中)必须接近大约1200CO2排放克数/kWh(采用煤蒸汽动力厂的近似值)。因此，总CI信用额度值是发电量的CI值(例如，252CO2排放克数/MJ)与传统发电的CI值(例如，1200CO2排放克数/kWh)乘以副产电力的量(例如，0.05kWh/MJ原油)之间的差或大约75.8CO2排放克数/MJ。

二氧化碳运输的CI值可相对于例如运输的规模、距离和方式确定。在该实例中，该数值可估计为1CO2排放克数/MJ。原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和储存的CI值可与以上在传统体系中提供的数值基本相同：原油回收的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4(采用CO2排放克数/MJ)。

如所示，因此，油井至油箱路径的总CI值通过从二氧化碳运输、原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和/或储存的CI值(以上所示的数值)的总数减去电力关联产物的CI值(信用额度)确定。因此，根据以上计算实例，油井至油箱的数值大约是52.6CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度。如上所述，油箱至车轮的CI值大约是72.9CO2排放克数/MJ。因此，使用具有CCS的煤电力的低CI烃类燃料生产和/或供应的总估计的油井至车轮CI值是20.3CO2排放克数/M，该CI值比95.1CO2排放克数/MJ(正值)的生产和/或供应烃类燃料的传统体系的总估计的井至车轮CI值小约75CO2排放克数/MJ。

如由图3B(以及现参照下表5)所示的另一实例，该附图和表可示出使用乙醇发酵尾气的低CI烃类燃料生产和/或供应的CI值的计算实例。在该实例中，关联产物的大气二氧化碳捕集可假设是零，同样地，除了增加用于二氧化碳压缩和封存的工厂电力负荷外，乙醇工厂运行可不受影响，该二氧化碳压缩和封存被计入大气捕集的二氧化碳的CI值中。

在该实例中，大气捕集的二氧化碳的CI值通过例如从表示所封存的总二氧化碳的CI值减去用于二氧化碳压缩的二氧化碳排放量(以CO2排放克数/MJ为单位)确定。表示所封存的总二氧化碳的CI值大约等于每桶生产的烃所封存的二氧化碳量(在该实例中，大约0.5CO2排放吨数/bbl)除以烃的低热值(在该实例中，大约5.5gJ/bbl)且接着乘以将单位转换成CO2排放克数/MJ生产的烃的转换因子。因此，在该实例中，所封存的总大气二氧化碳大约是90.9CO2排放克数/MJ。因此，大气捕集的二氧化碳的CI值是90.9减去7.5CO2排放克数/MJ或大约83.4CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度，7.5CO2排放克数/MJ表示(在该实例中)二氧化碳压缩的CI值。

二氧化碳运输的CI值可相对于例如运输的规模、距离和方式确定。在该实例中，该数值可估计为1CO2排放克数/MJ。原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和储存的CI值可与以上在传统体系中提供的数值基本相同：原油回收的6.9、原油运输的1.1、原油精炼的13.7和精炼燃料运输的0.4(采用CO2排放克数/MJ)。

如所示，因此，油井至油箱路径的总CI值通过从二氧化碳运输、原油回收、原油运输、原油精炼以及精炼燃料运输和/或储存的CI值(以上所示数值)的总数减去大气捕集的二氧化碳的CI值确定。因此，根据以上计算实例，油井至油箱的数值大约是60.3CO2排放克数/MJ(例如，负值)的信用额度。如上所述，油箱至车轮的CI值大约是72.9CO2排放克数/MJ。因此，与95.1CO2排放克数/MJ(正值)的生产和/或供应烃类燃料的传统体系的总估计的油井至车轮CI值相比，使用乙醇发酵尾气的低CI烃类燃料生产和/或供应的总估计的油井至车轮CI值是12.7CO2排放克数/MJ(正值)。

