二次增压甲醇供应系统及供应方法与流程

1.本发明涉及船舶供应系统技术领域，具体地，涉及一种不带日用罐的二次增压甲醇供应系统及供应方法。


背景技术：

2.面对船舶排放法规日益严格，为了落实碳中和、碳达峰的目标，航运业积极寻找解决办法，许多新型燃料如：甲醇、氨、lng等燃料得到设计方、船厂、船东及租赁方的广泛关注。其中lng燃料作为船用燃料已得到广泛应用，但由于其需要低温储存，所以应用时需要针对这一特性额外投入成本进行支持，且lng专用的供给链也同样需要投入大量成本。
3.甲醇因其常温液态存储、具有减少船舶运营时二氧化碳排放量的潜力，吸引了远洋船舶、短途船运、渡轮、邮轮及内河船舶船东的广泛兴趣。全球甲醇行业协会首席执行官gregory dolan指出：“将甲醇用作船用燃料可以为船舶运营方提供立竿见影的脱碳益处：大幅减少温室气体净排放，完全符合imo 2020的要求，并随着可再生甲醇产量的增长走向净碳中和。”诚然，甲醇燃料是航运业燃料的一种优选替代方案。但由于甲醇燃料热值低，相同航程所需甲醇储量大于燃料储量，需配置更大更深的燃料舱，且由于甲醇易挥发、有毒性等属性，船用甲醇燃料供应系统的布置方案依旧沿用常规燃油船布置方案，配置有日用罐，但是该日用罐的主要作用时存储处理好的燃油(如处理好的渣油)，并将甲醇换热器和过滤装置布置在甲醇增压泵下游，造成布置结构冗余，空间占用高，所需工作设备运行压力高，成本投入高。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种不带日用罐的二次增压甲醇供应系统及供应方法。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种二次增压甲醇供应系统，包括：依次设置的甲醇供应泵、甲醇换热器、过滤装置和甲醇增压泵；其中：
6.所述甲醇供应泵通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器；
7.所述甲醇换热器用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述过滤装置进行过滤；
8.所述甲醇增压泵用于对经过换热和过滤的所述甲醇燃料再次增压至甲醇消耗装置所需压力后，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
9.可选地，所述甲醇换热器采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。
10.可选地，所述系统还包括：甲醇缓冲罐；其中：
11.所述甲醇缓冲罐设置于所述过滤装置和所述甲醇增压泵之间，用于存储经过换热和过滤的所述甲醇燃料；
12.所述甲醇增压泵用于对所述甲醇缓冲罐中的甲醇燃料再次增压。
13.可选地，所述系统还包括：压力监控装置；其中：
14.所述压力监控装置设置于所述甲醇增压泵的出口端，用于监测所述甲醇增压泵的出口压力；
15.为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐中。
16.根据本发明的另一个方面，提供了一种二次增压甲醇供应系统，包括：依次设置的甲醇供应泵、甲醇换热器、甲醇增压泵和过滤装置；其中：
17.所述甲醇供应泵通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器；
18.所述甲醇换热器用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述甲醇增压泵进行再次增压至甲醇消耗装置所需压力；
19.所述过滤装置用于对经过换热和增压的所述甲醇燃料进行过滤，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
20.可选地，所述甲醇换热器采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。
21.可选地，所述系统还包括：甲醇缓冲罐；其中：
22.所述甲醇缓冲罐设置于所述甲醇换热器和所述甲醇增压泵之间，用于存储经过换热的所述甲醇燃料；
23.所述甲醇增压泵用于对所述甲醇缓冲罐中的甲醇燃料再次增压。
24.可选地，所述系统还包括：压力监控装置；其中：
25.所述压力监控装置设置于所述甲醇增压泵的出口端，用于监测所述甲醇增压泵的出口压力；或，所述压力监控装置设置于所述过滤装置的出口端，用于监测所述过滤装置的出口压力；
26.为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐中。
27.根据本发明的第三个方面，提供了一种二次增压甲醇供应方法，包括：
28.利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、过滤处理和再次增压处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
29.根据本发明的第四个方面，提供了一种二次增压甲醇供应方法，包括：
30.利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、再次增压处理和过滤处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
