CN217422917U - 一种浮式近岸或离岸co2液化存储转运系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，包括设有系泊装置用于近岸或离岸固定的浮式平台(1)；还包括设置于岸上(11)或码头(43)上用于收集CO₂的碳捕捉工厂，通过气态CO₂输送管路将CO₂输送到位于所述浮式平台(1)上的气态CO₂接收和预处理装置(7)；所述浮式平台(1)上还设置有CO2液化装置(6)用于CO₂液化；CO₂液化装置(6)连接了液态CO₂储罐；液态CO₂储罐设置有液态CO₂外输装置(5)，所述液态CO₂外输装置(5)通过管线连接液态CO₂运输船(18)。本发明实现了近岸或离岸条件下得气态CO₂接收、液化、储存和转运功能要求；同时浮式平台具备安全、环保、高效和灵活的优点。

Description

一种浮式近岸或离岸CO2液化存储转运系统

技术领域

本发明涉及一种浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，更具体地说，涉及一种适用于系泊于近海的满足气体CO₂接收、CO₂液化、液态CO₂储存和转运功能的处理系统。

背景技术

碳捕集、利用和封存(CCUS)是实现碳中和目标的关键之一，利用二氧化碳的方式有很多种，但真正做到永久封存和零碳，地质封存包含盐水层、油气层和煤层等地质体内的CO₂封存是最有效和CCUS中的最后的环节。随着海上石油勘测及开发，我国已经逐步掌握了近远海地质条件，多项研究显示我国近远海CO₂地质封存的潜力巨大，具备工程实践的条件。

随着碳捕捉、液化技术、储存和海上运输技术的发展已趋于成熟，我国基本具备开展CO₂海上封存的条件；我国工业园区大多临海而建，但在现有技术下，园区内各工厂独自开展CO₂捕捉、液化、运输和封存成本和风险很大，尤其是部分小工厂不具备CO₂液化的条件，因此区域内多个工厂捕捉CO₂后集中处理是一种趋势。

发明内容

本发明提供一种浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，实现了近岸或离岸条件下得气态CO₂接收、液化、储存和转运功能要求；同时浮式平台具备安全、环保、高效和灵活的优点。

为了达到上述目的，本发明一种浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，包括设有系泊装置用于近岸或离岸固定的浮式平台。所述系统还包括设置于岸上或码头上用于收集CO₂的碳捕捉工厂，所述碳捕捉工厂通过气态CO₂输送管路将CO₂输送到位于所述浮式平台上的气态CO₂接收和预处理装置；所述浮式平台上还设置有CO2液化装置，将所述气态CO₂接收和预处理装置处理的CO₂液化；所述CO₂液化装置连接了液态CO₂储罐；所述液态CO₂储罐设置有液态CO₂外输装置，所述液态CO₂外输装置通过管线连接停靠于所述浮式平台傍边的液态CO₂运输船。

优选的，近岸条件下，所述浮式平台上设置岸电接收装置，所述岸电接收装置通过输电线连接位于岸上的供电设备；所述浮式平台上设置配电盘和变压器；其中，所述码头为工业园区码头。所述浮式平台1采用长方形驳船型式。

优选的，离岸条件下，所述浮式平台上设置电站以及配电盘和变压器。所述电站采用LNG动力，并配置碳捕捉装置，直接连接所述CO2液化装置。所述浮式平台为双底双壳船型形式。最优方式下，所述液态CO₂储罐型式为C型储罐；所述系泊装置采用Yoke形式；所述浮式平台的作业水深为20米至50米。

此外，所述浮式平设置了生活区和辅助设备装置。

本发明的优点，分为近岸条件下和离岸条件两种。

近岸条件下，本发明适用于近岸码头系泊作业，集气态CO₂接收，CO₂的液化、存储和转运功能一体化的浮式平台的型式。本浮式平台采用长方形驳船型式，吃水小，水线面面积大，垂向运动较小，旁靠码头系泊，可以满足码头条件下的安全作业要求；浮式平台型式布置灵活，可以拖航至其他区域继续作业。碳捕捉工厂与浮式平台间的气态CO₂管道全部布置在陆上，建造成本低和方便施工；浮式平台用电来自岸电，平台自身不产生CO₂，可以实现零碳排放；浮式平台可以接收多路气态CO₂的接收，可以根据平台CO₂处理总体能力，调整碳捕捉工厂能力和碳捕捉工厂数量。

