RU2770042C1 - Marine bound hydrogen transportation system - Google Patents
Marine bound hydrogen transportation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770042C1 RU2770042C1 RU2021138507A RU2021138507A RU2770042C1 RU 2770042 C1 RU2770042 C1 RU 2770042C1 RU 2021138507 A RU2021138507 A RU 2021138507A RU 2021138507 A RU2021138507 A RU 2021138507A RU 2770042 C1 RU2770042 C1 RU 2770042C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- transport
- tanker
- bound
- deck
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
Abstract
Description
Морская система транспортировки связанного водорода относится к транспортным системам и может быть использована в химической, нефтеперерабатывающей, нефтегазохимической и других отраслях промышленности.The marine system for the transportation of bound hydrogen belongs to the transport systems and can be used in the chemical, oil refining, petrochemical and other industries.
Топливно-энергетический комплекс наравне с важнейшими задачами добычи и производства первичных энергетических ресурсов, их транспортировки и переработки в другие виды топлива и энергии ищет пути решения экологических проблем, в частности, снижения углеродного следа - выбросов в атмосферу газов, способствующих парниковому эффекту, в первую очередь - диоксида углерода. Альтернативой углеродному топливу для двигателей транспортных средств является электроэнергия и водород. Кроме того, водород - один из важнейших реагентов крупнотоннажных процессов химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей промышленности.The fuel and energy complex, along with the most important tasks of extraction and production of primary energy resources, their transportation and processing into other types of fuel and energy, is looking for ways to solve environmental problems, in particular, reduce the carbon footprint - emissions of gases into the atmosphere that contribute to the greenhouse effect, in the first place - carbon dioxide. An alternative to carbon fuel for vehicle engines is electricity and hydrogen. In addition, hydrogen is one of the most important reagents for large-scale processes in the chemical, oil refining and petrochemical industries.
В настоящее время согласно Энергетической стратегии РФ на период до 2035 г. планируется до 2024 г. обеспечить экспорт 0,2 млн т водорода, а к 2035 г. - 2 млн т (Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 г. [Электронный ресурс] URL: http://static.government.ru/media/files/w4sigFOiDjGVDYT4IgsApssm6mZRb7wx.pdf, дата обращения 16.12.2021 г). Ожидается, что к 2050 г. Российская Федерация сможет экспортировать 7,9-33,4 млн т водорода (Власти предложили транспортировать водород по трубам «Газпрома» // Прайм Агентство экономической информации, Россия сегодня, [Электронный ресурс] URL: https://1prime.ru/energy/20210414/833459139.html, дата обращения 16.12.2021 г.). Но для реализации этих планов недостаточно только увеличить мощности по производству водорода. Одной из важнейших проблем остается его транспортировка.Currently, according to the Energy Strategy of the Russian Federation for the period up to 2035, it is planned to ensure the export of 0.2 million tons of hydrogen until 2024, and 2 million tons by 2035 (Energy Strategy of the Russian Federation for the period up to 2035 [Electronic resource ] URL: http://static.government.ru/media/files/w4sigFOiDjGVDYT4IgsApssm6mZRb7wx.pdf, accessed 12/16/2021). It is expected that by 2050 the Russian Federation will be able to export 7.9-33.4 million tons of hydrogen (The authorities proposed to transport hydrogen through Gazprom pipes // Prime Economic Information Agency, Russia Today, [Electronic resource] URL: https:/ /1prime.ru/energy/20210414/833459139.html, accessed 12/16/2021). But to implement these plans, it is not enough just to increase the capacity for the production of hydrogen. One of the most important problems is its transportation.
