專利名稱：用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地下儲(chǔ)庫或洞庫建造領(lǐng)域，特別涉及一種在石灰?guī)r層地質(zhì)條件下建造地下儲(chǔ)庫或洞庫的方法與裝置。
背景技術(shù)：
地下能源/廢物儲(chǔ)存庫，可用于天然氣、石油等能源的儲(chǔ)存，是大型輸氣干線系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分；也可以封存核廢料或CO2，對(duì)國家安全、能源供應(yīng)以及環(huán)境改善有著重要作用。目前，大規(guī)模地下儲(chǔ)存庫的建造地點(diǎn)主要選擇在采空的石油天然氣儲(chǔ)層，廢棄煤礦，地下咸水層以及適合于水溶造腔的地下鹽巖礦床。由于需要特定的地質(zhì)條件，油氣輸送管網(wǎng)以及油氣消費(fèi)中心附近不一定存在合適的儲(chǔ)存地質(zhì)環(huán)境，這給地下儲(chǔ)存庫尤其是能源儲(chǔ)存庫的發(fā)展帶來影響。因此，研究適合于多數(shù)地區(qū)使用的地下儲(chǔ)存庫建造技術(shù)顯得十分重要。石灰?guī)r在地層中的分布很廣，滲透率很低，具有較好的密封性能。其中，成巖過程中受裂隙化、喀斯特化程度較小的石灰?guī)r巖體裂隙不發(fā)育，且通常被方解石、粘土等填充。 因此，石灰?guī)r層具有建立地下能源及廢物儲(chǔ)存庫的基本地質(zhì)條件。US7156579B2中公開了一種建造石灰?guī)r儲(chǔ)氣庫的方法，該方法利用鹽酸溶解石灰?guī)r建造儲(chǔ)氣庫，石灰?guī)r溶解的化學(xué)反應(yīng)方程式如下所示CaC03+2HCl — CaCl2+C02+H20從上述化學(xué)反應(yīng)方程式可以看出，該方法在造腔過程中將產(chǎn)生大量溫室氣體C02， 因此，CO2氣體若處理不當(dāng)勢(shì)必造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法與裝置， 以解決現(xiàn)有石灰?guī)r造腔方法所存在的溫室氣體ω2排放問題，并為(X)2的利用提供一種新途徑。石灰?guī)r的化學(xué)成分主要是碳酸鈣(CaCO3)，碳酸鈣能溶解于(X)2溶液之中，生成碳酸氫鈣溶液，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下〔O, + ΗλΟ + C:qC.O、Λ 、Cq{HCOλ )、該溶解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度和(X)2分壓變化可顯著影響溶解平衡。降低反應(yīng)溫度，增加(X)2分壓可使反應(yīng)平衡向右移動(dòng)，促使CaCO3溶解；反之，提高反應(yīng)溫度，降低 CO2分壓可使碳酸氫鈣分解，重新生成碳酸鈣、(X)2和Η20。利用碳酸鈣的這一化學(xué)性質(zhì)，可將具有較高壓力的CO2溶液注入石灰?guī)r層，使石灰?guī)r溶解，生成碳酸氫鈣溶液，再通過卸壓促使排出的碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣分解，重新生成碳酸鈣、CO2和H2O,進(jìn)行氣、液、固分離后，分離出的(X)2吸收液可繼續(xù)用于溶解CO2，分離出的(X)2可繼續(xù)用于形成(X)2溶液。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，步驟如下a、從地面鉆取伸入石灰?guī)r層的第一井和第二井，在石灰?guī)r層中設(shè)置至少一條將兩口井連通的通道，在第一井和第二井中分別安裝上第一套管和第二套管；b、將壓力至少為IMPa的(X)2氣體導(dǎo)入壓力至少為IMPa的(X)2吸收液中形成(X)2溶液，然后將(X)2溶液注入第一套管，所述(X)2溶液經(jīng)第一套管流入地下石灰?guī)r層與石灰?guī)r反應(yīng)形成含碳酸氫鈣溶液，與此同時(shí)形成溶腔，所述含碳酸氫鈣溶液從第二套管排出；C、將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓，使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣，然后進(jìn)行氣、液、固分離，將分離出的CO2吸收液繼續(xù)用于溶解CO2，將分離出的(X)2繼續(xù)用于形成(X)2溶液，將分離出的碳酸鈣輸出存放；重復(fù)步驟b、c的操作，直至形成符合設(shè)計(jì)要求的溶腔，則停止向第一套管輸入(X)2 溶液，然后將溶腔中的液體排出，即形成地下儲(chǔ)庫。