31.由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
32.本发明提供的二次增压甲醇供应系统及供应方法，不需要额外配置日用罐，即可保证甲醇燃料稳定的从甲醇燃料罐输送至甲醇增压泵，减少甲醇日用罐及日用罐与甲醇燃料舱之间配套输送单元，减少空间占用，也降低甲醇系统的设备成本投入。
33.本发明提供的二次增压甲醇供应系统及供应方法，在供应泵下游布置甲醇换热器和过滤装置，对比于在甲醇增压泵下游布置甲醇换热器和过滤装置的方式，有效地降低了设备的技术条件，增加设备选型范围，减少日用罐空间占用，降低设备初始成本投入和维护成本。
附图说明
34.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
35.图1为本发明一实施例中的二次增压甲醇供应系统的组成结构示意图。
36.图2为本发明一优选实施例中的二次增压甲醇供应系统的组成结构示意图。
37.图3为本发明另一实施例中的二次增压甲醇供应系统的组成结构示意图。
38.图4为本发明另一优选实施例中的二次增压甲醇供应系统的组成结构示意图。
39.图中：1为甲醇供应泵，2为甲醇换热器，3为过滤装置，4为甲醇增压泵，5为甲醇缓冲罐，6为压力监控装置，7为甲醇燃料罐，8为甲醇供应管线，9为甲醇回流至甲醇缓冲罐的甲醇管线。
具体实施方式
40.下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
41.如图1所示，本发明一实施例提供了一种二次增压甲醇供应系统，可以包括：依次设置的甲醇供应泵1、甲醇换热器2、过滤装置3和甲醇增压泵4；其中：
42.所述甲醇供应泵1通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器2；
43.所述甲醇换热器2用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述过滤装置3进行过滤；
44.所述甲醇增压泵4用于对经过换热和过滤的所述甲醇燃料再次增压至甲醇消耗装置所需压力后，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
45.在一优选实施例中，所述甲醇换热器2可以采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。
46.如图2所示，在一优选实施例中，该系统还可以包括：甲醇缓冲罐5；其中：
47.所述甲醇缓冲罐5设置于所述过滤装置3和所述甲醇增压泵4之间，用于存储经过换热和过滤的所述甲醇燃料；
48.所述甲醇增压泵4用于对所述甲醇缓冲罐5中的甲醇燃料再次增压。
49.如图2所示，在一优选实施例中，该系统还可以包括：压力监控装置6；其中：
50.所述压力监控装置6设置于所述甲醇增压泵4的出口端，用于监测所述甲醇增压泵4的出口压力；
51.为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐5中。
52.本发明一实施例还提供了一种二次增压甲醇供应方法，可以包括如下步骤：
53.利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、过滤处理和再次增压处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
54.需要说明的是，本发明提供的方法中的步骤，可以利用上述系统中对应的装置、部件等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。
55.如图3所示，本发明一实施例提供了一种二次增压甲醇供应系统，可以包括：依次设置的甲醇供应泵1、甲醇换热器2、甲醇增压泵4和过滤装置3；其中：
56.所述甲醇供应泵1通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器2；
57.所述甲醇换热器2用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述甲醇增压泵4进行再次增压至甲醇消耗装置所需压力；
58.所述过滤装置3用于对经过换热和增压的所述甲醇燃料进行过滤，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
59.在一优选实施例中，所述甲醇换热器3可以采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。
60.如图4所示，在一优选实施例中，该系统还可以包括：甲醇缓冲罐5；其中：
61.所述甲醇缓冲罐5设置于所述甲醇换热器2和所述甲醇增压泵4之间，用于存储经过换热的所述甲醇燃料；
62.所述甲醇增压泵4用于对所述甲醇缓冲罐5中的甲醇燃料再次增压。
63.如图4所示，在一优选实施例中，该系统还可以包括：压力监控装置6；其中：
64.所述压力监控装置6设置于所述甲醇增压泵4的出口端，用于监测所述甲醇增压泵4的出口压力；或，所述压力监控装置6设置于所述过滤装置3的出口端，用于监测所述过滤装置3的出口压力；
