CN220076629U - 一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，涉及储存运输和海底注入平台，尤其涉及箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台。其特征在于包括:集装箱式液化二氧化碳储存装置(100)、液化二氧化碳运输装置(200)和液化二氧化碳海底注入平台(300)，集装箱式液化二氧化碳储存装置(100)设置在液化二氧化碳运输装置(200)上，液化二氧化碳运输装置(200)一端设置有液化二氧化碳海底注入平台(300)。本发明与现有技术相比:实现了液化二氧化碳储存、运输和海底注入一体化和储存、运输的集装箱标准化，海底封存不受作业地点限制，不需要专用码头和专用海洋平台配套，投资小，灵活性好，效率高。

Description

一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台

技术领域

本发明涉及储存运输和海底注入平台，尤其涉及一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台。

背景技术

目前，二氧化碳深海封存是将各处捕集到的二氧化碳，经传输管道存放于陆上二氧化碳存储终端液化储存，通过液化二氧化碳运输船转运至封存海域的制定设备上。这种操作模式需要路上汇集管线布设专用二氧化碳外输码头和专用二氧化碳运输船，设计环节多，基础设施建设规模庞大，投资巨大，路上无法远距离运输、船型需要定制，由于常规二氧化碳储罐需要保持13公斤压力和零下55度低温，而常规货罐不具备深冷装置，仅能通过续压方式维持二氧化碳液化状态，导致货罐厚的较厚，续压时间有限，因此现有技术不利于标准化收集和转运二氧化碳。

现有技术的二氧化碳的储存方式是将捕集工厂获得的二氧化碳进行加压处理，储存在C型罐中，然后运输到岸边后再通过管线打入到二氧化碳船的专用储罐中，这种做法需要对二氧化碳进行2次加压处理，且需要较长的管线和时间来完成二氧化碳的二次储存，投资大，灵活性差，效率低。液化二氧化碳海洋运输是建造专用二氧化碳运输船，其他常规船型无法兼用，建造时间长，投资大，且需要专用码头和专用海洋平台配套，工程量大。

同时，现有技术的液化二氧化碳海底封存需要单独建造一型专用固定海洋平台，作业地点固定，封存海洋受到极大限制，注入平台的成本高，系统复杂，需要人员长期维护，利用效率受二氧化碳运输船能力限制。在集装箱船上配置一套二氧化碳传输以及封存系统也是非常昂贵。而且需要海底封存系统，需要钻井封存设备，需要高压管线。一旦建造完毕无法回收和重复利用，作业地点受限。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于包括：集装箱式液化二氧化碳储存装置、液化二氧化碳运输装置和液化二氧化碳海底注入平台，集装箱式液化二氧化碳储存装置设置在液化二氧化碳运输装置上，液化二氧化碳运输装置一端设置有液化二氧化碳海底注入平台；

所述集装箱式液化二氧化碳储存装置，包括：液化二氧化碳储舱、集装箱框架，液化二氧化碳储舱固定设置在集装箱框架内，液化二氧化碳储舱外壁包裹有隔热层，液化二氧化碳储舱外壁与隔热层之间设置有冷凝管，冷凝管穿出隔热层与冷凝压缩机相连；液化二氧化碳储舱支撑设置于集装箱框架内；液化二氧化碳储舱内壁设置有可与外界管路连通的液货泵；液货泵通过开设于液化二氧化碳储舱上的开口与外界连通，开口处设置有盖板，液化二氧化碳储舱内部与设置于液化二氧化碳储舱外部的液货处理单元连通；

所述液化二氧化碳运输装置，包括主船体，主船体首部设有生活区，主船体内部设置机舱区，机舱区内设置有发电机，主船体首部设置有可以靠港时使用的艏侧推设备，主船体尾部设置有全回转推进器；

主船体在平行中体区间具有四个桩腿，桩腿下方连接四个桩靴，在主船体上设置有四个升降机构；主船体中部设有吊机，主船体上设置绑扎桥结构，主船体尾部设置有液化二氧化碳海底注入平台；