Известно судно для перевозки сжиженных газов, содержащее в своем корпусе грузовые отсеки, в которых размещены термоизолированные выполненные из пенобетона призматические танки сжиженного газа, внутренняя поверхность стенок которых облицована герметизирующим тонкостенным покрытием, которое выполнено из металла, обеспечивающего транспортировку сжиженного газа при криогенных температурах (патент на изобретение RU 2429156, МПК В63В 25/08, В63В 25/16 , заявлен 11.06.2010 г., опубликован 20.09.2011 г.). Недостатками изобретения являются:A vessel for the transport of liquefied gases is known, containing in its hull cargo compartments, in which thermally insulated prismatic liquefied gas tanks made of foam concrete are placed, the inner surface of the walls of which is lined with a sealing thin-walled coating, which is made of metal, which ensures the transportation of liquefied gas at cryogenic temperatures (patent for invention RU 2429156, IPC V63V 25/08, V63V 25/16, declared 06/11/2010, published 09/20/2011). The disadvantages of the invention are:
• уменьшение объема танков за счет стенок из пенобетона;• Reducing the volume of tanks due to foam concrete walls;
• опасное снижение устойчивости судна из-за уменьшения в 7 раз его осадки при плотности сжиженного водорода 0,07 т/м3;• dangerous decrease in ship's stability due to a 7-fold decrease in its draft at a density of liquefied hydrogen of 0.07 t/m 3 ;
• непригодность для перевозки водорода из-за использования герметизирующего металлического тонкостенного покрытия стенок танков из пенобетона, поскольку при нарушении герметичности металлического покрытия вследствие водородной коррозии произойдут большие потери водорода через проницаемый пенобетон.• unsuitability for transportation of hydrogen due to the use of a sealing thin-walled metal coating of tank walls made of foam concrete, since if the tightness of the metal coating is violated due to hydrogen corrosion, large losses of hydrogen will occur through the permeable foam concrete.
Известен способ транспортировки и хранения криогенных газов, в котором криогенный газ охлаждают до состояния жидкости, последнюю заливают, по крайней мере, в один бак, отделяют от окружающей среды теплоизоляцией и поддерживают при расчетных температуре и давлении за счет отбора натекающего тепла, при этом, по крайней мере, один бак с криогенной жидкостью отделяют от окружающей среды холодильной камерой, содержащей в своих стенках теплоизоляцию, а полость холодильной камеры заполняют и поддерживают при избыточном давлении нейтрального газа, не конденсирующегося при температуре криогенной жидкости (патент на изобретение RU 2334646, МПК B63B 25/16, B63J 2/14, заявлен 27.03.2007 г., опубликован 27.09.2008 г.). Недостатками изобретения являются:A known method of transportation and storage of cryogenic gases, in which the cryogenic gas is cooled to a liquid state, the latter is poured into at least one tank, separated from the environment by thermal insulation and maintained at the design temperature and pressure due to the selection of incoming heat, while, according to at least one tank with cryogenic liquid is separated from the environment by a refrigerating chamber containing thermal insulation in its walls, and the cavity of the refrigerating chamber is filled and maintained at an excess pressure of a neutral gas that does not condense at the temperature of the cryogenic liquid (patent for invention RU 2334646, IPC B63B 25 /16, B63J 2/14, declared 03/27/2007, published 09/27/2008). The disadvantages of the invention are:
• транспорт водорода в криогенных условиях, требующий рядом с транспортной сетью создания системы глубокого холода;• transport of hydrogen under cryogenic conditions, requiring the creation of a deep cold system near the transport network;
• необходимость использования в качестве инертного агента в холодильной камере дорогостоящего неона, который, являясь прослойкой между стенкой холодильной камеры и бака, заполненного водородом, будет способствовать нагреванию водорода за счет теплопередачи в конвективных потоках, возникающих в пространстве между холодной стенкой бака и теплой стенкой холодильной камеры, сообщающейся с окружающей средой;• the need to use expensive neon as an inert agent in the refrigeration chamber, which, being a layer between the wall of the refrigeration chamber and the tank filled with hydrogen, will contribute to the heating of hydrogen due to heat transfer in convective flows occurring in the space between the cold wall of the tank and the warm wall of the refrigeration chamber communicating with the environment;
• отсутствие защиты бака от водородной коррозии, что приводит к опасности разгерметизации бака.• lack of protection of the tank against hydrogen corrosion, which leads to the danger of depressurization of the tank.
