TR202000481A2 - Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇ - Google Patents

Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇

Info

Publication number
TR202000481A2
TR202000481A2 TR2020/00481A TR202000481A TR202000481A2 TR 202000481 A2 TR202000481 A2 TR 202000481A2 TR 2020/00481 A TR2020/00481 A TR 2020/00481A TR 202000481 A TR202000481 A TR 202000481A TR 202000481 A2 TR202000481 A2 TR 202000481A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
line
geothermal power
power plant
gas
inhibitor
Prior art date
Application number
TR2020/00481A
Other languages
English (en)
Inventor
Avci İrfan
Koç Gonca
Baba Alper
Demi̇r Mustafa
Original Assignee
Izmir Yueksek Teknoloji Enstituesue
İzmi̇r Yüksek Teknoloji̇ Ensti̇tüsü Rektörlüğü
Tuzla Jeotermal Enerji A S
Tuzla Jeotermal Enerji̇ Aş
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Izmir Yueksek Teknoloji Enstituesue, İzmi̇r Yüksek Teknoloji̇ Ensti̇tüsü Rektörlüğü, Tuzla Jeotermal Enerji A S, Tuzla Jeotermal Enerji̇ Aş filed Critical Izmir Yueksek Teknoloji Enstituesue
Priority to TR2020/00481A priority Critical patent/TR202000481A2/tr
Priority to PCT/TR2020/051404 priority patent/WO2021145839A2/en
Publication of TR202000481A2 publication Critical patent/TR202000481A2/tr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T50/00Geothermal systems 
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Buluş, jeotermal enerji santrallerinden salınan CO2 gazının, kabuklaşma inhibitörü olarak kullanıldığı bir jeotermal santral sistemi olup, özelliği; eşanjörü ısıtmak için kullanılan buhardan (3) arta kalan, yoğuşmayan gazların atıldığı hat (8) içermesi, bahsedilen hattan (8) gelen yoğuşmayan gazlar içerisindeki CO2 sera gazlarını ayrıştırarak enjeksiyon gaz hattına (16) ileten gaz tutucu (15) birim içermesi, gaz tutucu birimde (15) ayrıştırılan CO2 sera gazlarının bir kısmını kabuklaşma için inhibitör olarak kullanılmak üzere akışkan (1) hattının ayrıştırıcıdan (2) çıkan bölümünden (4) enjekte eden, diğer kısmını ise yeraltına veren bir enjeksiyon gaz hattı içermesi (16) ile karakterize edilmesidir.