液化二氧化碳海底注入平台包括：液化二氧化碳注入模块、软管收放系统及可移动海底封存装置，液化二氧化碳注入模块通过低温高压软管与可移动海底封存装置相连。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：所述冷凝管盘曲状设置在液化二氧化碳储舱外壁与隔热层之间。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：液化二氧化碳储舱为C型舱，液化二氧化碳储舱通过固定鞍座支撑固定于集装箱框架内。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，所述隔热层为隔热的绝缘泡沫材料。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，液化二氧化碳储舱内温度设定在-50℃至-65℃之间。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，所述主船体为对称结构，具有三角形首部，与中心轴夹角为R，45°<R<75°。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，所述主船体尾部为方形，主船体具有型线。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，所述机舱区内设置三至四台发电机。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：液化二氧化碳注入模块包括：低温高压缓冲罐、高压压缩机、液态二氧化碳处理模块，其中：低温高压缓冲罐与高压压缩机相连，二氧化碳处理模块分别与低温高压缓冲罐、高压压缩机相连。

根据以上所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：所述可移动海底封存装置包括：低温高压释放阀、应急切断装置及高压软管接口管汇模块，其中：低温高压释放阀与应急切断装置相连，高压软管接口管汇模块分别与低温高压释放阀、应急切断装置相连。

本发明与现有技术相比:提供了一种集装箱式液化二氧化碳储存运输及和海底注入平台，将液态二氧化碳储存在C型罐中，再将罐体放置于标准的集装箱中，实现二氧化碳的标准化运输。该平台具有自航能力，可在近海和深海区域进行航行，可解决专用的二氧化碳海底封存平台作业地点受限的问题。当本发明的平台在近海航行时，可在能力范围内装载一部分的储存二氧化碳的集装箱，通过自航能力进行运输直至深海区域。该平台具有桩腿和桩靴，当到达深海区域时可自行在水中进行固定，并且将二氧化碳注入到海洋中。该平台固定的海洋后，可作为暂时的海底封存平台使用，当集装箱船运输二氧化碳箱体后可直接通过船上吊将箱体放入平台，集装箱船既可以离开装载灵活且不需要花费大量的等待传输的时间。

附图说明

附图1是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的结构示意图。

附图2是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的集装箱式液化二氧化碳储存装置的结构示意图。

附图3是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的箱式液化二氧化碳运输装置的主视图。

附图4是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的箱式液化二氧化碳运输装置的俯视图。

具体实施方式

一种优选实施方式

附图1是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的结构示意图。

附图2是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的集装箱式液化二氧化碳储存装置的结构示意图。

附图3是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的箱式液化二氧化碳运输装置的主视图。

附图4是本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台的箱式液化二氧化碳运输装置的俯视图。

一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，包括：集装箱式液化二氧化碳储存装置100、液化二氧化碳运输装置200和液化二氧化碳海底注入平台300，集装箱式液化二氧化碳储存装置100设置在液化二氧化碳运输装置200上，液化二氧化碳运输装置200一端设置有液化二氧化碳海底注入平台300；

所述液化二氧化碳储舱102、集装箱框架101，液化二氧化碳储舱102固定设置在集装箱框架101内，液化二氧化碳储舱102外壁包裹有隔热层105，液化二氧化碳储舱102外壁与隔热层之间设置有冷凝管104，冷凝管104穿出隔热层105与冷凝压缩机103相连；液化二氧化碳储舱102支撑设置于集装箱框架101内；液化二氧化碳储舱102内壁设置有可与外界管路连通的液货泵107；液货泵107通过开设于液化二氧化碳储舱102上的开口与外界连通，开口处设置有盖板，液化二氧化碳储舱102内部与设置于液化二氧化碳储舱102外部的液货处理单元106连通；

所述液化二氧化碳运输装置200，包括主船体2，主船体2首部设有生活区11，主船体2内部设置机舱区13，机舱区13内设置有发电机，主船体2首部设置有可以靠港时使用的艏侧推设备7，主船体2尾部设置有全回转推进器6，可供液化二氧化碳运输装置200自航时使用；