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，導(dǎo)入CO2吸收液的CO2氣體壓力優(yōu)選IMPa 15MPa，CO2吸收液的壓力優(yōu)選IMPa 15MPa。更優(yōu)選的方案是導(dǎo)入 CO2吸收液的(X)2氣體壓力為2MPa 6MPa，CO2吸收液的壓力為2MPa 6MPa。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，CO2吸收液為水、氯化鈉溶液、草酸納溶液、醋酸納溶液中的至少一種，所述氯化鈉溶液的濃度為0. OOlmol/ L lOmol/L，所述草酸納溶液的濃度為0. 001mol/L 5mol/L，所述醋酸納溶液的濃度為
0.001mol/L 5mol/L。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，優(yōu)選將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓至5 X IO5Pa 1 X IO2Pa,使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣在所述壓力與20°C 80°C下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣。更優(yōu)選的方案是將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓至
1.OlXlO5Pa IX IO3Pa,使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣在所述壓力與20°C 80°C下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置，包括(X)2儲(chǔ)罐、吸收塔、 減壓閥、氣液分離器、結(jié)晶器、真空泵、緩沖器、第一增壓泵、第二增壓泵和第三增壓泵；所述吸收塔設(shè)置有CO2氣體進(jìn)口、⑶2氣體出口、⑶2吸收液進(jìn)口、⑶2溶液出口，其(X)2氣體進(jìn)口通過管件與(X)2儲(chǔ)罐的出氣口連接，其(X)2吸收液進(jìn)口通過管件與第一增壓泵的出液口連接， 其CO2氣體出口通過管件與第三增壓泵的進(jìn)氣口連接；所述(X)2儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口通過管件與第二增壓泵和第三增壓泵的出氣口連接；所述氣液分離器設(shè)置有含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口、(X)2氣體出口和分離液出口，其含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口通過管件與減壓閥的出液口連接，其分離液出口通過管件與結(jié)晶器的分離液進(jìn)口連接；所述結(jié)晶器設(shè)置有分離液進(jìn)口、CO2氣體出口、 CO2吸收液出口和碳酸鈣料漿出口，其(X)2氣體出口通過管件與真空泵的進(jìn)口連接，其(X)2吸收液出口通過管件與第一增壓泵的進(jìn)液口連接，第一增壓泵與結(jié)晶器的連接管件上設(shè)置有 CO2吸收液補(bǔ)充口 ；所述緩沖器的進(jìn)氣口通過管件分別與氣液分離器的CO2氣體出口和真空泵的出口連接，其出氣口通過管件與第二增壓泵的進(jìn)氣口連接。本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置，其結(jié)晶器包括沉降室、 氣提室、噴頭、輸料泵和熱交換器；所述沉降室設(shè)置有碳酸鈣料漿出口和0)2吸收液出口，所述氣提室安裝在沉降室上，并與沉降室相通，其頂部設(shè)置有(X)2氣體出口 ；所述噴頭位于氣提室內(nèi)，其進(jìn)液管通過管件與熱交換器的出液口連接，熱交換器的進(jìn)液口通過管件與輸料泵的出液口連接，輸料泵的進(jìn)液口通過管件與氣液分離器的分離液出口連接。本發(fā)明具有以下有益效果
