封装和设计用于感测二氧化碳的布拉格光栅光纤系统的方法与流程

专利2026-09-24  13



背景技术:

1、人们正在努力减少石油工业产生的碳足迹。一种方法涉及碳捕获利用和储存(ccus),其中来自如燃煤发电厂的来源的二氧化碳排放物被捕获,并且以防止其进入大气的方式被重新使用或储存。二氧化碳储存可以包括将二氧化碳储存在已知储存了二氧化碳数百万年的地质构造中,如石油和天然气储层等。在实施ccus系统时,能够从气体混合物中识别二氧化碳以便监测ccus的性能并采取措施提高这种性能是有用的。


技术实现思路

1、在一个方面中,公开了碳捕获的方法。将光纤设置在碳捕获利用和储存系统的容积中,该光纤包括对二氧化碳敏感的涂层以在光纤上产生应变。根据光纤上的应变来确定容积中二氧化碳的存在。基于容积中二氧化碳的存在来调整碳捕获利用和储存系统的操作参数。

2、在另一个方面,公开了用于碳捕获的系统。该系统包括在其中具有气体混合物的容积,该气体混合物包含二氧化碳作为组分;光纤,该光纤具有对二氧化碳敏感的涂层以在光纤上产生应变;以及处理器,该处理器被配置成基于使用光纤确定的二氧化碳的存在来调整系统的操作参数。



技术特征:

1.一种碳捕获的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,还包括根据所述光纤(206)上的所述应变来确定所述二氧化碳的浓度以及基于所述浓度来调整所述操作参数。

3.根据权利要求2所述的方法,还包括基于所述光纤(206)上的所述应变的大小来确定所述浓度。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述涂层(506)包含胺化合物。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述光纤(206)在其中包括布拉格光栅(306),所述方法还包括测量所述布拉格光栅(306)的布拉格波长以确定所述应变的大小。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述容积位于以下中的至少一者中:(i)锅炉(102);(ii)涡轮(104);(iii)管道(122);(iv)碳捕获装置(106);以及(ii)压缩机(108)。

7.根据权利要求1所述的方法,其中调整所述操作参数还包括以下中的至少一项:(i)调整操作温度;(ii)调整操作压力;以及(iii)调整co2吸收剂的浓度。

8.一种用于碳捕获的系统,所述系统包括:

9.根据权利要求8所述的系统,其中所述处理器(220)还被配置成根据所述光纤(206)上的所述应变来确定所述二氧化碳的浓度,并且基于所述浓度来调整所述操作参数。

10.根据权利要求9所述的系统,其中所述处理器还被配置成基于所述光纤上的所述应变的大小来确定所述浓度。

11.根据权利要求8所述的系统,其中所述涂层(506)包含胺化合物。

12.根据权利要求11所述的系统,其中所述光纤(206)在其中包括布拉格光栅(306),并且所述处理器(220)还被配置成测量所述布拉格光栅(306)的布拉格波长以确定所述应变的大小。

13.根据权利要求8所述的系统,其中所述容积位于以下中的至少一者中:(i)锅炉(102);(ii)涡轮(104);(iii)管道(122);(iv)碳捕获装置(106);以及(ii)压缩机(108)。

14.根据权利要求8所述的系统,其中所述光纤(206)是以下各项中的一项:(i)沿着传感器(202)的构件的表面设置;以及(iii)嵌入所述构件(204)内。

15.根据权利要求8所述的系统,其中所述操作参数还包括以下中的至少一项:(i)操作温度;(ii)操作压力;以及(iii)co2吸收剂的浓度。


技术总结
本发明公开了一种碳捕获系统和方法。该系统包括在其中具有气体混合物的容积、光纤和处理器。该气体混合物包含二氧化碳作为组分。光纤具有对二氧化碳敏感的涂层以在光纤上产生应变。处理器被配置成基于使用光纤确定的二氧化碳的存在来调整系统的操作参数。

技术研发人员:N·萨科斯维尔,A·阿瓦格里亚诺,P·威索基,J·弗兰考,H·斯蒂布
受保护的技术使用者:贝克休斯油田作业有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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