图4示出了生产和/或供应低碳运输燃料的工艺流程400的实例。在某些方面中，工艺流程400可至少部分地通过系统100和参照图2A-2C描述的系统中的所有或部分来实施。替代地，或另外，工艺流程400可通过以及/或使用根据本发明的生产和/或供应低碳运输燃料的系统实施。

在步骤402，大气二氧化碳通过源于生物的固定(例如，光合作用)而捕集。在步骤404，大气二氧化碳通过工业生产过程捕集。在步骤406，采用源于生物的材料(例如，生物质)作为输入且产生二氧化碳作为输出的工业生产过程发生。在步骤414，工业生产过程可减少二氧化碳排放量。如所示，步骤402、404和414的每个描述捕集大气二氧化碳中的不同步骤。例如，在步骤402，大气二氧化碳通过经过光合作用的生物固定而捕集。在步骤404，大气二氧化碳通过工业生产过程捕集。例如，步骤404可包括通过参照图2A-2C描述的一个或多个生产过程捕集大气二氧化碳。另外，在步骤414，化石产生的二氧化碳可从工业应用(例如，使用生物质CCS的燃煤发电)中捕集。

例如，在某些实施例中，步骤402可包括通过来自乙醇生产的发酵尾气捕集大气二氧化碳。步骤402还可包括具有通过使用胺溶剂的富氧燃料燃烧捕集或燃烧后捕集的CCS的生物质燃烧。步骤402还可包括生物质与具有CCS的化石燃料(例如，煤)的混合燃烧，使得产生的二氧化碳的一部分来自生物质。

更具体地，在某些实施例中，生物质可具有与化石燃料(特别是煤)重要的相似性，该相似性包括转换技术和可产生的能源产品范围，该能源产品范围包括可调度的、基本负载电力以及液体和气体燃料。因此，具有化石燃料系统的CCS应用的技术路线可应用于生物质能源系统以及诸如生物乙醇发酵的生物工艺流程，给生物质提供另外的CCS机会。

在某些实施例中，二氧化碳例如通过使用胺基溶剂或燃烧具有浓缩二氧化碳的燃料可从其它燃烧产物中分离，使得产生的燃烧产物主要是可通过使水冷凝分离的二氧化碳和水。CCS的这些技术路线可与新生物质锅炉技术整合在一起或改造现有工厂。替代地，以化石为燃料的设备(例如，燃煤电厂)可改造成混合燃烧生物质和包括CCS，使得捕集的二氧化碳的一部分可来自源于生物的来源而一部分来自化石来源。通过充分严格排放量控制，该工厂可改造成仅燃烧生物质。

在某些实施例中，燃烧可通过具有二氧化碳分离的气化和/或合成气条件作为提前。使用这些基础工艺流程的技术路线可与包括例如间接加热、蒸汽吹制系统或氧气吹制系统的现代和先进生物质气化技术整合在一起。替代地，使用这些基本技术的技术路线可与混合燃烧或混合气化煤和生物质的设备整合在一起。

另外，二氧化碳产生为乙醇的等摩尔比例发酵的副产物。该几乎纯的二氧化碳流通常排放到大气，但可捕集和压缩用于地质封存。例如，几乎35公吨的二氧化碳可用于从年产大约46千兆升的乙醇发酵捕集(以可能非常低的成本)。例外，生物乙醇生产(具体是纤维素乙醇系统)通常还包括废弃生物质的燃烧或气化和燃烧，以提供另外的二氧化碳捕集机会。

二氧化碳可产生为包括但不限于厌氧消化、垃圾填埋气体生产、发酵成除了乙醇的酒精、热水处理/浓缩、液化、高温分解、精炼、煤气处理等等的其它生物或热化学工艺流程的副产物。

步骤402和404可同时地、相继地、以不同顺序或独立地实施。另外，可实施步骤402和404中的仅一个以捕集大气二氧化碳。在其它实例中，步骤402和404可一起或独立实施。另外，捕集大气二氧化碳的其它步骤和/或工艺流程(未在这里示出)可替代步骤402和404中的一个或多个或者与步骤402和404中的一个或多个一起实施。