1、本發(fā)明所述方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，而且為溫室氣體(X)2的利用提供了一種新途徑。2、本發(fā)明所述方法獲得的副產(chǎn)物碳酸鈣是重要的工業(yè)原料及工業(yè)添加劑。3、本發(fā)明所述方法便于實(shí)現(xiàn)在能源消費(fèi)中心或油氣輸送管網(wǎng)附近建立天然氣、石油等能源儲(chǔ)存庫，可根據(jù)市場(chǎng)需要及時(shí)儲(chǔ)存或供應(yīng)能源。4、本發(fā)明所述方法與配套裝置易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。


圖1是本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法中的第一井、第二井、連通兩口井的通道及第一套管和第二套管與第一井和第二井的組裝示意圖；圖2是本發(fā)明所述方法建造的地下儲(chǔ)庫的一種示意圖；圖3是本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置中的結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-地面、2-石灰?guī)r層、3-第一套管、4-第二套管、5-連通兩口井的通道、 6-地下儲(chǔ)庫、7-C02儲(chǔ)罐、8-吸收塔、9-減壓閥、10-氣液分離器、11-結(jié)晶器、12-第一增壓泵、13-真空泵、14-緩沖器、15-第二增壓泵、16-第三增壓泵、17-沉降室、18-氣提室、 19-噴頭、20-碳酸鈣料漿出口、21-( 吸收液出口、22-( 氣體出口、23-輸料泵、24-熱交換器。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法與裝置作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1本實(shí)施例中，用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置如圖3所示，包括(X)2儲(chǔ)罐7、吸收塔8、減壓閥9、氣液分離器10、結(jié)晶器11、真空泵13、緩沖器14、第一增壓泵12、第二增壓泵15和第三增壓泵16。(X)2儲(chǔ)罐7，吸收塔8、減壓閥9、氣液分離器10、真空泵13、 緩沖器14、第一增壓泵13、第二增壓泵15和第三增壓泵16均為常規(guī)設(shè)備，可根據(jù)要求按照化工設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行制造或通過市場(chǎng)購買。結(jié)晶器11如圖4所示，主要由沉降室17、氣提室 18、噴頭19、輸料泵23和熱交換器M組成；所述沉降室17底部設(shè)置有碳酸鈣料漿出口 20， 所述沉降室17頂部設(shè)置有(X)2吸收液出口 21，所述氣提室18安裝在沉降室17上，并與沉降室17相通，其頂部設(shè)置有(X)2氣體出口 22 ；所述噴頭19位于氣提室18內(nèi)，其進(jìn)液管通過管件與熱交換器M的出液口連接，熱交換器M的進(jìn)液口通過管件與輸料泵23的出液口連接。CO2儲(chǔ)罐7、吸收塔8、減壓閥9、氣液分離器10、結(jié)晶器11、真空泵13、緩沖器14、 第一增壓泵12、第二增壓泵15和第三增壓泵16的連接關(guān)系如下所述吸收塔8側(cè)壁設(shè)置有(X)2氣體進(jìn)口、(X)2吸收液進(jìn)口，所述吸收塔8頂部設(shè)置有(X)2氣體出口，所述吸收塔8底部設(shè)置有(X)2溶液出口，其(X)2氣體進(jìn)口通過管件與(X)2儲(chǔ)罐7的出氣口連接，其CO2吸收液進(jìn)口通過管件與第一增壓泵12的出液口連接，其CO2氣體出口通過管件與第三增壓泵16的進(jìn)氣口連接；所述CO2儲(chǔ)罐7的進(jìn)氣口通過管件與第二增壓泵15和第三增壓泵16的出氣口連接；所述氣液分離器10設(shè)置有含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口、 CO2氣體出口和分離液出口，其含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口通過管件與減壓閥9的出液口連接，其分離液出口通過管件與結(jié)晶器中的輸料泵23進(jìn)液口連接；所述結(jié)晶器中氣提室頂部設(shè)置的(X)2氣體出口 22通過管件與真空泵13連接，所述結(jié)晶器中沉降室所設(shè)置的(X)2吸收液出口 21通過管件與第一增壓泵12的進(jìn)液口連接，第一增壓泵12與結(jié)晶器11的連接管件上設(shè)置有(X)2吸收液補(bǔ)充口 ；所述緩沖器14的進(jìn)氣口通過管件分別與氣液分離器10的(X)2氣體出口和真空泵13的出口連接，其出氣口通過管件與第二增壓泵15的進(jìn)氣口連接。