Известно устройство для доставки углеводородов в арктическом бассейне, состоящее из танкерного модуля с эластическими емкостями для размещения углеводородов, подводного буксира с атомной энергетической установкой и движителем, а также лоцманского глайдера, с возможностью его движения впереди подводного буксира, при этом танкерный модуль устройства доставки углеводородов в арктическом бассейне содержит центральную трубу с расположенными на ней продольными перегородками, закрытыми наружной обрешеткой, с размещенными в сформированных грузовых камерах по всей длине эластичными емкостями, состоящими из наружной и внутренней оболочек из теплоизолирующего материала, вложенных одна в другую, причем все эластичные емкости с обеих сторон заканчиваются запирающими устройствами с фланцами для подсоединения к заправочному терминалу, при этом на боковых сторонах корпуса танкерного модуля расположены разнесенные по длине корпуса поворотные реверсивные электродвигатели с гребными винтами, а нижняя камера предназначена для размещения топливных элементов, вырабатывающих электроэнергию для питания исполнительных механизмов, в свободном пространстве верхней и нижней грузовых камер располагаются замкнутые балластные камеры с водяными и воздушными насосами, загрузка танкерного модуля нефтепродуктом и его разгрузка после доставки к месту назначения осуществляется в подводном положении при помощи подводных заправочных станций (патент на изобретение RU 2700518, МПК B63B 25/08, B63G 8/42, заявлен 17.04.2018 г., опубликован 17.09.2019 г.). Недостатками изобретения являются:A device for the delivery of hydrocarbons in the Arctic basin is known, consisting of a tanker module with elastic containers for accommodating hydrocarbons, an underwater tug with a nuclear power plant and propulsion, as well as a pilot glider, with the possibility of its movement ahead of the underwater tug, while the tanker module of the hydrocarbon delivery device in the arctic basin contains a central pipe with longitudinal partitions located on it, closed by an outer crate, with elastic containers placed in the formed cargo chambers along the entire length, consisting of outer and inner shells of heat-insulating material nested one into the other, with all elastic containers on both sides end with locking devices with flanges for connection to the filling terminal, while on the sides of the hull of the tanker module there are rotary reversible electric motors with propellers spaced along the length of the hull, and the lower chamber The tank is designed to accommodate fuel cells that generate electricity to power the actuators, in the free space of the upper and lower cargo chambers there are closed ballast chambers with water and air pumps, the loading of the tanker module with oil products and its unloading after delivery to the destination is carried out in a submerged position using underwater filling stations (patent for invention RU 2700518, IPC B63B 25/08, B63G 8/42, declared on 04/17/2018, published on 09/17/2019). The disadvantages of the invention are:
• выполнение операций по загрузке и разгрузке танкерного модуля в подводном положении при швартовке к соответствующим подводным заправочным станциям, реализуемое водолазным персоналом;• execution of operations for loading and unloading the tanker module in a submerged position when moored to the corresponding underwater filling stations, carried out by diving personnel;
• рекомендуемая низкая скорость транспортировки модуля, приводящая к значительному удорожанию перевозки продукта за счет возрастания амортизационных затрат;• recommended low module transportation speed, which leads to a significant increase in the cost of product transportation due to an increase in depreciation costs;
• рекомендуемый движитель в виде подводной лодки с атомным энергоблоком, функционирующий автоматически без обслуживающего персонала, увеличивающий риски аварийной ситуации вплоть до разрушения транспортной системы и радиоактивного заражения региона;• recommended propeller in the form of a submarine with a nuclear power unit, functioning automatically without maintenance personnel, increasing the risk of an emergency up to the destruction of the transport system and radioactive contamination of the region;
• неэффективное управление поворотными реверсивными электродвигателями и вентилятором транспортного модуля с лоцманского глайдера при протяженности системы глайдер-подводная лодка-транспортный модуль в несколько сот метров в условиях опасного фарватера (мелководье, подошвы торосов и др.), связанное с рисками повреждения транспортного модуля и разливом транспортируемого продукта;• inefficient control of rotary reversible electric motors and transport module fan from a pilot glider when the glider-submarine-transport module system is several hundred meters long in a dangerous fairway (shallow water, hummock soles, etc.), associated with the risk of damage to the transport module and spillage of the transported product;
• потеря части водорода при его транспортировке через эластичные оболочки грузовых камер из-за высокой проницаемости соединения.• Loss of a part of hydrogen during its transportation through the elastic shells of the cargo chambers due to the high permeability of the compound.