Description

TARIFNAME SISTEMDEN SALINAN SERA GAZLARININ KABUK OLUSUMUNU ENGELLEME AMACIYLA HAT INHIBITÖRÜ OLARAK KULLANILDIGI JEOTERMAL SANTRAL SISTEMI Teknolojik Alan: Bulus, jeotermal enerji santrallerinden salinan C02 sera gazlarinin, tutularak, akiskan hattina ve yeraltina verildigi birjeotermal santral sistemi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu: Jeotermal enerji, yüksek sicakliktaki yeralti akiskan kaynaklarinin kullanilmasi ile elektrik üretimi saglayan sürdürülebilir enerji kaynagidir. Jeotermal enerjinin oldukça önemli avantajlari bulunmaktadir. Jeotermal enerji iklim kosullarindan bagimsizdir. Diger sürdürülebilir enerji kaynaklarina oranla verimi daha yüksektir. Dezavantaji ise kalsit, silikat, metal silikatlar ve sülfür minerallerinin birikmesi sonucu akiskan hattindan olusan kabuklasmalardir. Tarifname konusu bulus bu dezavantaji gidermeye yönelik bir yöntem içermektedir. Jeotermal santrallerde, saha akiskani mineralce çok zengin oldugu için akiskanin yeryüzüne çikmasi ile basinç ve sicaklik düsmekte ve mineralin çözünürlügü azalmaktadir. Çökelim kontrolsüz bir biçimde olmakta ve tesis borularinin içerisini tikamaktadir. Önceki teknikler su esasli kimyasallarin, inhibitörlerin uygulanmasi esasina dayanmaktadir. Inhibitörler çok maliyetli kimyasallardir. Kabuklasma azaltma ve çözme etkisine sahip olsalar da akiskan iletim hattinda korozyona neden olmaktadirlar. Kabuklasma jeotermal sistemlerde siklikla karsilasilan bir problemdir. Sicak akiskan dogasi geregi mineralce zengindir. Yeryüzüne çikarken sogumasi ve basincin azalmasi ile çözünürlügün düsmesi sebebi ile mineraller kristal olmayan (amorf) bir yapi ile çökerler. Demliklerde görülen kireçlenme kabuklasma olayina verilebilecek yaygin bir örnektir. Kabuklasma akiskaninin içerigine göre karbonatli, sülfatli veya silikatli olabilir. Elektrik üretilmeye müsait jeotermal sistemlerde genelde silikat kabuklasmasi görülür. Silikat/metal silikat hat borulari içerisinde bir film tabakasi halinde çöker, hatta çogu zaman borunun içerisini tamamen tikadigi durumlar da görülür. Kabuk yalitkan bir malzeme oldugu için sistemden edilen enerji miktarini ve sistemin verimini düsürmektedir. Kabuk olusumunu engellemek için çesitli ticari inhibitörler kullanilmaktadir. Örnegin karbonat esasli kabuk için ticari inhibitörler bulunmaktadir, ancak silikat esasli kabuk için henüz etkili bir inhibitör bulunmamaktadir. Bu konuda çalismalar literatür de yer almakta ancak önerilen yapilarin çogu ticarilesmekten uzaktir, kg mertebesinde üretimi zordur ve çok maliyetlidir. Literatürde sulfonik asit ve/veya amin içeren bilesiklerin metal silikat kabuklasmasinda etkin oldugu raporlanmaktadir. Genel olarak silikat kabuk olusumu söyle anlatilabilir. Basincin azalmasi ile sistemde çözünmüs bulunan 002 gazi hizli bir sekilde akiskandan ayrilir, aynen buzdolabindan çikarilan gazli içecegin efervesans yapmasi gibi. C02 asidik bir gazdir, ayrilmasi sistemi bazik yapmaktadir. Bazik akiskanda olusan metal hidroksitler silisik asit polimerlesmesi ile birlikte silikat kabuklasmasina neden olmaktadir. O nedenle silikat esasli kabuk olusumunu engellemek için sistemin pH*sinin düsürülmesi yoluna gidilmektedir. Bu amaçla, sisteme bir organik asit ilave yapilmaktadir. Formik asit buna örnek olarak verilebilir. Ancak, organik asitlerin hem maliyeti yüksektir hem de uzun kullanimi sistemi korozyona müsait bir hale getirmektedir. Bilinen teknikte, jeotermal santrallerden salinan sera gazlari (C02, HZS gibi) atmosfere verilmektedir. Bilindigi üzere sera gazlari çevreye zararlidir. Bu nedenle jeotermal santrallerde sera gazlarini filtrelemek üzere sistemler