CN201731263U - 二氧化碳深埋储存装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳的深埋储存装置，包括液相二氧化碳贮存罐、屏蔽泵、高压泵、换热器、锅炉，液相二氧化碳贮存罐输出端分成气相、液相两路，其中液相一路通过数个截止阀、高低压管汇、屏蔽泵到高压泵第一入口端，气相一路通过数个截止阀、背压阀到高压泵第二入口端，并通过回流阀到达高压泵出口端，高压泵出口端通过第一单向阀到达换热器输入端，换热器输出端通过第二单向阀通井口压注泵；锅炉的输出热水端通过热水泵与换热器的循环管路相连。本实用新型结构简单紧凑、使用成本低，将二氧化碳液化、储存、深埋在地下深处，在防止地球温度升高、防止海平面不断上升等方面，将产生显著的效果。

Description

二氧化碳深埋储存装置

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳的减排装置，特别涉及一种将贮存的液相液相加热后的液、气相混合二氧化碳深埋地下的装置，属于环境保护技术领域。

背景技术

由于气态二氧化碳的排放不断增加，全球平均气温不断上升。如果不采取积极的二氧化碳减排措施，从现在起到2100年，全球的平均气温将继续增加1.4℃～5.8℃，届时南极洲冰川加速融化，海平面将不断上升以至威胁太平洋、印度洋上诸多岛国的安全，并导致一些与温暖气候有关的疾病如疟病、登革热的流行与蔓延，还可能诱发极差气候如干旱和洪涝的频繁发生。全球气温的急剧升高已经影响到多数人的生活以及少数人的生存。因此，如何回收二氧化碳并将其与大气层隔离，是二氧化碳减排的有效途径之一。

现有的回收后的液化二氧化碳一般应用于二氧化碳气体保护焊和碳酸饮料，这样的回收利用方法实质上仍将二氧化碳二次排入了大气层，并没有从根本上解决二氧化碳排放问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种将储存的液态二氧化碳气化并封存到地下深处的地质构造中的装置，从根本上解决二氧化碳的回收处理问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种二氧化碳深埋储存装置，包括液相二氧化碳贮存罐、屏蔽泵、高压泵、换热器、锅炉，所述液相二氧化碳贮存罐输出端分成气相、液相两路，其中液相一路通过数个截止阀、高、低压管汇、屏蔽泵到高压泵第一入口端，气相一路通过数个截止阀、背压阀到高压泵第二入口端，并通过回流阀到达高压泵出口端；所述高压泵出口端通过第一单向阀到达换热器输入端，换热器输出端通过第二单向阀通井口压注泵；锅炉的输出热水端通过热水泵与换热器的循环管路相连。所述气相一路分别旁接第一、第三泄压阀，所述液相一路分别旁接第二、第四泄压阀。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的二氧化碳深埋储存装置，其中所述屏蔽泵出口压力比屏蔽泵进口压力高0.1-0.15MPa。

本实用新型将贮存罐中的液相二氧化碳通过屏蔽泵泵入高压泵，使高压泵进一步降温，趋近于贮存罐内液相二氧化碳的相态温度点，可防止在管汇的连接部、管汇与设备的连接处产生汽化冰堵塞管路。本实用新型通过换热器加热液相二氧化碳，使液相二氧化碳迅速升温到饱和温度气化，在井口压注泵的泵压下，液、气相二氧化碳克服井下压力，压入地下1000米以下到7000米的地质封存层内，将高压液气相二氧化碳封闭在地下深层处。本实用新型从根本上解决了工业排放二氧化碳的储存和处理问题，本实用新型的装置结构简单紧凑、使用成本低，使废弃的采空或者低产油井得到再次利用，在防止地球温度升高、防止海平面不断上升等方面，将产生显著的效果。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的系统简图；

图2是本实用新型利用废弃的油井，将气相二氧化碳封闭在地下深层处的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括液相二氧化碳贮存罐1、屏蔽泵10、高压泵16、换热器42、锅炉35，液相二氧化碳贮存罐1输出端分成气相管路2、液相管路3，其中液相管路3通过2个截止阀43、高低压管汇29、屏蔽泵10到高压泵16的第一入口端161，气相管路2通过2个截止阀43、背压阀12到高压泵16第二入口端162，并通过回流阀18到达高压泵出口端163，所述高压泵出口端163通过第一单向阀23到达换热器输入端421，换热器输出端422通过第二单向阀34通井口压注泵。锅炉35的输出热水端351通过热水泵41与换热器42的循环管路423相连。气相管路2分别旁接第一泄压阀4、第三泄压阀15，液相管路3分别旁接第二泄压阀5、第四泄压阀30，上述泄压阀用于排出管汇29内的空气。

