[发明专利]零排放的天然气发电及液化装置

摘要

零排放的发电装置接收来自井的高温和高压天然气。气体通过一个或多个涡轮膨胀机膨胀，优选转化，并且被送到燃料电池中，在此产生电力、热量、二氧化碳和水。通过至少一个压缩机将二氧化碳压缩，并且将其泵送到井下而隔离。所述涡轮膨胀机具有优选共用压缩机的轴的轴。因此，利用通过在所述涡轮膨胀机中的所述天然气释放的能量使压缩机运行，所述压缩机压缩用于井下隔离的二氧化碳。在一个实施方案中，将所述天然气用于热交换器以生成液体天然气流。所述气体的剩余部分通过所述涡轮膨胀机膨胀，并且在被送到所述燃料电池中之前，在转化器中被处理。可以在所述转化器和燃料电池之间使用变换器。固体氧化物燃料电池是优选的。

主权项

1. 一种天然气发电装置，位于或靠近被至少一个井眼穿过的甲烷生产地层，所述天然气发电装置包含：与所述井眼连接的第一管道，所述管道输送所述甲烷；与所述第一管道连接的涡轮膨胀机，其中所述涡轮膨胀机接收从所述井眼在第一压力下生产的所述甲烷，并且从中产生功，所述甲烷在相对于所述第一压力降低的压力下离开所述涡轮膨胀机，所述涡轮膨胀机具有轴；与所述涡轮膨胀机连接的燃料电池和分离器，其中来自所述燃料电池和分离器的产出包括电力、热量、水和二氧化碳；压缩机，所述压缩机接收所述二氧化碳，并且将其压缩，其中所述压缩机与所述涡轮膨胀机的所述轴机械连接；以及第二管道，所述第二管道与所述压缩机连接，并且将压缩的二氧化碳输送到地质地层中以在其中隔离。