主船体2在平行中体区间具有四个桩腿3，桩腿3下方连接四个桩靴4，在主船体2上设置有四个升降机构5，该平台具有自升降能力，可不需要任何定位系统和系泊系统仍可在海洋中进行固定。主船体2中部设有吊机8，吊机8可在港口或者海上将集装箱式液化二氧化碳储存装置100吊入主船体2上。主船体2上设置绑扎桥结构10，可以对集装箱式液化二氧化碳储存装置100进行绑扎，主船体2尾部设置有液化二氧化碳海底注入平台300；

液化二氧化碳海底注入平台300包括：液化二氧化碳注入模块12、软管收放系统15及可移动海底封存装置14，液化二氧化碳注入模块12通过低温高压软管16与可移动海底封存装置14相连。

所述冷凝管104盘曲状设置在液化二氧化碳储舱102外壁与隔热层105之间。

所述液化二氧化碳储舱102为C型舱液化二氧化碳储舱102通过固定鞍座108支撑固定于集装箱框架101内。

所述隔热层105为隔热的绝缘泡沫材料。

所述液化二氧化碳储舱102内温度设定在-50℃至-65℃之间。

所述主船体2为对称结构，具有三角形首部，与中心轴夹角为R，45°<R<75°。设置此夹角R的目的是为了自航时可减少船舶阻力。

所述主船体2尾部为方形，主船体2具有型线。此设计也是为了减少航行阻力。

所述机舱区13内设置三至四台发电机。发电机供给整个平台的电力的使用。

所述液化二氧化碳注入模块12包括：低温高压缓冲罐、高压压缩机、液态二氧化碳处理模块，其中:低温高压缓冲罐与高压压缩机相连，二氧化碳处理模块分别与低温高压缓冲罐、高压压缩机相连。液化二氧化碳注入模块12放置于船尾外输房间中，通过液货泵107将液态二氧化碳从液化二氧化碳运输装置200中抽到液化二氧化碳注入模块12中，通过高压压缩机对二氧化碳进行升压由19公斤提升到150公斤，储藏到低温高压缓冲罐中。将150公斤高压二氧化碳输入到低温高压软管16中。

所述可移动海底封存装置14包括：低温高压释放阀、应急切断装置及高压软管接口管汇模块，其中：低温高压释放阀与应急切断装置相连，高压软管接口管汇模块分别与低温高压释放阀、应急切断装置相连。

本发明的一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台分为近海和深海三种工作模式：

一是近海或在港工作模式:本发明平台处于在港或者近海区域时，将桩腿3升起至主船体2之上，同时桩靴4抬收至主船体2之内，此时，该平台可通过艏侧推7和全回转推进器6进行靠港，然后通过平台上的吊机8将空的集装箱式液化二氧化碳储存装置100放置于岸边，已经装好液化二氧化碳的箱式液化二氧化碳储存装置100吊入到主船体2上，这里可以节省一套运输管线，同时可以节省大量的传输时间，提高工作效率。此时，本发明平台可利用全回转推进器6将液态二氧化碳运输到深海区进行封存处理。

二是深海封存工作模式：当该平台到达可封存液态二氧化碳的区域时，放下桩腿3，桩靴4可插入海中进行定位，此时不再需要定位系统以及系泊系统。通过液货泵107将液态二氧化碳从液化二氧化碳运输装置200中抽到液化二氧化碳注入模块12中，通过高压压缩机对二氧化碳进行升压由19公斤提升到150公斤，储藏到低温高压缓冲罐中。将150公斤高压二氧化碳输入到低温高压软管16中，通过可移动海底封存装置14释放到深海指定封存海域。该平台可停留于此处，当有集装箱船来时将平台上的集装箱框架转到集装箱船上，然后运输走，也可以自行将集装箱框架101运输回港。待可移动海底封存装置14使用后，可通过尾部软管收放系统15，将低温高压软管16和可移动海底封存装置14收回至平台上以备下一次使用。