用本实用新型深埋二氧化碳的过程如下：

1)将来自槽罐车或槽罐船的液相二氧化碳泵入贮存罐1，开启液相管路3的2个截止阀43、气相管路2的2个截止阀43，贮存罐1内的二氧化碳输出端通过气相管路2、液相管路3两路分别到达高压泵16第一入口端161、第二入口端162，关闭前述4个截止阀43。

2)当液相二氧化碳进入高压泵16的高低压管汇29及高压泵16时，分别开启高低压管汇29中的第一泄压阀4、第二泄压阀5、第三泄压阀15、第四泄压阀30，排出高低压管汇29内的空气，排气约5-6秒钟即关闭上述4个泄压阀；再次打开贮存罐1分别与气相管路2、液相管路3连接的4个截止阀43，使高压泵16的高、低压管汇29中建立起与贮存罐1相同的压力，在贮存罐1的液位差压的作用下，液相二氧化碳即通过液相管路2充入高压泵16的高低压管汇29，使高低压管汇29中建立起与贮存罐1中相同的压力。

3)启动屏蔽泵10，把贮存罐液相管路3的截止阀43开到位，再次对高低压管汇29进行低压检漏；工况正常，屏蔽泵10正常工作，建立屏蔽泵10输出压力。

4)调节背压阀12的开度，使屏蔽泵10出口压力大于其进口压力；打开回流阀18，形成贮存罐1-液相管路3-屏蔽泵10-回流阀18-气相管路2的循环回路冷却高压泵16，使高压泵16的温度趋近于贮存罐1内液相二氧化碳的相态温度点。

5)高压泵16输出的高压液相二氧化碳进入换热器42中加温到10-15℃后，如图2所示，经出口管直接输送到海上钻井平台60的井口、船舶61或固定泵房64或其他井口设备62，将二氧化碳通过井口压注泵泵入地下1000米到7000米的不同深度的地质封存层位65，进行间歇或连续性运行，直至封存层饱和，然后灌注水泥封井。

单向阀34隔离高压泵16与井口38，防止它们之间的直通，造成高压泵高压端的液相二氧化碳汽化而失去泵入的作业条件。

本实用新型的换热器42与锅炉35的输出热端连接，在热水泵41的驱动下，将锅炉35输出的热水通过换热器42循环，对通过换热器42的液相二氧化碳加热。锅炉35输出的循环热水的温度依靠锅炉35配套的电脑控制，确保二氧化碳在饱和温度之内。一旦温度调定，就能够自动运行，根据不同的温度选择不同的加热模式，本实用新型可根据通过换热器42的液相二氧化碳的温度不同，接通不同功率的电加热器。如通电后启动换热器42，先接通锅炉的一组100KW的电加热器，同时也开启1台热水泵41运行，此时将锅炉35水箱和换热器42内的水进行循环加热，当水温达到80℃时，换热器42可以通过液相二氧化碳。当通过的二氧化碳在0℃-10℃之间时，锅炉自动接入二组100KW的电加热器和2台热水泵41循环水运行，维持工作；当通过的二氧化碳低于0℃时，控制器自动再接上三组100KW电加热器，同时再启动第3台热水泵41；当输出二氧化碳到达10℃时，电加热会选择断开一组或者二组100KW电加热器和对应的热水泵41会停止；当通过的二氧化碳温度高于10℃时，所有电加热器会停止运行，利用锅炉35及水箱内的余热进行工作。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种二氧化碳深埋储存装置，其特征在于，包括液相二氧化碳贮存罐、屏蔽泵、高压泵、换热器、锅炉，所述液相二氧化碳贮存罐输出端分成气相、液相两路，其中液相一路通过数个截止阀、高低压管汇、屏蔽泵到高压泵第一入口端，气相一路通过数个截止阀、背压阀到高压泵第二入口端，并通过回流阀到达高压泵出口端；所述高压泵出口端通过第一单向阀到达换热器输入端，换热器输出端通过第二单向阀通井口压注泵；锅炉输出热水端通过热水泵与换热器的循环管路相连。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳深埋储存装置，其特征在于：所述气相一路分别旁接第一、第三泄压阀，所述液相一路分别旁接第二、第四泄压阀。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳深埋储存装置，其特征在于：所述屏蔽泵出口压力比屏蔽泵进口压力高0.1-0.15MPa。

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