kullanilmaktadir. Fakat bu filtre sistemleri oldukça yüksek maliyetlidir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan U numarali ABD patent dokümaninda, jeotermal santrallerde kullanilmak üzere, belirli oranlarda sivi karbon dioksit ve muamele sivisi (islem sivisi) içeren, kabuklasma önleyici bir hat inhibitörü anlatilmaktadir. Bu çalisma, basvurusunu yaptigimiz mevcut patent dökümanindan farklidir. Bu patentte sahada akiskandan çikan COg'in sisteme verilmesi konu edilmektedir. Ek olarak, C02 gaz fazinda akiskana verilmektedir. patent dokümaninda akrilik asit, metakrilik asit ve stiren sülfonik asit içeren bir inhibitör anlatilmaktadir. Bahsedilen inhibitörün maliyeti oldukça yüksektir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan RO12297O numarali Romanya patent dokümaninda jeotermal santrallerde kabuklasmak önleyici olarak kullanilmak üzere bir hat inhibitöründen bahsedilmektedir. Bahsi geçen inhibitör, amonyum poliakrilat, 10'dan daha büyük bir HLB degerinin nonil-fenol-etoksilat tipinde bir yüzey aktif maddesi ve sitrik asit tipinde bir komplekslestirici madde ve bir kati madde içeren bir sivi bilesenden olusmaktadir. Bahsi geçen inhibitörde C02 kullanimina rastlanmamistir. Inihibitörün kullanildigi jeotermal sistemde 002 çevrimi ile ilgili bir veriye rastlanmamistir. Sonuç olarak, teknigin bilinen durumunun asildigi, dezavantajlarinin giderildigi bir jeotermal santral sistemine ihtiyaç duyulmaktadir. Bulusun Kisa Açiklanmasi: Bulus, teknigin bilinen durumunun asildigi, dezavantajlarinin giderildigi, ilave olarak ekstra avantajlar içeren jeotermal santral sistemidir. Bulusun amaci, jeotermal enerji santrallerinden salinan CO; sera gazlarinin tutularak, kabuklasma önleme amaci ile hat inhibitörü olarak kullanilmak üzere akiskan hattina ve yeraltina verildigi bir jeotermal santral sistemi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, çevreye zararli gazlar olarak bilinen C02 sera gazlarinin atmosfere verilmeyerek tesis borularinda kabuklasma önleyici olarak kullanildigi birjeotermal santral sistemi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, kabuklasma önleyici olarak jeotermal sistemden salinan sera gazlarinin kullanilmasi sayesinde düsük maliyetli kabuklasma önleyici hat inhibitörü saglayan yeni bir jeotermal santral sistemi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, hat inhibitörü olarak organik asit kullanilmasinin önüne geçmesi sayesinde olasi korozyon problemlerinin de önlendigi yeni birjeotermal santral sistemi ortaya koymaktir. Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, jeotermal enerji santrallerinden salinan 002 sera gazlarinin, kabuklasma inhibitörü olarak kullanildigi bir jeotermal santral sistemi olup. özelligi; esanjörü isitmak için kullanilan buhardan arta kalan, yogusmayan gazlarin atildigi hat içermesi, bahsedilen hattan gelen yogusmayan gazlar içerisindeki 002 sera gazlarini ayristirarak enjeksiyon gaz hattina ileten gaz tutucu birim içermesi, gaz tutucu birimde ayristirilan C02 sera gazlarinin bir kismini kabuklasma için inhibitör olarak kullanilmak üzere akiskan hattinin ayristiricidan çikan bölümünden enjekte eden, diger kismini ise yeraltina veren bir enjeksiyon gaz hatti içermesi ile karakterize edilmesidir. Sekillerin Açiklanmasi: Bulus, ilisikteki sekillere atifta bulunularak anlatilacaktir, böylece bulusun özellikleri daha net anlasilacaktir. Ancak, bunun amaci bulusu bu belli düzenlemeler ile sinirlamak degildir. Tam aksine, bulusun ilisikteki istemler tarafindan tanimlandigi alani içine dâhil edilebilecek bütün alternatif, degisiklik ve denkliklerinin kapsanmasi da amaçlanmistir. Gösterilen ayrintilar, sadece