65.为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐5中。
66.本发明一实施例还提供了一种二次增压甲醇供应方法，可以包括如下步骤：
67.利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、再次增压处理和过滤处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。
68.需要说明的是，本发明提供的方法中的步骤，可以利用上述系统中对应的装置、部件等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。
69.下面对本发明上述实施例提供的技术方案进一步说明。
70.本发明上述实施例提供了一种应用在船上的二次增压甲醇供应方法及供应方法，其中系统包括：甲醇供应泵、甲醇换热器、甲醇增压泵、过滤装置、甲醇缓冲罐和压力监控装置。甲醇供应泵对甲醇燃料罐第一次加压后抽吸甲醇燃料进入甲醇换热器，甲醇换热器直接与船上热源直接换热，甲醇燃料和船上热源间不再使用中间介质进行分隔；甲醇燃料经过甲醇换热器换热后进入过滤装置和甲醇增压泵分别进行过滤和增压，过滤和增压的顺序可以互换。在所连接的管道上安装有压力监控装置对所供应的甲醇燃料进行压力的监测和控制。
71.甲醇供应泵或甲醇增压泵与船上甲醇燃料罐之间不再配置甲醇日用罐，甲醇供应泵直接从甲醇燃料罐中抽吸甲醇输送至甲醇增压泵。
72.甲醇换热器，布置在甲醇增压泵的上游，有效降低了甲醇换热器的使用压力。
73.甲醇换热器可以选用双板式换热器或者双管壳式换热器，可以直接让船上热源与甲醇换热，双管或双板的隔离空间可以有效隔离两种介质，不让泄露介质进入到未泄露介质中。
74.甲醇供应泵与甲醇增压泵之间，还可以配置1个甲醇缓冲罐，甲醇供应泵将甲醇输
送经过甲醇换热器或甲醇换热器和甲醇过滤装置后，进入甲醇缓冲罐中。甲醇增压泵从上游的甲醇缓冲罐中将甲醇进一步增压，再输送至甲醇消耗装置。
75.甲醇增压泵下游配有压力监控装置，因压力控制需要回流的甲醇可以回到甲醇缓冲罐中。
76.过滤装置，既可以布置在甲醇增压泵的上游也可以布置在甲醇增压泵的下游，布置在甲醇增压泵的上游可以有效降低了甲醇换热器和过滤装置的使用压力。布置在甲醇增压泵的下游可以保证对甲醇进行完全过滤后再输送至甲醇消耗装置。
77.经过换热和增压后的甲醇燃料，满足甲醇消耗装置的温度和压力要求，经过过滤后得到纯净甲醇燃料，可以用于供应至甲醇消耗装置进行燃料。
78.如图1所示，为一种不带日用罐的二次增压甲醇供应系统的结构，其中，甲醇燃料从甲醇供应泵1增压后进入甲醇换热器2，再进入过滤装置3过滤，之后进入甲醇增压泵4增压，最后进入甲醇消耗装置。
79.如图2所示，在图1所示的结构上，配置了1个甲醇缓冲罐5，甲醇供应泵1将甲醇输送经过甲醇换热器2和甲醇过滤装置3后，进入甲醇缓冲罐5中。甲醇增压泵4从上游的甲醇缓冲罐5中将甲醇进一步增压，再输送至甲醇消耗装置。
80.甲醇增压泵4下游配有压力监控装置6，因压力控制需要回流的甲醇可以经过甲醇回流管线9回到甲醇缓冲罐5中。
81.如图3所示，为另一种不带日用罐的二次增压甲醇供应系统的结构，其中，甲醇燃料从甲醇供应泵1增压后进入甲醇换热器2，之后进入甲醇增压泵4增压，再进入过滤装置3过滤，最后进入甲醇消耗装置。
82.如图4所示，在图3所示的结构上，配置了1个甲醇缓冲罐5，甲醇供应泵1将甲醇燃料输送经过甲醇换热器2后，进入甲醇缓冲罐5中。甲醇增压泵4从上游的甲醇缓冲罐5中将甲醇进一步增压，再进入甲醇过滤装置3过滤，最后输送至甲醇消耗装置。
83.所述的甲醇增压泵4下游配有压力监控装置6，因压力控制需要回流的甲醇可以经过甲醇回流管线9回到甲醇缓冲罐5中。
84.在本发明部分实施例中：
85.甲醇供应泵或甲醇增压泵与船上甲醇燃料罐之间不再配置甲醇日用罐，甲醇供应泵直接从甲醇燃料罐中抽吸甲醇输送至甲醇增压泵。
86.甲醇换热器和过滤装置，布置在甲醇增压泵的上游，有效降低了甲醇换热器和过滤装置的使用压力。
87.甲醇换热器可以选用双板式换热器或者双管壳式换热器，可以直接让船上热源与甲醇换热，双管或双板的隔离空间可以有效隔离两种介质，不让泄露介质进入到未泄露介质中。
88.该甲醇供应系统通过使用一个小型甲醇收集罐(甲醇缓冲罐)，收集来自甲醇消耗装置的残余甲醇液体，并实现甲醇液体的净化，代替日用罐中的甲醇收集功能，具有体积小、成本低，易于操作和维护等优点，甲醇收集罐中干净的甲醇从甲醇供应泵入口进入甲醇供应系统再次利用。
89.本发明上述实施例提供的二次增压甲醇供应系统及供应方法，不配置额外的日用罐，即可保证甲醇燃料稳定的从甲醇燃料罐输送至甲醇增压泵，减少甲醇日用罐及日用罐
与甲醇燃料舱之间配套输送单元；同时，本发明上述实施例提供的二次增压甲醇供应系统及供应方法，在甲醇供应泵下游布置甲醇换热器和过滤装置，对比于在甲醇增压泵下游布置甲醇换热器和过滤装置的方式，有效地降低了设备的技术条件，增加设备选型范围，减少日用罐空间占用，降低设备初始成本投入和维护成本。
90.需要说明的是，文中所述“连接”、“相连”、“设置”等术语，并不是对所指元件或者设备指定或者暗示其特定的方位、构造和操作，仅为描述需求。文中所述的“相连”以及相似表述，可以是元件与元件之间的直接连接，也可以在两者之间存在其他连接件。