實(shí)施例2本實(shí)施例中，用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法使用實(shí)施例1所述的裝置，其步驟如下a、從地面鉆取伸入石灰?guī)r層的第一井和第二井，在石灰?guī)r層中設(shè)置一條將兩口井底部連通的通道5，在第一井和第二井中分別安裝上第一套管3和第二套管4(如圖1所示)，將第一套管3通過管件與實(shí)施例1所述裝置中的吸收塔8的CO2溶液出口相連，將第二套管4通過管件與實(shí)施例1所述裝置中的減壓閥9的進(jìn)液口相連；b、將(X)2儲(chǔ)罐7中的壓力為3MPa的(X)2氣體通過管道輸入吸收塔8，使(X)2氣體被壓力為3MPa、濃度為2mol/L的氯化鈉溶液吸收，形成(X)2溶液，未被吸收的(X)2氣體從吸收塔8頂部的(X)2氣體出口排出，通過第三增壓泵16增壓至3MPa回到CO2儲(chǔ)罐7 ；所述CO2 溶液經(jīng)第一套管3流入地下石灰?guī)r層與石灰?guī)r反應(yīng)形成含碳酸氫鈣溶液，與此同時(shí)形成溶腔，所述含碳酸氫鈣溶液從第二套管4排出；C、排出的含碳酸氫鈣溶液經(jīng)減壓閥9卸壓至常壓進(jìn)入氣液分離器10，在氣液分離器10中，溶解于含碳酸氫鈣溶液中的(X)2析出，經(jīng)氣液分離器10的(X)2氣體出口排入管道， 經(jīng)管道進(jìn)入緩沖器14，經(jīng)緩沖器進(jìn)入第二增壓泵15增壓至3MPa回到(X)2儲(chǔ)罐7，余下的分離液則經(jīng)氣液分離器10的分離液出口排出，通過管道進(jìn)入結(jié)晶器中的輸料泵23，由輸料泵送入熱交換器M加熱至40°C 士5°C，通過管道進(jìn)入位于氣提室內(nèi)的噴頭19，結(jié)晶器中的氣提室18和沉降室17的真空度通過真空泵維持在100 500Pa，溫度控制在35°C 士5°C，分離液中的碳酸氫鈣在所述真空度與溫度下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣，CO2氣體在真空泵13的作用下經(jīng)氣提室頂部的(X)2氣體出口 22及管道進(jìn)入緩沖器14，經(jīng)緩沖器進(jìn)入第二增壓泵15增壓至3MPa回到(X)2儲(chǔ)罐7，液相物料進(jìn)入結(jié)晶器的沉降室17，在沉降室內(nèi)，碳酸鈣結(jié)晶沉降，從沉降室17底部的碳酸鈣料漿出口 20排出，氯化鈉溶液從沉降室頂部的CO2 吸收液出口 21排出，與氯化鈉補(bǔ)充液混合后經(jīng)第一增壓泵12增壓至后再次進(jìn)入吸收塔8;重復(fù)步驟b、c的操作循環(huán)，直至形成符合設(shè)計(jì)要求的溶腔，則停止向第一套管3輸入(X)2溶液，然后向第一套管3輸入壓縮空氣，將溶腔中的液體排出，即形成地下儲(chǔ)庫6(如圖2所示)。實(shí)施例3本實(shí)施例中，用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法使用實(shí)施例1所述的裝置，其步驟如下a、該步驟與實(shí)施例2相同；
