地质物质介导的碳封存材料产生方法以及用于实施所述方法的系统技术方案

本发明专利技术提供了地质物质介导的二氧化碳(CO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】地质物质介导的碳封存材料产生方法以及用于实施所述方法的系统相关专利申请的交叉引用根据《美国法典》第35章第119节(e)的规定，本专利申请案主张于2018年9月1日提交的编号为62/726,225的美国临时专利申请案提交日期的优先权；该专利中的内容以引用方式并入本文中。介绍二氧化碳(CO2)是天然存在的化合物，其以气体形式存在于地球大气中。大气CO2的来源多种多样，并且包括在呼吸过程中产生CO2的人和其他生物体，以及其他天然存在的来源，例如火山、温泉和间歇泉。大气CO2的另外的主要来源包括工业工厂。许多类型的工业工厂(包括水泥厂、精炼厂、轧钢厂和发电厂)燃烧各种碳基燃料，例如化石燃料和合成气。所采用的化石燃料包括煤、天然气、石油、石油焦和生物燃料。燃料还衍生自焦油砂、油页岩、煤液、煤气化以及通过合成气制成的生物燃料。CO2的环境影响受到显著关注。CO2常被视为温室气体。短语“全球变暖”用于指自19世纪末以来观察到的地球大气和海洋平均温度持续上升的情况。由于自工业革命以来，人类活动使得大气CO2的浓度迅速增加，因此人为CO2与全球变暖和气候变化以及海洋碳酸氢盐浓度增加相关联。化石燃料CO2的海洋吸收目前以约100万公吨CO2/小时的速率进行着。自20世纪初以来，地球的平均地表温度上升了约0.8℃(1.4℉)，其中三分之二的温升发生在1980年以后。全球变暖对环境和人类生活的影响是多种多样的。它在一定程度上已经造成了近年来气候的变化。海平面升高、冰川后退、北极圈缩小以及农业模式的改变都是由全球变暖直接引起的，而次生效应和区域效应预计包括极端恶劣天气事件、热带病的蔓延、生态系统中季节模式的时间变化以及对经济的巨大影响。由全球变暖引起的预期的气候变化未来可能会在陆地以及全球范围内产生大规模且可能无法挽回的影响。这种可能性、程度以及具体时间都是不确定的且存在争议的，但有一些预期的气候变化的示例包括给北大西洋输送暖流的海洋环流明显放缓、格陵兰岛和西南极洲冰原大面积减少、陆地生物圈的碳循环反馈引起的全球变暖加速、多年冻土区的陆地碳释放以及海岸沉积物的水化物中甲烷的释放。虽然存在科学争议，但人们认为过量的大气CO2是导致全球变暖的重要因素。自工业革命开始以来，CO2的浓度增加了约百万分之一百(即，范围为280ppm至380ppm)，并且最近观察到此浓度的日均值超过400ppm。因此，CO2封存受到极大关注，特别是以至少足以改善大气中不断增加的人为CO2量的方式。对人为造成的气候变化和海洋酸化的担忧加剧了探索出可扩展、具有成本效益的碳捕获和封存(CCS)方法的紧迫性。通常情况下，CCS方法会分离出复合烟道流中的纯CO2，然后压缩纯化的CO2，最后将其注入地下盐水储层以进行地质封存。这些多步骤过程非常耗能，且需要较多资本投入。碳酸盐矿化是另一种可持续地封存大量CO2(以十亿吨(Gt，即，1,000,000,000吨)计)的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了地质物质介导的二氧化碳(CO2)封存方法及系统。所述方法的方面包括使气态CO2源与水性捕获氨接触，以产生CO2封存产物和水性铵盐，然后使所述水性铵盐液体与地质物质(例如，碱性废弃物)接触，以再生所述水性捕获氨。CO2sequesteringproductandanaqueousammoniumsalt,andthencontactingtheaqueousammoniumsaltliquidwithageomass,e.g.,alkalinewasteproduct,toregeneratetheaqueouscaptureammonia.本专利技术还提供了经配置用于执行所述方法的系统。附图说明图1提供了根据本专利技术的实施例所述的系统的示意图。图2提供了根据本专利技术的实施例所述的系统的示意图，其中CO2封存碳酸盐产生在添加剂存在的情况下发生，并且水性捕获液体再生模块由可再生能源驱动。图3提供了根据本专利技术的实施例所述的系统的示意图，其中另外的CO2气体来自CO2封存碳酸盐产生模块，并由来自CO2气体/水性捕获液体模块的冷凝的逸散性氨蒸气回收，而水性捕获液体再生模块则由工艺蒸汽冷凝产生的废热驱动。图4提供了根据本专利技术的实施例所述的系统的示意图。图5提供了根据本专利技术的实施例所述的系统的示意图，其中所述系统不包括汽提塔或其他氨纯化模块。具体实施方式本专利技术提供了地质物质介导的二氧化碳(CO2)封存方法及系统。所述方法的方面包括使气态CO2源与水性捕获氨接触，以产生CO2封存产物和水性铵盐，然后使所述水性铵盐液体与地质物质(例如，碱性废弃物)接触，以再生所述水性捕获氨。