在步骤408，捕集的二氧化碳可通过井眼(或其它技术)提供进入地下区域中。例如，如图1中所示，诸如二氧化碳的注入流体125可用于提高石油回收操作(或其它二级或三级操作)或用于封存操作。在任何情况下，捕集的大气化碳的至少某些可用于生产和/或封存操作。

在步骤410中，烃(例如，石油，天然气等)从井眼生产。例如，如参照图1所述，生产流体130从提供注入流体125(例如，捕集的大气二氧化碳)所进入的同一井眼生产。在其它实例中，在二级和/或三级生产过程中，注入流体可提供进入一个或多个注入井以有助于从生产井生产烃。

在步骤412中，低碳烃类产品(例如，运输燃料)从产自井眼的原始烃生产。如上所述，在某些实施例中，使用二氧化碳作为注入流体可减少从生产流体精炼的运输燃料的CI。例如，该运输燃料的生命周期CI可由于例如从大气中去除注入的二氧化碳的考虑而减少。在某些实例中，运输燃料是低碳燃料，例如具有反映在烃生产过程中的大气二氧化碳的注入的碳排放量计算信用额度的烃类燃料。

在本发明中描述的主题和功能操作中的没有一个、一个、某些或全部实施方式可采用数字电路的方式、采用有形地体现的计算机软件或固件的方式、采用包括在该说明书中公开的结构及其结构等同物的计算机硬件的方式或采用它们中的一个或多个的组合的方式实施。在本说明书中描述的主题的没有一个、一个、某些或全部实施方式可采用一个或多个计算机程序的方式实施，例如，由数据处理装置执行或控制数据处理装置操作的编码在有形非暂时性程序载体上的计算机指令的一个或多个模块。替代地或另外，程序指令可编码在人工生产的传播信号上，例如由数据处理装置执行的产生成编码传送到合适接收装置的信息的机器产生的电、光或电磁信号。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基质、随机或串行存取存储器设备或它们中的一个或多个的组合。

术语“数据处理装置”指的是数据处理硬件和包含所有类型的处理数据的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机、或者多处理器或多计算机。装置还可以是或还包括专用逻辑电路，例如中央处理器(CPU)、FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(特定用途集成电路)。在某些实施方式中，数据处理装置和/或专用逻辑电路可基于硬件和/或基于软件。装置可选地包括创造计算机程序的执行环境的编码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一个或多个的组合的编码。本发明考虑具有或没有传统操作系统的数据处理装置的使用，例如Linux、UNIX、Windows、MacOS、Android、iOS或任何其它合适的传统操作系统。

还可称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或编码的计算机程序可用包括编译或解释语言或者声明或程序语言的任何形式的编程语言编写，以及其可用包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适于在计算机环境中使用的其它单元的任何方式部署。计算机程序可能但不必对应于文件系统中的文件。程序可储存在例如储存在标记语言文档中的一个或多个脚本的保存其它程序或数据的文件的部分中，在专用于讨论中的程序的单一文件中，或者在例如储存一个或多个模块、子程序或编码的部分的文件的多个协调文件中。计算机程序可部署成在一台计算机上执行或在位于同一地点或跨越多个地点分布并通过通信网络互连的多台计算机上执行。虽然各附图中所示的程序的部分示出为通过各种对象、方法或其它流程实施各种特征和功能的模块，但视情况而定，程序可包括很多子模块、第三方服务、组件、库等等。反之，视情况而定，各种组件的特征和功能可组合成单一组件。

在本说明书中描述的所有或部分流程和逻辑流可通过一个或多个可编程计算机实施，该一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据操作并生成输出实施功能。流程和逻辑流还可通过装置实施，且装置还可实施为专用的逻辑电路，例如中央处理器(CPU)、FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(特定用途集成电路)。