离岸条件下，本发明适用于近海系泊作业，集气态CO₂接收，CO₂的液化、存储和转运功能一体化的浮式平台的型式。本浮式平台采用双底双壳船型形式，浮体前后部线型可以有效的减少抨击和上浪，可以满足温和海况下的作业要求；浮体采用标准型，可以有效的缩短建造周期和降低成本；浮式平台甲板面设备采用模块化建造方式，可以有效的减少工期；平台系泊装置采用Yoke型，满足作业水深20米至50米要求，适用于大部分近海海域；浮式平台可以接收多路气态CO₂的接收，可以根据平台CO₂处理总体能力，调整碳捕捉工厂能力和碳捕捉工厂数量；浮式平台系泊于近海，可以减少浮式平台和液态CO₂运输船靠泊时间，有效提高液态CO₂卸载效率；浮式平台系泊于近海，碳捕捉工厂与平台间的气体管道长度可以实现最优化布置。

附图说明

图1为本发明浮式离岸CO₂液化储存转运系统示意图；

图2为本发明系统浮式平台在图1中的A向视图；

图3为本发明系统在图1中的B向视图；

图4为本发明浮式近岸CO₂液化储存转运系统示意图；

图5为本发明系统浮式平台在图4中的A向视图；

图6为本发明系统在图4中的B向视图；

图7为本发明系统在图4中的C向视图；

图中，1、浮式平台，2、生活区，3、电站，4、配电盘和变压器，5、液态CO₂外输装置，6、CO2液化装置，7、气态CO₂接收和预处理装置，8、平台系泊装置，9、第一液态CO2储罐，10、第二液态CO2储罐，11、岸上，12、第一碳捕捉工厂，13、第一气态CO2输送管路，14、第二碳捕捉工厂，15、第二气态CO₂输送管路，16、第三碳捕捉工厂，17、第三气态CO₂输送管路，18、液态CO₂运输船；33、后部系泊装置，36、前部系泊装置，37、岸电接收装置，43、码头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

如图1～3所示，本发明浮式离岸CO₂液化存储转运系统，可以接收多路气态CO₂，实现CO₂集中接收、液化、储存和转运功能。包括系泊于近海的浮式平台1，所述浮式平台1为无动力船型平台；所述浮式平台1的前部设置有平台系泊装置8；所述浮式平台1的中部沿长度方向依次设置有电站3、变压器和配电盘4、液态CO₂外输装置5、CO₂液化装置6和气态CO₂接收和预处理装置7；浮式平台的中部舱内设置有液态CO₂储罐；所述浮式平台1的后部设置有生活区2；所述浮式平台1的前方为岸上11，岸上11内分布多个碳捕捉工厂，捕捉的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置；所述浮式平台1的一侧为靠泊液态CO₂运输船20，液态CO₂通过浮式平台液态CO₂外输装置驳运到CO₂运输船。

优选的，电站、CO₂液化装置和CO₂接收和预处理装置沿浮式平台的长度方向排列，CO₂液化装置位于中间位置，电站靠近生活区；电站采用LNG动力和配置碳捕捉装置，为零碳排放平台；液态CO₂储罐型式为C型储罐；平台系泊装置采用Yoke形式；浮式平台的作业水深为20米至50米；碳捕捉工厂捕集的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置；优选的，电站、变压器和配电盘、液态CO₂外输装置、CO₂液化装置和气态CO₂接收和预处理装置采用模块化建造和安装；此外，浮式平台和液态CO₂运输船采用旁靠方式完成CO₂转运。

优选的，如图1-3所示，位于浮式平台1的中部沿长度方向依次设置有电站3、变压器和配电盘4、液态CO₂外输装置5、CO₂液化装置6和气态CO₂接收和预处理装置7，舱内设置有第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10；浮式平台1的前部设置有平台系泊装置8；浮式平台1的前方为岸上11，岸上11设置有第一碳捕捉工厂12，第二碳捕捉工厂14和第三碳捕捉工厂16，分别通过第一气态CO₂输送管路13，第二气态CO₂输送管路15和第三气态CO₂输送管路17与CO₂接收和预处理装置7连接；浮式平台1的左侧为液态CO₂运输船20。