Известен также способ производства водорода, предназначенного для хранения и транспортировки, включающий получение гидрогенизированного ароматического соединения гидрогенизацией ароматического соединения в присутствии катализатора гидрогенизации, отделение и очистку гидрогенизированного ароматического соединения из реакционной смеси; хранение и/или транспортировку результирующего гидрогенизированного ароматического соединения в качестве носителя водорода для хранения и транспортировок, дегидрогенизацию гидрогенизированного ароматического соединения в присутствии катализатора дегидрогенизации, посредством чего производится водород, в котором при гидрогенизации ароматического соединения используется реакционный газ, полученный посредством реакции риформинга, и реакции конверсии, которая регулирует концентрацию водорода от 30 до 70% об., и в процессе гидрогенизации реакция метанизации остающегося монооксида углерода в реакционном газе выполняется одновременно с реакцией гидрогенизации ароматического соединения (патент на изобретение RU 2532196, МПК C01B 3/22, С01В 3/38, заявлен 24.03.2011 г., опубликован 27.10.2014 г.). Недостатками изобретения являются:Also known is a method for the production of hydrogen intended for storage and transportation, including obtaining a hydrogenated aromatic compound by hydrogenating an aromatic compound in the presence of a hydrogenation catalyst, separating and purifying a hydrogenated aromatic compound from the reaction mixture; storage and/or transportation of the resulting hydrogenated aromatic compound as a hydrogen carrier for storage and transportation, dehydrogenation of the hydrogenated aromatic compound in the presence of a dehydrogenation catalyst, whereby hydrogen is produced, in which the reaction gas obtained by the reforming reaction is used in the hydrogenation of the aromatic compound, and the conversion reaction , which regulates the concentration of hydrogen from 30 to 70% vol., and in the process of hydrogenation, the methanization reaction of the remaining carbon monoxide in the reaction gas is carried out simultaneously with the hydrogenation reaction of the aromatic compound (patent for invention RU 2532196, IPC C01B 3/22, C01B 3/38, announced on March 24, 2011, published on October 27, 2014). The disadvantages of the invention are:
• низкая глубина проработки способа, так как ароматическое соединение (толуол) поступает на гидрогенизацию в поток, где при существенном избытке водорода (табл. 1, поток № 5 и табл. 2, поток № 6) присутствуют почти в таком же количестве, как избыток водорода, балластные пары воды и диоксида углерода, что приводит к нахождению в зоне каталитической реакции большого количества балластных компонентов, занимающих почти две трети объема реакционной зоны, и, как следствие, к неудовлетворительной работе реактора гидрирования, увеличению его размеров и расхода катализатора;• low depth of processing of the method, since the aromatic compound (toluene) is supplied for hydrogenation to the stream, where, with a significant excess of hydrogen (Table 1, stream No. 5 and Table 2, stream No. 6), they are present in almost the same amount as the excess hydrogen, ballast vapors of water and carbon dioxide, which leads to the presence in the catalytic reaction zone of a large number of ballast components, occupying almost two thirds of the volume of the reaction zone, and, as a result, to unsatisfactory operation of the hydrogenation reactor, an increase in its size and catalyst consumption;
• потери водорода со сбрасываемым диоксидом углерода (табл. 1, поток 7), составляющие почти 20% от вырабатываемого водорода.• Losses of hydrogen with discharged carbon dioxide (Table 1, flow 7), amounting to almost 20% of the generated hydrogen.
При создании изобретения ставилась задача разработки морской системы транспортировки связанного водорода, обеспечивающей одновременно повышение экономической эффективности, экологичности и безопасности транспортировки водорода потребителям на большие расстояния.When creating the invention, the task was to develop a marine system for the transportation of bound hydrogen, which at the same time provides an increase in economic efficiency, environmental friendliness and safety of hydrogen transportation to consumers over long distances.