适于执行计算机程序的计算机包括例如可基于通用或专用微处理器或两者或者任何其它类型的中央处理器。通常，中央处理器会从只读存储器或随机存取存储器或两者获取指令和数据。计算机的主要元件是用于实施或执行各指令的中央处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。通常，计算机还将包括或可操作地联接以从例如磁盘、磁光盘或光盘的用于存储数据的一个或多个大容量存储装置获取数据或向其传送数据或两者。然而，计算机不必具有这样的设备。而且，计算机可嵌入其它设备中，例如移动电话、掌上电脑(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(GPS)接收器或例如通用串行总线闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。

适于储存计算机程序指令和数据的计算机可读介质(暂时性或非暂时性，视情况而定)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括：半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。存储器可储存各种对象或数据，包括缓存、类、框架、应用、备份数据、作业、网页、网页模板、数据库表、储存商业和/或动态信息的知识库以及包括任何参数、变量、算法、指令、规则、约束或其引用的任何其他适当信息。另外，存储其可包括诸如日志、策略、安全或存取数据、报告文件及其它的任何其它适当数据。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或结合到专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可在具有用于向用户显示信息的例如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)或离子显示器的显示装置、键盘以及例如鼠标或轨迹球的指向装置的计算机上实施，用户可通过键盘和指向装置向计算机提供输入。也可使用其它种类的装置来提供与用户的交互；例如提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、讲话或触觉输入。另外，计算机可通过发送文档到用户所用的设备以及从用户所用的设备接收文档与用户交互，例如通过发送网页到在用户的客户端设备上的网页浏览器响应从网页浏览器接收的要求。

术语“图形用户界面”或GUI可以以单数或复数的形式用于描述一个或多个图形用户界面和具体图形用户界面显示中的每个。因此，GUI可表示任何图形用户界面，包括但不限于：网页浏览器、触摸屏或处理信息和有效地呈现信息结果给用户的命令行界面(CLI)。一般而言，GUI可包括多个用户界面(UI)元素，诸如商业套件用户可操作的交互式字段、下拉列表和按钮的与网页浏览器相关联的某些或所有。这些和其它UI元素可涉及或表示网页浏览器的功能。

本说明书中描述的主题的实施方式可在分布式计算系统中实施，分布式计算系统包括例如作为数据服务器的后端组件，或包括例如应用服务器的中间件部件，或包括例如具有图形用户界面或用户可通过其与本说明书中描述的主题的实施方式交互的Web浏览器的客户计算机的前端组件，或一个或多个这些后端、中间件或前端部件的组合。系统组件可通过例如通信网络的任何形式或数字数据通信的介质互连。通信网络的实例包括局域网(LAN)、例如因特网的广域网(WAN)，以及无线局域网(WLAN)。

计算机系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离以及通常通过通信网络互动。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行且具有客户端-服务器相互关系的计算机程序发生。

虽然本说明书包含很多具体实施方式细节，但这些不应该被解释为对任何发明范围或对权利要求书范围的限制，而作为针对具体发明的具体实施方式的特征描述。在分开实施方式的情况下，本说明书描述的某些特征还可以以单一实施方式的组合方式实施。反之，在单一实时方式的情况下，描述的各种特征还可以以多个实施方式分开地或以任何合适子组合的方式实施。而且，虽然特征可在上面描述为某些组合的作用以及甚至最初如此要求，但来自所要求的组合中的一个或多个特征可在某些情况下从组合中删去，以及所要求的组合可用于子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以具体顺序描述了操作，这应该理解为要求这些操作以所示具体顺序或以相继顺序实施，或者所有所示操作可实施以获得理想结果。在某些情况下，多任务并行处理可能是有利的。而且，上述实施方式中的各种系统模块和组件的分开不应该理解为要求在所有实施方式中这样分开，而应该理解成所描述的程序组件和系统通常可与单一软件产品集成在一起或包装成多个软件产品。