如图2所示，浮式平台1为无动力船型；生活区2位于浮式平台1后部，为操作维护人员提供必要的工作场所；电站3和配电盘和变压器4靠近生活区2，CO₂液化装置6位于电站3和气态CO₂接收和预处理装置7的中间，CO₂接收和预处理装置7的中间靠近平台系泊装置8；第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10位于浮式平台1的舱内，沿长度方向排列。

本发明离岸CO2液化存储转运系统主要流程为：位于岸上11的第一碳捕捉工厂12，第二碳捕捉工厂14和第三碳捕捉工厂16捕捉的气体CO2经加压后，通过陆上和海底管道的形式输送到浮式平台1。具体说，通过第一气态CO2输送管路13，第二气态CO₂输送管路15和第三气态CO₂输送管路17经平台系泊装置8进入气态CO₂接收和预处理装置7，处理后的气态CO₂进入CO2液化装置6，液化后存储在第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10，定期通过液态CO₂外输装置5驳运到液态CO₂运输船18，完成CO₂接收、液化、储存、卸载和转运工作。

如图3所示，为浮式平台1和液态CO₂运输船18通过液态CO₂外输装置5执行驳运操作示意图。本发明浮式离岸CO₂液化存储转运系统，具有气态CO2接收、CO₂液化、液态CO₂储存、卸载和转运功能，辅助系统、配电系统和储罐的容积可以根据平台设计能力综合确定。

综上，本发明一种浮式离岸CO₂液化存储转运系统，包括浮式平台，浮式平台为无动力船型平台；浮式平台的后部设置有生活区；浮式平台的中部甲板面沿长度设置有电站、变压器和配电盘、液态CO₂外输装置、CO₂液化装置和气态CO₂接收和预处理装置；浮式平台的前部设置有平台系泊装置；浮式平台系泊于近海海域，岸上设置有多个碳捕捉工厂，捕捉的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置；浮式平台右侧为液态CO₂运输船，液态CO₂通过液态CO₂外输装置实现驳运，CO₂运输船将液态CO₂运送至用户；本发明实现了离岸条件下得气态CO₂接收、液化、储存和转运功能要求；同时浮式平台具备安全、环保、高效和灵活的优点。

如图1～4所示，本发明浮式近岸CO₂液化存储转运系统，包括系泊于码头43的浮式平台1，浮式平台1为长方形驳船平台；位于浮式平台1的中部设置有CO₂液化装置6，舱内设置有第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10，中部右侧设置有气态CO₂接收装置和预处理装置7，中部左侧设置有液态CO₂外输装置5；浮式平台1的后部设置有生活区2；浮式平台1的前部设置有岸电接收装置37、配电盘和变压器4以及辅助设备装置39；浮式平台1的前部右侧设置有前部系泊装置36，后部右侧设置有后部系泊装置33；浮式平台1的右侧为工业园区码头43，捕捉的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置；园区内分布多个碳捕捉工厂，包括第一碳捕捉工厂12，第二碳捕捉工厂14和第三碳捕捉工厂16；浮式平台1的左侧为靠泊的液态CO₂运输船18，液态CO₂通过浮式平台液态CO₂外输装置驳运到CO₂运输船。优选的，气态CO₂接收装置、CO₂液化装置和液态CO₂外输装置沿浮式平台的宽度方向排列；

如图2所示，浮式平台1为驳船形式，为中空箱体结构；生活区2位于浮式平台1后部，为操作维护人员提供必要的工作场所；CO₂液化装置6位于浮式平台1中部；配电盘和变压器4位于浮式平台1前部；第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10沿浮式平台1长度方向排列，液态CO₂储罐型式为C型储罐。

优选的，生活区、CO₂液化、配电盘和变压器沿浮式平台的长度方向排列；液态CO₂液化工艺对环境污染少；浮式平台供电采用架线的形式；平台电力消耗来自岸电，浮式平台自身可以实现零碳排放；碳捕捉工厂捕集的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置。