mevcut bulusun tercih edilen düzenlemelerinin anlatimi amaciyla gösterildigi ve hem yöntemlerin sekillendirilmesinin, hem de bulusun kurallari ve kavramsal özelliklerinin en kullanisli ve kolay anlasilir tanimini saglamak amaciyla sunulduklari anlasilmalidir. Bu çizimlerde; Sekil - 1 Bulus konusu jeotermal santral sistemi temsili görünümüdür. Bu bulusun anlasilmasina yardimci olacak sekiller ekli resimde belirtildigi gibi numaralandirilmis olup isimleri ile beraber asagida verilmistir. Referanslarin Açiklanmasi: Akiskan + buhar hatti Ayristirici (Separatör) Buhar hatti Akiskan Hatti Esanjör (Vaporizer) Kondens hatti Esanjör (Önisitici) Yogusmayan Gaz Hatti 9. Re-enjekisyon hatti .Türbin 11.Generatör 12. Esanjör (Recupratör) 13. Sogutma Ünitesi 14.Pentan Hatti . Gaz Tutucu Birim 16. Enjeksiyon gaz hatti A. Rezervuar B. Örtü kaya C. Üretim kuyusu D. Re-enjeksiyon kuyusu Bulusun Açiklanmasi: Bu detayli açiklamada bulus konusu jeotermal santral sistemi sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak, hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir. Tarifnamede, jeotermal enerji santrallerinden salinan COZ gazlarinin, tutularak, akiskan hattina (8) ve yeraltina verildigi bir jeotermal santral sistemi anlatilmaktadir. Klasik bir jeotermal santral su sekilde çalismaktadir. Rezervuardan (A) alinan basinçli gaz içeren akiskan kuyu baslarindan (C), akiskan +buhar hatti (1) ile alinarak ayristiriciya (2) verilmektedir. Rezervuar (A), örtü kayalarin (B) altinda yer alan ve yüksek basinç ve sicaklikta akiskanin bulundugu bölümdür. Ayristiricida (2), akiskan ve buhar ayrilmaktadir. Buhar (3) ve sicak akiskan (4) kuyubasinda ayrildiktan sonra, buhar ve akiskan ayri borular ile esanjörlere (5 ve 7) gitmektedir. Esanjöre giren buhar hattinda (3) 002 ve HZS gibi NCG'lar tasinmaktadir. Esanjöre girip isisini pentana veren buhar condense olup, kondens hatti (6) ile esanjörden çikan akiskan hattina baglanarak ikisi birden 2. Esanjöre (7) gitmektedir. Buradaki isi alisverisinden sonra re-enjeksiyon hatlari (9) ile re-enjeksiyon kuyularina (D) geri basilmaktadir. Buhar içindeki NCG'Ierde NCG hatti ile (8) bacadan atilmaktadir. Esanjörlerde isinan pentan gaz haline gelerek türbini (10) döndürmektedir. Türbinin çevrilmesi ile de elektrik üretimi gerçeklesmektedir. Türbini döndüren ancak hala sicak olan pentan diger bir esanjöre (recupratör) (12) giderek, sogutma ünitesinden (13) çikan, soguk pentana diger esanjörlere gitmeden (5 ve 7) önce ön isitma yaparak sogumak üzere sogutma ünitesine (13) girmektedir Sistem kapali çevrimini bu sekilde devam ettirmektedir. Bu tip jeotermal santrallerde, ayristirici (2) buhar ve akiskan ayristirdiginda, 002 buhar ile birlikte ayrismaktadir. COg asidik bir gazdir, ayrilmasi sistemi bazik yapmaktadir. Bazik akiskanda olusan metal hidroksitler silisik asit polimerlesmesi ile birlikte silikat kabuklasmasina neden olmaktadir. NCG bacasindan atilan yogusmayan gazlar alinarak, gaz tutucu birimde (15) 002 ayristirilarak enjeksiyon gaz hatlarina (16) yönlendirilmektedir. Enjeksiyon gaz hatlarindan (16) biri akiskan hattinin (1) ayristiricidan (2) çikan bölümünden akiskana (4) enjekte etmekte, digeri ise re-enjeksiyon kuyularindan (D) yeraltina göndermektedir. Böylelikle gaz tutucu birimde (15) ayristirilan COg'nin bir kismi akiskan hattinda (4) inhibitör olarak kullanilirken, kalani yeraltina gönderilmekte, atmosfere sera gazi salinimi önlenmektedir. Ayrica akiskan hattinin (1) ayristirici (2) çikisindan sonraki bölümlerinde (4) kabuklasma olusumunun önüne geçilmekte, kabuklasma ve korozyon önlemek için kullanilan yöntemlere yönelik maliyetlerin azaltilmaktadir. TR TR