Поставленная задача решается за счет того, что морская система транспортировки связанного водорода включает установку получения связанного водорода, резервуары хранения связанного водорода, погрузочный терминал с подачей в транспортные танкеры связанного водорода, транспортные танкеры, оборудованные, по крайней мере, резервуаром для перевозки связанного водорода и палубной установкой получения водорода, и трубопровод для подачи водорода из транспортного танкера на предприятие-потребитель водорода, при этом связанный водород представляет собой аммиак и/или метанол, во время перехода транспортного танкера от порта предприятия-производителя до порта предприятия-потребителя водорода в качестве топлива транспортного танкера используют водород, выработанный на палубной установке получения водорода, и/или непосредственно связанный водород из резервуара для перевозки связанного водорода.The problem is solved due to the fact that the marine system for the transportation of bound hydrogen includes a unit for the production of bound hydrogen, storage tanks for bound hydrogen, a loading terminal with the supply of bound hydrogen to transport tankers, transport tankers equipped with at least a tank for transporting bound hydrogen and a deck a hydrogen production unit, and a pipeline for supplying hydrogen from a transport tanker to a hydrogen consumer enterprise, while the bound hydrogen is ammonia and / or methanol, during the transfer of the transport tanker from the port of the producer enterprise to the port of the hydrogen consumer enterprise as transport fuel tankers use hydrogen produced at a deck hydrogen plant and/or directly bonded hydrogen from a bonded hydrogen carrier.
Связанный водород, полученный на соответствующей установке предприятия-производителя водорода, технологически проще и дешевле по сравнению с газообразным водородом хранить и закачивать в резервуары транспортного танкера любого типа, конструктивно предназначенного для перевозки светлых нефтепродуктов и оборудованного резервуарами как для перевозки связанного водорода, так и резервуаром для хранения водорода, а, кроме того, палубной установкой получения водорода. В качестве вещества, содержащего связанный водород и достаточно легко выделяющего молекулярный водород, применяют аммиак и/или метанол, синтезированные на установке получения связанного водорода.It is technologically simpler and cheaper to store and pump bound hydrogen obtained at the corresponding plant of a hydrogen producing enterprise compared to gaseous hydrogen into the tanks of a transport tanker of any type, which is structurally designed for the transportation of light petroleum products and equipped with tanks for both the transportation of bound hydrogen and a tank for hydrogen storage, and, in addition, a deck-mounted hydrogen production unit. Ammonia and/or methanol, synthesized in a unit for the production of bound hydrogen, is used as a substance containing bound hydrogen and rather easily releasing molecular hydrogen.
Водород из аммиака получают путем его термического и/или каталитического крекинга и/или путем электролиза:Hydrogen from ammonia is obtained by its thermal and/or catalytic cracking and/or by electrolysis:
2NH3→3H2+N2.2NH 3 → 3H 2 +N 2 .
Водород из метанола получают путем его парового риформинга:Hydrogen is obtained from methanol by its steam reforming:
Н2О+СН3ОН→СО2+3Н2,H 2 O + CH 3 OH → CO 2 + 3H 2 ,
Рационально, чтобы производительность палубной установки получения водорода по водороду была равна или превышала потребности предприятия-потребителя водорода, тогда в ходе получения водорода при швартовке транспортного танкера в порту предприятия-потребителя водорода будет обеспечиваться его нормальная работа. Также появляется возможность создания на предприятии-потребителе водорода резервного запаса водорода, который будет поступать на переработку во время замены в порту отработавшего транспортного танкера на вновь прибывший.It is rational that the productivity of the deck hydrogen production plant for hydrogen should be equal to or exceed the needs of the hydrogen consumer enterprise, then in the course of hydrogen production when the transport tanker is moored in the port of the hydrogen consumer enterprise, its normal operation will be ensured. It also becomes possible to create a reserve stock of hydrogen at the hydrogen consumer enterprise, which will be supplied for processing during the replacement of an exhausted transport tanker in the port with a newly arrived one.