b、將(X)2儲(chǔ)罐7中的壓力為5MPa的(X)2氣體通過管道輸入吸收塔8，使(X)2氣體被壓力為5MPa、濃度為0. 05mol/L的醋酸鈉溶液充分吸收，形成(X)2溶液，未被吸收的(X)2氣體從吸收塔8頂部的(X)2氣體出口排出，通過第三增壓泵16增壓至5MPa回到(X)2儲(chǔ)罐7 ；所述(X)2溶液經(jīng)第一套管3流入地下石灰?guī)r層與石灰?guī)r反應(yīng)形成含碳酸氫鈣溶液，與此同時(shí)形成溶腔，所述含碳酸氫鈣溶液從第二套管4排出；C、排出的含碳酸氫鈣溶液經(jīng)減壓閥9卸壓至常壓進(jìn)入氣液分離器10，在氣液分離器10中，溶解于含碳酸氫鈣溶液中的(X)2析出，經(jīng)氣液分離器10的(X)2氣體出口排入管道， 經(jīng)管道進(jìn)入緩沖器14，經(jīng)緩沖器進(jìn)入第二增壓泵15增壓至5MPa回到(X)2儲(chǔ)罐7，余下的分離液則經(jīng)氣液分離器10的分離液出口排出，通過管道進(jìn)入結(jié)晶器中的輸料泵23，由輸料泵送入熱交換器M加熱至45°C 士5°C，通過管道進(jìn)入位于氣提室內(nèi)的噴頭19，結(jié)晶器中的氣提室18和沉降室17在常壓下工作(本實(shí)施例中的真空泵處于非工作狀態(tài))，溫度控制在 400C 士5°C，分離液中的碳酸氫鈣在常壓與所述溫度下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣，CO2 氣體經(jīng)氣提室頂部的(X)2氣體出口 22及管道進(jìn)入緩沖器14，經(jīng)緩沖器進(jìn)入第二增壓泵15 增壓至5MPa回到(X)2儲(chǔ)罐7，液相物料進(jìn)入結(jié)晶器的沉降室17，在沉降室內(nèi)，碳酸鈣結(jié)晶沉降，從沉降室17底部的碳酸鈣料漿出口 20排出，醋酸鈉溶液從沉降室頂部的CO2吸收液出口 21排出，與醋酸鈉補(bǔ)充液混合后經(jīng)第一增壓泵12增壓至5MPa后再次進(jìn)入吸收塔8 ；重復(fù)步驟b、c的操作循環(huán)，直至形成符合設(shè)計(jì)要求的溶腔，則停止向第一套管3輸入(X)2溶液，然后向第一套管3輸入壓縮甲烷，將溶腔中的液體排出，即形成地下儲(chǔ)庫6 (如圖2所示)。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，例如，導(dǎo)入(X)2吸收液的(X)2氣體壓力可選擇IMPa 15MPa中的任一壓力，(X)2吸收液的壓力可選擇IMPa 15MPa中的任一壓力；(X)2吸收液既可以是氯化鈉溶液，或草酸納溶液，或醋酸納溶液，又可以是它們中任兩種溶液的混合液， 還可以是氯化鈉溶液、草酸納溶液和醋酸納溶液三種溶液的混合液。
權(quán)利要求
1.一種用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于步驟如下a、從地面鉆取伸入石灰?guī)r層的第一井和第二井，在石灰?guī)r層中設(shè)置至少一條將兩口井連通的通道(5)，在第一井和第二井中分別安裝上第一套管C3)和第二套管；b、將壓力至少為IMPa的(X)2氣體導(dǎo)入壓力至少為IMPa的(X)2吸收液中形成(X)2溶液， 然后將(X)2溶液注入第一套管( ，所述(X)2溶液經(jīng)第一套管流入地下石灰?guī)r層與石灰?guī)r反應(yīng)形成含碳酸氫鈣溶液，與此同時(shí)形成溶腔，所述含碳酸氫鈣溶液從第二套管(4)排出；c、將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓，使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣，然后進(jìn)行氣、液、固分離，將分離出的CO2吸收液繼續(xù)用于溶解C02，將分離出的(X)2繼續(xù)用于形成(X)2溶液，將分離出的碳酸鈣輸出存放；重復(fù)步驟b、c的操作，直至形成符合設(shè)計(jì)要求的溶腔，則停止向第一套管C3)輸入CO2 溶液，然后將溶腔中的液體排出，即形成地下儲(chǔ)庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于導(dǎo)入(X)2吸收液的(X)2氣體壓力為IMPa 15MPa，CO2吸收液的壓力為IMPa 15MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于導(dǎo)入(X)2吸收液的(X)2氣體壓力為2MPa 6MPa，CO2吸收液的壓力為2MPa 6MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于(X)2吸收液為水、氯化鈉溶液、草酸鈉溶液、醋酸鈉溶液中的至少一種， 所述氯化鈉溶液的濃度為0. OOlmol/L lOmol/L，所述草酸鈉溶液的濃度為0. OOlmol/L 5mol/L，所述醋酸鈉溶液的濃度為0. 001mol/L 5mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓至5 X IO5Pa 1 X IO2Pa,使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣在所述壓力與20°C 80°C下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，其特征在于將排出的含碳酸氫鈣溶液卸壓至Ι.ΟΙΧΙΟ5!^ IX IO3Pa,使含碳酸氫鈣溶液中的碳酸氫鈣在所述壓力與20°C 80°C下分解生成二氧化碳、水和碳酸鈣。