91.本发明上述实施例中未尽事宜均为本领域公知技术。
92.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

技术特征：
1.一种二次增压甲醇供应系统，其特征在于，包括：依次设置的甲醇供应泵、甲醇换热器、过滤装置和甲醇增压泵；其中：所述甲醇供应泵通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器；所述甲醇换热器用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述过滤装置进行过滤；所述甲醇增压泵用于对经过换热和过滤的所述甲醇燃料再次增压至甲醇消耗装置所需压力后，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。2.根据权利要求1所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，所述甲醇换热器采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。3.根据权利要求1-2中任一项所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，还包括：甲醇缓冲罐；其中：所述甲醇缓冲罐设置于所述过滤装置和所述甲醇增压泵之间，用于存储经过换热和过滤的所述甲醇燃料；所述甲醇增压泵用于对所述甲醇缓冲罐中的甲醇燃料再次增压。4.根据权利要求3所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，还包括：压力监控装置；其中：所述压力监控装置设置于所述甲醇增压泵的出口端，用于监测所述甲醇增压泵的出口压力；为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐中。5.一种二次增压甲醇供应系统，其特征在于，包括：依次设置的甲醇供应泵、甲醇换热器、甲醇增压泵和过滤装置；其中：所述甲醇供应泵通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器；所述甲醇换热器用于将所述甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度后输送至所述甲醇增压泵进行再次增压至甲醇消耗装置所需压力；所述过滤装置用于对经过换热和增压的所述甲醇燃料进行过滤，得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。6.根据权利要求5所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，所述甲醇换热器采用双板式换热器或双管壳式换热器，并通过船上热源与所述甲醇燃料进行换热。7.根据权利要求5-6中任一项所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，还包括：甲醇缓冲罐；其中：所述甲醇缓冲罐设置于所述甲醇换热器和所述甲醇增压泵之间，用于存储经过换热的所述甲醇燃料；所述甲醇增压泵用于对所述甲醇缓冲罐中的甲醇燃料再次增压。8.根据权利要求7所述的二次增压甲醇供应系统，其特征在于，还包括：压力监控装置；其中：所述压力监控装置设置于所述甲醇增压泵的出口端，用于监测所述甲醇增压泵的出口压力；或，所述压力监控装置设置于所述过滤装置的出口端，用于监测所述过滤装置的出口压力；为满足压力控制需求需要回流的甲醇燃料，回流至所述甲醇缓冲罐中。
9.一种二次增压甲醇供应方法，其特征在于，包括：利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、过滤处理和再次增压处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。10.一种二次增压甲醇供应方法，其特征在于，包括：利用加压方式获取甲醇燃料，通过供应管路，将所述甲醇燃料依次进行换热处理、再次增压处理和过滤处理，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。

技术总结
本发明提供了一种二次增压甲醇供应系统及供应方法，其中系统包括：甲醇供应泵、甲醇换热器、过滤装置和甲醇增压泵；所述甲醇供应泵通过加压的方式将甲醇燃料抽吸输送至所述甲醇换热器；所述甲醇换热器用于将甲醇燃料换热至甲醇消耗装置所需温度；所述甲醇增压泵用于对甲醇燃料再次增压至甲醇消耗装置所需压力；所述过滤装置用于对甲醇燃料进行过滤，最终得到满足甲醇消耗装置温度和压力要求的纯净甲醇燃料。本发明不设置日用罐，就能够保证甲醇燃料稳定的从甲醇燃料罐输送至甲醇增压泵，减少甲醇日用罐及日用罐与甲醇燃料舱之间配套输送单元，减少空间占用，也降低甲醇系统的设备成本投入。备成本投入。备成本投入。


技术研发人员：王涛 邹盛 何权 张莹莹 陈猛 丁玲
受保护的技术使用者：沪东重机有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/5/30