В зависимости от числа и потребностей предприятий-потребителей водорода в регионе потребления водорода один транспортный танкер может последовательно и/или параллельно обеспечивать водородом несколько предприятий-потребителей водорода с невысокой потребностью в водороде.Depending on the number and needs of enterprises-consumers of hydrogen in the region of hydrogen consumption, one transport tanker can sequentially and/or in parallel provide hydrogen to several enterprises-consumers of hydrogen with a low demand for hydrogen.
Целесообразно транспортный танкер дополнительно оборудовать резервуаром для хранения азота в случае получения водорода на палубной установке из аммиака и/или резервуарам для хранения диоксида углерода в случае получения водорода на палубной установке из метанола. Образующиеся азот и/или диоксид углерода могут быть реализованы в качестве товарных продуктов потребителям, например, путем доставки диоксида углерода транспортным танкером к нефтяным и/или нефтегазоконденсатным и/или газовым месторождениям, расположенным в море и/или на побережье по пути движения транспортного танкера, для закачки в них диоксида углерода для повышения продуктивности месторождений за счет поддержания внутрипластового давления или для захоронения диоксида углерода в подземных хранилищах.It is advisable to additionally equip a transport tanker with a nitrogen storage tank in case hydrogen is produced at a deck plant from ammonia and/or carbon dioxide storage tanks in case hydrogen is produced at a deck plant from methanol. The resulting nitrogen and/or carbon dioxide can be sold as commercial products to consumers, for example, by delivering carbon dioxide by a transport tanker to oil and/or oil and gas condensate and/or gas fields located at sea and/or on the coast along the route of the transport tanker, for injection of carbon dioxide into them to increase the productivity of fields by maintaining in-situ pressure or for the disposal of carbon dioxide in underground storage facilities.
Целесообразно на транспортном танкере установить паровой двигатель и/или топливные водородные элементы для дополнительной вариативности работы транспортного танкера в зависимости от наличия того или иного вида топлива.It is advisable to install a steam engine and/or hydrogen fuel cells on a transport tanker for additional variability in the operation of a transport tanker, depending on the availability of one or another type of fuel.
На фигуре 1 приведен один из возможных вариантов функционирования морской системы транспортировки связанного водорода, а на фигуре 2 - схема транспортного танкера для реализации данного варианта системы с использованием следующих обозначений:Figure 1 shows one of the possible options for the functioning of a marine system for transporting bound hydrogen, and figure 2 shows a diagram of a transport tanker for implementing this version of the system using the following notation:
1-6 - трубопроводы;1-6 - pipelines;
100 -предприятие-производитель водорода;100 - enterprise-producer of hydrogen;
101 - установка получения связанного водорода;101 - installation for the production of bound hydrogen;
200 - резервуарный парк;200 - tank farm;
201 - резервуар хранения связанного водорода;201 - storage tank of bound hydrogen;
300 - распределительный и погрузочный терминал;300 - distribution and loading terminal;
400 (а) - транспортный танкер с бункеровкой аммиака;400 (a) - transport tanker with ammonia bunkering;
400 (б) - транспортный танкер, перемещающий аммиак с предприятия-производителя водорода на предприятие-потребитель водорода;400 (b) - a transport tanker moving ammonia from a hydrogen producer to a hydrogen consumer;
400 (в) - транспортный танкер, трансформирующий аммиак в водород;400 (c) - a transport tanker that transforms ammonia into hydrogen;
400 (г) - транспортный танкер, возвращающийся на предприятие-производитель водорода;400 (g) - a transport tanker returning to a hydrogen producer;
401 - корпус танкера;401 - tanker hull;
402 - палубная система трубопроводов;402 - deck piping system;
403 - многоярусная рубка;403 - multi-tier felling;
404 - палубная установка получения водорода;404 - deck installation for the production of hydrogen;
405 - машинное отделение;405 - engine room;
406 - резервный резервуар;406 - reserve tank;
407 - резервуар для хранения водорода;407 - hydrogen storage tank;
408 - резервуары балластной воды;408 - ballast water tanks;
409 - резервуар для перевозки связанного водорода;409 - tank for transporting bound hydrogen;
500 - предприятие-потребитель водорода;500 - enterprise-consumer of hydrogen;
501 - резервуар хранения водорода;501 - hydrogen storage tank;
502 - установка, использующая водород для синтеза продукта А;502 - installation using hydrogen for the synthesis of product A;
503 - установка, использующая водород для синтеза продукта Б.503 - plant using hydrogen for the synthesis of product B.