已描述了一些实施方式。然而，应该理解，可进行各种改变。例如，工艺流程400的步骤可以以不同于本文所示的顺序实施。另外，工艺流程400还可包括比本文所示更多或更少的步骤。

另外，可有捕集二氧化碳的其它技术，该技术可用于具有称为低碳浓度的每单位燃料的低生命周期温室气体排放量的烃类燃料的生产和/或供应。例如，二氧化碳可以是通过入口提供给接触器的气流的全部或部分。气流可例如是空气、废气(例如，来自工业设备)、废气(例如，来自车辆)或包括诸如二氧化碳的目标种类的任何气流。接触器便于通过在接触器中的水溶液吸收二氧化碳(例如，目标种类二氧化碳从气流转移到水溶液)。在某些情况下，水溶液是包括一个或多个缓冲种类的缓冲水溶液。水溶液可以是碱性的，具有大于7、大于8、大于10的PH，而水溶液中的缓冲种类可以是离子的或中性的，有机的或无机的，或其任何组合。缓冲种类的初始浓度可选择成获得包括目标种类二氧化碳的在水溶液中的种类之间的理想平衡。

另外，水溶液可包括选择成提高二氧化碳被水溶液吸收的速率的催化剂。在实例中，在1-10g/L的浓度下的碳酸酐酶用作在水溶液中的催化剂以提高二氧化碳被水溶液吸收(或转移二氧化碳)的速率。

在实例中，如上所述的接触器可构造成获得气流通过水溶液的交叉流，从而便于二氧化碳被水溶液吸收。

过滤器还可以是如上所述的捕集大气二氧化碳的系统的一部分。例如，可包括选择成在进一步处理水溶液之前将催化剂从水溶液分离的超滤装置或其它过滤装置。过滤器机械地将催化剂从水溶液分离。

基本不含催化剂的水流可接着提供(例如，流或用泵输送)到膜分离装置(如上所述)在膜分离装置中，水流处理成将缓冲种类从溶解的二氧化碳中分离。该选择性分离获得两股水流，一股水流具有更大缓冲种类的浓度，另一股水流具有更大溶解二氧化碳的浓度。

膜可以是离子交换膜。在实例中，离子交换膜是一价阴离子交换膜。膜可用于诸如例如电渗析、反渗析、超滤、微细过滤、纳米过滤、扩散渗析、Donnan渗析、加压渗析、全蒸发或其它适当工艺流程的工艺流程中。

在二氧化碳从缓冲种类分离之后，水流提供到可供选择的混合器并返回到接触器或简单地直接返回到接触器。水流的全部或部分可供选择地提供到脱气器并经受在变温再生过程中的升温、在变压再生过程中的降压或在其组合中的两者以进一步改变溶解形式的二氧化碳和二氧化碳之间的化学平衡。

该大气二氧化碳捕集系统可以以持续方式运行，其中，多股水流合并并同时提供到接触器，富含二氧化碳的气体流从接触器流到过滤器。空气或其它气体成分可通过接触器的出口排放到大气或收集为气体流。因而，其它实施方式也在以下权利要求书的范围内。

Claims (32)

1.一种降低燃料的二氧化碳排放浓度的方法，包括：

从大气二氧化碳的来源将二氧化碳流体注入第一井眼；

将烃流体从第二井眼生产到地表；

从所述生产的烃流体生产燃料，所述燃料包括低碳燃料；

根据相对于生产的烃流体量的注入第一井眼的大气二氧化碳量减去与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量，确定大气捕集的二氧化碳CI值，其中，与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量包括大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量和与该天然气运输相关联的排放量；以及

根据所述大气捕集的二氧化碳CI值，分配排放信用额度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气二氧化碳由下面中的至少一个提供：

从大气捕集二氧化碳的工业生产过程；或

包括从所述大气通过光合作用固定的碳的生物质二氧化碳来源。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工业生产过程包括：