三是深海固定工作模式：该平台可停留在深海，待有运输集装箱式液化二氧化碳储存装置100的集装箱船经过平台时，可通过平台上吊机8将集装箱船内的集装箱式液化二氧化碳储存装置100吊入到此平台上，然后将液化二氧化碳进行海底封存。集装箱船不需要在此处等候，可直接去下一个港口进行拉货，待空载时可将集装箱框架101取走即可。这样可大量节省从二氧化碳船上传输到平台上，再由平台注入到海底的时间。提高工作效率，而且可以利用集装箱船进行运输，成本较低，且运输的集装箱船还可放下集装箱框架101后进行其他货物的运输，提高集装箱船的装载效率。

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 (10)

1.一种箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，包括:集装箱式液化二氧化碳储存装置(100)、液化二氧化碳运输装置(200)和液化二氧化碳海底注入平台(300)，集装箱式液化二氧化碳储存装置(100)设置在液化二氧化碳运输装置(200)上，液化二氧化碳运输装置(200)一端设置有液化二氧化碳海底注入平台(300)；

所述集装箱式液化二氧化碳储存装置(100)，包括：液化二氧化碳储舱(102)、集装箱框架(101)，液化二氧化碳储舱(102)固定设置在集装箱框架(101)内，液化二氧化碳储舱(102)外壁包裹有隔热层(105)，液化二氧化碳储舱(102)外壁与隔热层之间设置有冷凝管(104)，冷凝管(104)穿出隔热层(105)与冷凝压缩机(103)相连：液化二氧化碳储舱(102)支撑设置于集装箱框架(101)内：液化二氧化碳储舱(102)内壁设置有可与外界管路连通的液货泵(107)：液货泵(107)通过开设于液化二氧化碳储舱(102)上的开口与外界连通，开口处设置有盖板，液化二氧化碳储舱(102)内部与设置于液化二氧化碳储舱(102)外部的液货处理单元(106)连通；

所述液化二氧化碳运输装置(200)，包括主船体(2)，主船体(2)首部设有生活区(11)，主船体(2)内部设置机舱区(13)，机舱区(13)内设置有发电机，主船体(2)首部设置有可以靠港时使用的艏侧推设备(7)，主船体(2)尾部设置有全回转推进器(6)；

所述主船体(2)在平行中体区间具有四个桩腿(3)，桩腿(3)下方连接四个桩靴(4)，在主船体(2)上设置有四个升降机构(5)；主船体(2)中部设有吊机(8)，主船体(2)上设置绑扎桥结构(10)，主船体(2)尾部设置有液化二氧化碳海底注入平台(300)；

液化二氧化碳海底注入平台(300)包括：液化二氧化碳注入模块(12)、软管收放系统(15)及可移动海底封存装置(14)，液化二氧化碳注入模块(12)通过低温高压软管(16)与可移动海底封存装置(14)相连。

2.如权利要求1所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：所述冷凝管(104)盘曲状设置在液化二氧化碳储舱(102)外壁与隔热层(105)之间。

3.如权利要求1或2所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：液化二氧化碳储舱(102)为C型舱，液化二氧化碳储舱(102)通过固定鞍座(108)支撑固定于集装箱框架(101)内。

4.如权利要求3所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于，所述隔热层(105)为隔热的绝缘泡沫材料。

5.如权利要求4所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：液化二氧化碳储舱(102)内温度设定在-50℃至-65℃之间。

6.如权利要求5所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台,其特征在于:所述主船体(2)为对称结构，具有三角形首部，与中心轴夹角为R，45°<R<75°。

7.如权利要求1或6所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台,其特征在于：所述主船体(2)尾部为方形，主船体(2)具有型线。

8.如权利要求7所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台,其特征在于：所述机舱区(13)内设置三至四台发电机。

9.如权利要求8所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台,其特征在于:液化二氧化碳注入模块(12)包括：低温高压缓冲罐、高压压缩机、液态二氧化碳处理模块，其中：低温高压缓冲罐与高压压缩机相连，二氧化碳处理模块分别与低温高压缓冲罐、高压压缩机相连。

10.如权利要求9所述的箱式二氧化碳储存运输和海底注入平台，其特征在于：所述可移动海底封存装置(14)包括：低温高压释放阀、应急切断装置及高压软管接口管汇模块，其中：低温高压释放阀与应急切断装置相连，高压软管接口管汇模块分别与低温高压释放阀、应急切断装置相连。