Морская система транспортировки связанного водорода согласно схеме на фигуре 1 функционирует следующим образом. Предприятие-производитель водорода 100 вырабатывает на установке получения связанного водорода 101 аммиак, который по трубопроводу 1 поступает в резервуар хранения связанного водорода 201 резервуарного парка 200. После швартовки в порту предприятия-производителя водорода 100 транспортного танкера выполняется бункеровка аммиака в транспортный танкер 400 (а), при этом аммиак откачивается из резервуара хранения связанного водорода 201 по трубопроводу 2 насосами распределительного и погрузочного терминала 300 (не показаны) и по трубопроводу 3 заполняет свободные резервуары для перевозки связанного водорода 409 транспортного танкера 400 (а).Sea system of transportation of bound hydrogen according to the scheme in figure 1 operates as follows. The
После полной бункеровки аммиаком транспортного танкера 400 (а) выполняется его рейс в качестве транспортного танкера 400 (б), перемещающего аммиак с предприятия-производителя водорода 100 на предприятие-потребитель водорода 500. По прибытии в порт предприятия-потребителя 500 и швартовки транспортный танкер 400 (в) трансформирует аммиак в водород на палубной установке получения водорода 404. Водород по трубопроводу 4 поступает в резервуар хранения водорода 501 предприятия-потребителя 500 и далее направляется в качестве реагента по трубопроводам 5 и 6 на установку, использующую водород для синтеза продукта А, 502 и на установку, использующую водород для синтеза продукта, Б 503, соответственно.After the transport tanker 400 (a) is fully bunkered with ammonia, its voyage is carried out as a transport tanker 400 (b), moving ammonia from the
Конструкция транспортного танкера 400, который перемещает связанный водород в виде аммиака, схематично приведена на фигуре 2. В дополнение к традиционно размещаемым в корпусе танкера 401 палубной системе трубопроводов 402, многоярусной рубке 403, машинному отделению 405 предусмотрена палубная установка получения водорода 404 и иная структура резервуаров по назначению. В транспортном танкере 400 большинство резервуаров служат для перевозки связанного водорода 409, кроме того предусматривается свободный резервный резервуар 406 для загрузки азота, получаемого во время работы палубной установки получения водорода 404 в порту предприятия-потребителя водорода 500, а также резервуар для хранения водорода 407, служащий ресивером и имеющий внутреннее защитное покрытие, предохраняющее стенки от водородной коррозии. На борту транспортного танкера 400 также имеются резервуары балластной воды 408 для обеспечения устойчивости судна.The design of the
В других вариантах реализации морской системы транспортировки связанного водорода на предприятии-производителе водорода 100 в качестве связанного водорода может также вырабатываться метанол дополнительно или вместо аммиака. Принципы функционирования системы при этом останутся прежними.In other embodiments of an offshore fixed hydrogen transportation system,
Таким образом, заявляемое изобретение решает задачу разработки морской системы транспортировки связанного водорода, обеспечивающей одновременно повышение экономической эффективности, экологичности и безопасности транспортировки водорода потребителям на большие расстояния.Thus, the claimed invention solves the problem of developing a marine system for the transportation of bound hydrogen, which simultaneously improves the economic efficiency, environmental friendliness and safety of transporting hydrogen to consumers over long distances.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021138507A RU2770042C1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Marine bound hydrogen transportation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021138507A RU2770042C1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Marine bound hydrogen transportation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2770042C1 true RU2770042C1 (en) | 2022-04-14 |
Family
ID=81212579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021138507A RU2770042C1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Marine bound hydrogen transportation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2770042C1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003040601A (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Method for supplying hydrogen |