引导环境空气通过填料；

使二氧化碳吸收流体流过所述填料；

将所述大气二氧化碳捕集在所述二氧化碳吸收流体中；以及

将所述捕集的大气二氧化碳从所述二氧化碳吸收流体中分离。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述捕集的大气二氧化碳；以及

使用所述接收的所捕集的大气二氧化碳作为注入所述第一井眼的注入二氧化碳流体。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生物质二氧化碳来源包括下面中的一个：

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和液体燃料或化学产物的生物处理过程；

包括气化和接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和含氢产物或中间产物的过程；

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的、包括燃烧后碳捕集的燃烧过程；或

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的富氧燃烧过程。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气二氧化碳流体的所述来源是供应一个或多个产品和服务的工业生产过程，所述工业生产过程构成所述生产的烃流体或从所述生产的烃流体生产的所述燃料中的至少一种的碳浓度降低或者排放信用额度中的至少一个的基础。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二井眼是同一井眼。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述地表处将从所述第一井眼将所述注入的二氧化碳流体的至少一部分接收到所述烃流体内；

将所述注入的二氧化碳流体的所述至少一部分从所述烃流体分离；以及

将所述注入的二氧化碳流体的所述分离过的部分重新注入所述第一井眼。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述注入的二氧化碳流体的至少一部分封存在地下区域中。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳运输燃料。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括完成实现下面中的至少一个的交易：

将所述低碳燃料出售给运输燃料供应商；

将与所述碳浓度降低相关联的所述排放信用额度出售给运输燃料供应商或信用额度贸易实体；或

提交所述信用额度给负责监管燃料碳浓度的监管机构。

12.一种降低燃料的生命周期二氧化碳排放浓度的方法，包括：

从二氧化碳来源捕集二氧化碳流体，所述二氧化碳来源包括从大气捕集二氧化碳的工业生产过程，所述工业生产过程包括：

引导环境空气通过填料；

使二氧化碳吸收流体流过所述填料；

将来自环境空气的二氧化碳捕集在所述二氧化碳吸收流体中；以及

将所捕集的大气二氧化碳从所述二氧化碳吸收流体中分离；

将所捕集的二氧化碳流体提供到生成低碳燃料的精炼过程；

根据生产烃流体所封存的大气二氧化碳量加上来自生物源的燃料燃烧二氧化碳排放量减去与低碳燃料燃烧和上游燃料供应相关联的排放量，确定大气捕集的二氧化碳CI值；以及

根据所述大气捕集的二氧化碳CI值，分配排放信用额度。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括从生物质二氧化碳来源捕集附加量的二氧化碳流体，所述生物质二氧化碳来源包括从所述大气通过光合作用固定的碳。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，使二氧化碳吸收流体流过所述填料包括：使二氧化碳吸收流体以系列脉冲流过所述填料。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述生物质二氧化碳来源包括下面中的一个：

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和液体燃料或化学产物的生物处理过程；

包括气化和接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和含氢产物或中间产物的过程；

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的包括燃烧后碳捕集的燃烧过程；或

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的富氧燃烧过程。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳流体的所述来源是供应一个或多个产品和服务的工业生产过程，所述工业生产过程构成所述生产的烃流体或从所述生产的烃流体生产的所述燃料中的至少一种的碳浓度降低或者排放信用额度中的至少一个的基础。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳运输燃料。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括完成实现下面中的至少一个的交易：

将所述低碳燃料出售给运输燃料供应商；

将与所述碳浓度降低相关联的所述排放信用额度出售给运输燃料供应商或信用额度贸易实体；或

提交所述信用额度给负责监管燃料碳浓度的监管机构。

19.一种降低燃料的生命周期二氧化碳排放浓度的方法，包括：

接收从产自地质形成物的原始烃流体精炼的燃料，包含从大气捕集的二氧化碳的流体注入所述地质形成物；

根据相对于生产的原始烃流体量的注入地质形成物的大气二氧化碳量减去与捕集二氧化碳相关联的排放量，确定大气捕集的二氧化碳CI值，其中，与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量包括大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量和与该天然气运输相关联的排放量；