如图3所示，第一碳捕捉工厂12，第二碳捕捉工厂14和第三碳捕捉工厂16捕集的CO₂经处理加压后分别通过第一气态CO₂输送管路13，第二气态CO₂输送管路15和第三气态CO₂输送管路17输送到气态CO₂接收装置和预处理装置7；气态CO₂进入CO₂液化装置6进行液化；液化天然气存储到第一液态CO₂储罐9和第二液态CO₂储罐10；定期通过液态CO₂外输装置5驳运到液态CO₂运输船18，完成CO₂的接收、液化、储存和外输功能。

如图4所示，岸电接收装置37位于浮式平台1前部右侧，通过架线的形式接收来自码头43的电力供应，浮式平台生产用电通过电缆连接到浮式平台岸电接收装置，配电盘和变压器4位于岸电接收装置37和辅助设备装置39之间。优选的，岸电接收装置、配电盘和变压器以及辅助设备装置沿浮式平台的宽度方向排列，配电盘和变压器位于中间位置；

本发明浮式近岸CO₂液化存储转运系统，CO₂接收、液化、储存和外输及辅助系统和配电系统能够的能力可以根据作业能力确定。

综上，本发明浮式近岸CO₂液化存储转运系统，包括系泊于码头的浮式平台，浮式平台为长方形平台；浮式平台的后部设置有生活区；浮式平台的中部设置有CO₂液化装置，舱内设置有液态CO₂储罐，中部右侧设置有气态CO₂接收装置和预处理装置，中部左侧设置有液态CO₂外输装置；浮式平台的前部设置有岸电接收装置、配电盘和变压器以及辅助设备装置；浮式平台的前部右侧和后部右侧设置有系泊装置；浮式平台的右侧为工业园区码头，浮式平台通过系泊装置系泊在码头，浮式平台生产用电来自码头通过电缆连接到岸电接收装置；工业园区内设置有多个碳捕捉工厂，捕捉的气态CO₂通过管道输送到浮式平台气态CO₂接收装置和预处理装置；浮式平台的左侧为液态CO₂运输船，液态CO₂通过液态CO₂外输装置驳运至CO₂运输船后运送至封存地；本发明实现了近岸气态CO₂接收、液化、储存和转运功能要求；同时浮式平台具备环保和灵活的优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，包括设有系泊装置用于近岸或离岸固定的浮式平台(1)；其特征在于，

所述系统还包括设置于岸上(11)或码头(43)上用于收集CO₂的碳捕捉工厂，所述碳捕捉工厂通过气态CO₂输送管路将CO₂输送到位于所述浮式平台(1)上的气态CO₂接收和预处理装置(7)；所述浮式平台(1)上还设置有CO₂液化装置(6)，将所述气态CO₂接收和预处理装置(7)处理的CO₂液化；所述CO₂液化装置(6)连接了液态CO₂储罐；所述液态CO₂储罐设置有液态CO₂外输装置(5)，所述液态CO₂外输装置(5)通过管线连接停靠于所述浮式平台(1)傍边的液态CO₂运输船(18)。

2.根据权利要求1所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，近岸条件下，所述浮式平台(1)上设置岸电接收装置(37)，所述岸电接收装置(37)通过输电线连接位于岸上的供电设备；所述浮式平台(1)上设置配电盘和变压器(4)。

3.根据权利要求2所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，所述码头为工业园区码头。

4.根据权利要求1所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，离岸条件下，所述浮式平台(1)上设置电站(3)以及配电盘和变压器(4)。

5.根据权利要求4所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，所述电站(3)采用LNG动力，并配置碳捕捉装置，直接连接所述CO₂液化装置(6)。

6.根据权利要求1～5任一所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，所述浮式平台(1)设置了生活区(2)和辅助设备装置(39)。

7.根据权利要求1～3任一所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，近岸条件下，所述浮式平台(1)采用长方形驳船型式。

8.根据权利要求1或4或5所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，所述浮式平台(1)为双底双壳船型形式。

9.根据权利要求8所述浮式近岸或离岸CO₂液化存储转运系统，其特征在于，所述液态CO₂储罐型式为C型储罐；所述系泊装置采用Yoke形式；所述浮式平台(1)的作业水深为20米至50米。

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