| JP2006046460A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Tokyo Gas Co Ltd | Lng transporting system using ship |
| US20070017575A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Bruce Hall | Method of bulk transport and storage of gas in a liquid medium |
| JP2007269522A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Chiyoda Corp | Storage-transport system of hydrogen |
| WO2010042073A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd | Systems and methods for offshore natural gas production, transportation and distribution |
| RU2532196C2 (en) * | 2010-03-29 | 2014-10-27 | Тийода Корпорейшн | Method of producing hydrogen intended for storage and transportation |
| WO2016036690A1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Excelerate Energy Limited Partnership | System and method for small scale marine transpoation of cryogenic hydrocarbons |
| EP3428053A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Naturgy Energy Group S.A. | Maritime system for the transport and distribution of liquefied natural gas lng |
| WO2019204857A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Renam Properties Pty Ltd | Offshore energy generation system |
-
2021
- 2021-12-23 RU RU2021138507A patent/RU2770042C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003040601A (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Method for supplying hydrogen |
| JP2006046460A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Tokyo Gas Co Ltd | Lng transporting system using ship |
| US20070017575A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Bruce Hall | Method of bulk transport and storage of gas in a liquid medium |
| JP2007269522A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Chiyoda Corp | Storage-transport system of hydrogen |
| WO2010042073A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd | Systems and methods for offshore natural gas production, transportation and distribution |
| RU2532196C2 (en) * | 2010-03-29 | 2014-10-27 | Тийода Корпорейшн | Method of producing hydrogen intended for storage and transportation |
| WO2016036690A1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Excelerate Energy Limited Partnership | System and method for small scale marine transpoation of cryogenic hydrocarbons |
| EP3428053A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Naturgy Energy Group S.A. | Maritime system for the transport and distribution of liquefied natural gas lng |
| WO2019204857A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Renam Properties Pty Ltd | Offshore energy generation system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4949599B2 (en) | Method and apparatus for compressed gas | |
| Decarre et al. | CO2 maritime transportation | |
| JP5655082B2 (en) | Floating structure with fuel tank for gas fuel | |
| KR100961868B1 (en) | Container ship with a fuel gas tank | |
| KR100961867B1 (en) | Floating structure with a fuel gas tank | |
| WO2015002262A1 (en) | Large maritime floating facility | |
| KR101929435B1 (en) | Method of manufacturing a solid liquefied hydrocarbon gas plant | |
| JP2005513383A (en) | Methods and apparatus for warming and storing cryogenic fluids | |
| CN103813957A (en) | Sea platform having external containers | |
| BRPI0716258A2 (en) | Method for Importing Liquefied Natural Gas, Fluid Conveying System, and Methods for Conveying Liquefied Natural Gas and for Conveying Fluid | |
| JP6585305B2 (en) | Natural gas liquefaction ship | |
| US20060228960A1 (en) | Integrated marine vessel hull for energy storage | |
| EP3428053B1 (en) | Maritime system for the transport and distribution of liquefied natural gas lng | |
| Inal et al. | Onboard hydrogen storage for ships: An overview | |
| KR20210141818A (en) | Fuel supply system for ship | |
| RU2770042C1 (en) | Marine bound hydrogen transportation system | |
| EP1232362A1 (en) | Hydrate storage and transportation | |
| Bortnowska | Development of new technologies for shipping natural gas by sea | |
| RU2763607C1 (en) | Bound hydrogen marine transportation system | |
| WO2007112498A1 (en) | Lng production facility | |
| Faridany et al. | A Pressure LNG System | |
| RU2180305C2 (en) | Complex for natural gas-field development | |
| KR20150122830A (en) | LNG-Hydrogen dual producing system | |
| Valland | End-user assessment for hydrogen as fuel | |
| KR102465884B1 (en) | A ballast water system of marine fuel cell ship using ammonia reforming |