CO2sequesteringproductandanaqueousammoniumsalt,andthencontactingtheaqueousammoniumsaltliquidwithageomass,e.g.,alkalinewasteproduct,toregeneratetheaqueouscaptureammonia.本专利技术还提供了经配置用于执行所述方法的系统。在更加详细地描述本专利技术之前，应当理解，本专利技术不限于所描述的特定实施例，因为在实际实施中一定会存在差异。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而无意限制本专利技术构思，本专利技术的范围将仅由所附权利要求书限定。在提供数值范围的情况下，应当理解，该范围的上限和下限之间的每个中间值以及在该范围内的任何其他规定值或中间值都包含在本专利技术的范围内。除非上下文另有明确规定，否则每个中间值应低至下限单位的十分之一。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围内，并且也包括在本专利技术内，需遵守所述范围内任何特别排除的限值的要求。在所述范围包括一个或两个限值的条件下，排除了那些所包括限值中的任一个或两个的范围也包括在本专利技术内。本文中提出的某些范围在数值前带有术语“大约”。本文中使用术语“大约”的目的是为其后的精确数字以及与该术语之后数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定某一数字是否接近或近似于具体列举的数字时，接近或近似的未列举数字在其出现的上下文中可以是基本上等同于所具体列举数字的数字。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语的含义与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本专利技术的实施或测试中，但下文描述了具有代表性的示例性方法和材料。在本说明书中引用的所有出版物和专利通过引用方式并入本文中，犹如每一单独出版物或专利被具体地和单独地表明通过引用方式并入，且通过引用并入本文的目的是公开和描述与引用的出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用均是针对其在申请日之前公开的内容，并且不应将其解释为承认由于之前的专利技术使得本专利技术无权早于此类出版物。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，可能需要单独确认。需要注意的是，如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封存来自气态CO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180901 US 62/726,2251.一种封存来自气态CO2源中的CO2的方法，所述方法包含：
(a)在足以产生CO2封存碳酸盐和水性铵盐的条件下使水性捕获氨液体与气态CO2源接触；以及
(b)使所述水性铵盐与地质物质组合，以产生再生的水性捕获氨液体；
以封存来自所述气态CO2源中的CO2。


2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包含在足以产生水性碳酸铵的条件下使所述水性捕获氨液体与所述气态CO2源接触，然后使所述水性碳酸铵与阳离子源接触，以产生所述CO2封存碳酸盐。


3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包含在足以产生所述CO2封存碳酸盐和所述水性铵盐的条件下使所述水性捕获氨液体(包括阳离子源)与所述气态CO2源接触。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述CO2封存碳酸盐的产生会产生CO2气体。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述产生的CO2气体通过与水性捕获氨液体接触来回收。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含拆建废料(C&DW)。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮·奎恩，布伦特·R·康斯坦茨，雅各布·施耐德，姜承熙，
申请(专利权)人：蓝色星球系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US