降低燃料的碳排放浓度的制作方法

降低燃料的碳排放浓度的制作方法
【专利摘要】降低燃料的碳排放浓度的技术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。
【专利说明】降低燃料的碳排放浓度
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年8月17日提交的且题为《L0W-CARB0N 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《L0W-CARB0N 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
[0003]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。
[0004]【背景技术】
[0005]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(Cl)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Cl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】

[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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Cl目标或特定燃料Cl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Cl，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。
[0028]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Cl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Cl降低的规章下高Cl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Cl阈值或Cl降低阈值的燃料。
[0029]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。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]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；
[0031]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；[0032]图3A-3B示出根据本发明碳流量计算和确定低Cl烃类燃料的监管值的示例方法;
[0033]图4示出根据本发明生产和/或供应低Cl烃类燃料的示例工艺流程；
[0034]图5A-5B示出二氧化碳捕集系统的示例路径的示意图；
[0035]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
[0036]图7A-7C示出二氧化碳分离系统的实例。
【具体实施方式】
[0037]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。
[0038]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Cl，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”。
[0039]可在某个监管体系内根据其具体Cl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Cl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Cl，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Cl。
[0040]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Cl。
[0041]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Cl。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，Cl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Cl值。油箱至车轮路径可包括例如制定成表示燃烧I兆焦(MJ)的精炼燃料(例如，汽油)生成的GHG的Cl值。在一个计算实例中，油井至油箱路径的大约Cl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Cl值大约是22.2。油箱至车轮路径的大约Cl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Cl值大约是95C02排放克数/MJ。
[0042]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Cl的原始烃的低Cl烃。
[0043]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。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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)。 [0047]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)。
[0048]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。
[0049]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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]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Cl值。在该燃料路径的生命周期Cl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。
[0053]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。
[0054]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Cl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Cl的一个或多个标准或阈值的监管体系中的碳“信用额度”。
[0055]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Cl。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。
[0056]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IOm乘大约7m乘大约2m到大约1000m乘大约50m乘大约15m。
[0057]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。[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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)。
[0062]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。
[0063]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。[0064]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。
[0065]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IOm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)。
[0066]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。
[0067]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。
[0068]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。
[0069]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I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。[0070]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。
[0071]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。
[0072]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。
[0073]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。
[0074]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。
[0075]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。
[0076]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。 [0077]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。
[0078]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。
[0079]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。
[0080]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。[0081]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。
[0082]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。
[0083]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 —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—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—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。[0084]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。
[0085]低Cl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Cl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。
[0086]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。
[0087]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。
[0088]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。
[0089]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。
[0090]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。
[0091]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。
[0092]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。
[0093]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。
[0094]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。
[0095]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)。
[0096]现转向图3A-3B，这些附图示出了碳流量计算和确定低Cl烃类燃料的监管值的示例方法例如，生产和/或供应低Cl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。
[0097]在一个方面中，这里所公开的生产和/或供应低Cl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一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一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。
[0098]在另一方面，这里所公开的生产和/或供应低Cl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，包含大气二氧化碳一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一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。
[0099]在又一方面中，这里所公开的生产和/或供应低Cl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。
[0100]在又一个方面中，这里所公开的生产和/或供应低Cl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一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一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。
[0101]在又一方面，生产和/或供应低Cl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，包含大气二氧化碳一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一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。
[0102]在又一方面中，生产和/或供应低Cl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。
[0103]转到图3A(以及还参照下表1)，示出了碳流量计算和使用Cl值(例如，采用CO2排放克数/MJ)确定低Cl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”Cl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Cl烃类燃料生产和/或供应的Cl值的计算实例。
[0104]
【权利要求】
1.一种降低燃料的二氧化碳排放浓度的方法，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 从所述生产的烃流体生产燃料，所述燃料包括低碳燃料且根据所述二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述二氧化碳流体的所述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。
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； 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2-4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.如前述权利要求中的任一项所述的方法，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。
7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一和第二井眼是同一井眼。
8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，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.如前述权利要求中的任一项所述的方法，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.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳运输燃料。
11.一种降低燃料的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；以及 将所述捕集的二氧化碳流体提供到生成低碳燃料的过程，所述低碳燃料根据所述二氧化碳流体的所述来源分配由排放信用额度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于， 所述二氧化碳流体的所述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。
13.如权利要求12 所述的方法，其特征在于，所述工业生产过程包括从在流体中的环境空气捕集二氧化碳。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述流体是二氧化碳吸收液体，以及将二氧化碳从环境空气捕集到流体中，包括: 引导环境空气通过填料； 使所述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。
15.如权利要求12-14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11-15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11-16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.—种降低燃料的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，所述捕集的二氧化碳流体注入所述地质形成物；以及 提供作为低碳燃料的燃料，所述低碳燃料根据所述捕集的二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于， 所述二氧化碳流体的所述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。
20.如权利要求19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。
21.如权利要求19或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。
22.如权利要求18-21中的任一项所述的方法，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。
23.如权利要求18-22中任一项所述的方法，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。
24.如权利要求18-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳运输燃料。
25.—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二氧化碳流体产自所述地质形成物；以及 将所述接收的烃流体精炼成低碳燃料，所述低碳燃料根据注入所述地质形成物的所述二氧化碳流体的来源分配有排放信用额度。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于， 所述二氧化碳流体的所述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。
27.如权利要求26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。
28.如权利要求26或27中任一项所述的方法，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。
29.如权利要求25-28中任一项所述的方法，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。
30.如权利要求25-29中任一项所述的方法，其特征在于，所述低碳燃料包括低碳消费者运输燃料。
【文档编号】C01B31/20GK103946342SQ201280051043
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2011年8月17日
【发明者】J·罗兹, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:1234第10街有限公司