根据所述大气捕集的二氧化碳CI值，分配排放信用额度；以及

根据所述排放信用额度，提供作为低碳燃料的燃料。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳流体的来源包括大气二氧化碳，所述大气二氧化碳由下面中的至少一个提供：

从大气捕集二氧化碳的工业生产过程；或

包括从所述大气通过光合作用固定的碳的生物质二氧化碳来源。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述工业生产过程包括：

引导环境空气通过填料；

使二氧化碳吸收流体流过所述填料；

将所述大气二氧化碳捕集在所述二氧化碳吸收流体中；

将所述捕集的大气二氧化碳从所述二氧化碳吸收流体中分离。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述生物质二氧化碳来源包括下面中的一个：

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和液体燃料或化学产物的生物处理过程；

包括气化和接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和含氢产物或中间产物的过程；

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的、包括燃烧后碳捕集的燃烧过程；或

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力的富氧燃烧过程。

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括完成实现下面中的至少一个的交易：

将所述低碳燃料出售给运输燃料供应商；

将与所述碳浓度降低相关联的所述排放信用额度出售给运输燃料供应商或信用额度贸易实体；或

提交所述信用额度给负责监管燃料碳浓度的监管机构。

24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳流体的来源是供应一个或多个产品和服务的工业生产过程，所述工业生产过程构成所述生产的烃流体或从所述生产的烃流体生产的所述燃料中的至少一种的碳浓度降低或者排放信用额度中的至少一个的基础。

25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳运输燃料。

26.一种生产具有低生命周期碳浓度的烃类燃料的方法，所述方法包括：

接收已从地质形成物通过井眼生产到地表的烃流体，所述烃流体至少部分地用注入所述地质形成物的大气二氧化碳流体产自所述地质形成物；

将所接收的烃流体精炼成低碳燃料；

根据相对于生产的烃流体量的注入地质形成物的大气二氧化碳量减去与注入二氧化碳流体的捕集相关联的排放量，确定大气捕集的二氧化碳CI值，其中，与大气二氧化碳的捕集相关联的排放量包括大气二氧化碳捕集中的来自天然气燃烧的排放量和与该天然气运输相关联的排放量；以及

根据所述大气捕集的二氧化碳CI值，分配排放信用额度。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，

所述二氧化碳流体的来源包括大气二氧化碳，所述大气二氧化碳由下面中的任一个提供：

从大气捕集二氧化碳的工业生产过程；或

包括从所述大气通过光合作用固定的碳的生物质二氧化碳来源。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述工业生产过程包括：

引导环境空气通过填料；

使二氧化碳吸收流体流过所述填料；

将所述大气二氧化碳捕集在所述二氧化碳吸收流体中；

将所述捕集的大气二氧化碳从所述二氧化碳吸收流体中分离。

29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述生物质二氧化碳来源包括下面中的一个：

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和液体燃料或化学产物的生物处理过程；

包括气化和接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和含氢产物或中间产物的过程；

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力、热力或动力中的至少一种的、包括燃烧后碳捕集的燃烧过程；或

接收生物质作为输入且输出所述二氧化碳流体和电力的富氧燃烧过程。

30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳流体的来源是供应一个或多个产品和服务的工业生产过程，所述工业生产过程构成所述生产的烃流体或从所述生产的烃流体生产的所述燃料中的至少一种的碳浓度降低或者排放信用额度中的至少一个的基础。

31.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳消费者运输燃料。

32.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括完成实现下面中的至少一个的交易：

将所述低碳燃料出售给运输燃料供应商；

将与所述碳浓度降低相关联的所述排放信用额度出售给运输燃料供应商或信用额度贸易实体；或

提交所述信用额度给负责监管燃料碳浓度的监管机构。