Claims (3)

ISTEMLER
1- Bulus, jeotermal enerji santrallerinden salinan C02 gazinin, kabuklasma inhibitörü olarak kullanildigi bir jeotermal santral sistemi olup, özelligi; - esanjörü isitmak için kullanilan buhardan arta kalan, yogusmayan gazlarin atildigi (8) hat içermesi, - bahsedilen hattan gelen yogusmayan gazlar içerisindeki C02 sera gazlarini ayristirarak enjeksiyon gaz hattina ileten gaz tutucu birim içermesi, - gaz tutucu birimde ayristirilan C02 sera gazlarinin bir kismini kabuklasma için inhibitör olarak kullanilmak üzere akiskan hattinin ayristiricidan çikan bölümünden enjekte eden, diger kismini ise yeraltina veren bir enjeksiyon gaz hatti içermesi ile karakterize edilmesidir.
2- Istem 1'e göre jeotermal santral sistemi olup, özelligi; enjeksiyon gaz hattinin (16) C02 gazinin tamamini inhibitör olarak kullanilmak üzere kabuklasma için inhibitör olarak kullanilmak üzere akiskan hattinin (1) ayristiricidan (2) çikan bölümünden (4) enjekte etmesidir.
3- Istem 1'e göre jeotermal santral sistemi olup, özelligi; enjeksiyon gaz hattinin (16) C02 gazinin tamamini yeraltina vermesidir.
TR2020/00481A 2020-01-13 2020-01-13 Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇ TR202000481A2 (tr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/00481A TR202000481A2 (tr) 2020-01-13 2020-01-13 Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇
PCT/TR2020/051404 WO2021145839A2 (en) 2020-01-13 2020-12-26 Geothermal power plant system used as a line inhibitor to prevent the scaling of greenhouse gases emitted from the system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/00481A TR202000481A2 (tr) 2020-01-13 2020-01-13 Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202000481A2 true TR202000481A2 (tr) 2021-07-26

Family

ID=76863940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/00481A TR202000481A2 (tr) 2020-01-13 2020-01-13 Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇

Country Status (2)

Country Link
TR (1) TR202000481A2 (tr)
WO (1) WO2021145839A2 (tr)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598706A (en) * 1993-02-25 1997-02-04 Ormat Industries Ltd. Method of and means for producing power from geothermal fluid
US8276381B2 (en) * 2010-12-20 2012-10-02 Chemtreat, Inc. Return carbon dioxide to flashed geothermal brine to control scale deposition in a geothermal power plant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021145839A2 (en) 2021-07-22
WO2021145839A3 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mahmoudkhani et al. Low-energy sodium hydroxide recovery for CO2 capture from atmospheric air—Thermodynamic analysis
Gallup Production engineering in geothermal technology: a review
EP2134449B1 (en) System, apparatus and method for carbon dioxide sequestration
US8522871B2 (en) Method of direct steam generation using an oxyfuel combustor
EP2763783A1 (en) Process and system for capturing carbon dioxide from a gas stream
BRPI1007178B1 (pt) Processo para a produção de uma composição de inibidor de hidrato líquida pobre e, aparelho para a recuperação de uma composição de inibidor de hidrato líquida.
WO2009105309A1 (en) Method and system for generating steam in the oil industry
US20110011559A1 (en) Water recovery from steam-assisted production
WO2010088738A1 (en) System, apparatus and method for carbon dioxide sequestration
US8276381B2 (en) Return carbon dioxide to flashed geothermal brine to control scale deposition in a geothermal power plant
KR20220093104A (ko) 지열 비응축 가스 혼합물과 같은 h2s 및 co2 풍부 가스 혼합물로부터 h2s 및 co2를 저감시키기 위한 방법 및 시스템
Markusson et al. Utilization of the hottest well in the world, IDDP-1 in Krafla
TR202000481A2 (tr) Si̇stemden salinan sera gazlarinin kabuk oluşumunu engelleme amaciyla hat i̇nhi̇bi̇törü olarak kullanildiği jeotermal santral si̇stemi̇
CA2928820C (en) Process for treating produced water evaporator concentrate
US9403694B2 (en) System for processing brines
WO2016139676A2 (en) An unique process and system, for neutralizing / trapping oxides of carbon present in hot and dirty, fossil fuel fired boiler flue gas.
Dogan et al. Scaling problem of the geothermal system in Turkey
US9498749B2 (en) Method to neutralize hydrogen chloride in superheated geothermal steam without destroying superheat
Hjartarson et al. Utilization of CHloride Bearing, Superheated Steam
Saevarsdottir et al. Utilization of chloride bearing high enthalpy geothermal fluid
CN105036213A (zh) 一种降低油田产出水腐蚀性的处理方法
JP2024073520A (ja) 地熱非凝縮性ガス混合物等のh2s及びco2リッチガス混合物からh2s及びco2を除去するための方法及びシステム
WO2021187971A1 (en) Method of processing gas loaded with carbon dioxide
PL236136B1 (pl) Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych
Hameidi et al. SIMULATION AND OPTIMIZATION OF AMINE SWEETENING PROCESS.