7.一種用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置，其特征在于包括CO2儲(chǔ)罐(7)、吸收塔(8)、減壓閥(9)、氣液分離器(10)、結(jié)晶器(11)、真空泵(13)、緩沖器(14)、第一增壓泵(12)、第二增壓泵(15)和第三增壓泵(16)；所述吸收塔(8)設(shè)置有(X)2氣體進(jìn)口、CO2氣體出口、CO2吸收液進(jìn)口、CO2溶液出口，其 CO2氣體進(jìn)口通過管件與CO2儲(chǔ)罐(7)的出氣口連接，其CO2吸收液進(jìn)口通過管件與第一增壓泵(1 的出液口連接，其CO2氣體出口通過管件與第三增壓泵(16)的進(jìn)氣口連接；所述CO2儲(chǔ)罐(7)的進(jìn)氣口通過管件與第二增壓泵(1 和第三增壓泵(16)的出氣口連接；所述氣液分離器(10)設(shè)置有含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口、CO2氣體出口和分離液出口，其含碳酸氫鈣溶液進(jìn)口通過管件與減壓閥(9)的出液口連接，其分離液出口通過管件與結(jié)晶器 (11)的分離液進(jìn)口連接；所述結(jié)晶器(11)設(shè)置有分離液進(jìn)口、CO2氣體出口、CO2吸收液出口和碳酸鈣料漿出口， 其CO2氣體出口通過管件與真空泵(1 的進(jìn)口連接，其CO2吸收液出口通過管件與第一增壓泵(1 的進(jìn)液口連接，第一增壓泵(1 與結(jié)晶器(11)的連接管件上設(shè)置有CO2吸收液補(bǔ)充口 ；所述緩沖器(14)的進(jìn)氣口通過管件分別與氣液分離器(10)的CO2氣體出口和真空泵 (13)的出口連接，其出氣口通過管件與第二增壓泵(1 的進(jìn)氣口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置，其特征在于結(jié)晶器(11)包括沉降室(17)、氣提室(18)、噴頭(19)、輸料泵(23)和熱交換器(24)；所述沉降室(17)設(shè)置有碳酸鈣料漿出口 00)和CO2吸收液出口(21)，所述氣提室 (18)安裝在沉降室(17)上，并與沉降室(17)相通，其頂部設(shè)置有CO2氣體出口 02)；所述噴頭(19)位于氣提室(18)內(nèi)，其進(jìn)液管通過管件與熱交換器04)的出液口連接，熱交換器04)的進(jìn)液口通過管件與輸料泵的出液口連接，輸料泵的進(jìn)液口通過管件與氣液分離器(10)的分離液出口連接。
全文摘要
一種用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的方法，步驟為a、從地面鉆取伸入石灰?guī)r層的兩口井，并設(shè)置將兩口井連通的通道，在兩口井中分別安裝套管；b、將壓力至少為1MPa的CO2氣體導(dǎo)入相同壓力的CO2吸收液形成CO2溶液，將CO2溶液經(jīng)一套管流入地下與石灰?guī)r反應(yīng)形成碳酸氫鈣溶液，與此同時(shí)形成溶腔，碳酸氫鈣溶液從另一套管排出；c、將排出的碳酸氫鈣溶液卸壓，使其所含碳酸氫鈣分解生成CO2、水和碳酸鈣，將分離出的CO2吸收液和CO2繼續(xù)使用；重復(fù)步驟b、c，直至形成符合設(shè)計(jì)要求的溶腔，將溶腔中的液體排出即形成地下儲(chǔ)庫。用二氧化碳溶解石灰?guī)r建造地下儲(chǔ)庫的裝置包括CO2儲(chǔ)罐、吸收塔、結(jié)晶器、減壓閥、真空泵、緩沖器和增壓泵。
文檔編號(hào)F17D1/00GK102207243SQ20111011707
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者儲(chǔ)偉, 劉建鋒, 王昱飛, 謝凌志, 謝和平 申請(qǐng)人:四川大學(xué)