二氧化碳运输注入船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种二氧化碳运输注入船舶。


背景技术：

2.现有技术中，co2的地质封存可以作为全球减碳工作的重要技术手段之一。并且利用已枯竭的油田或者是合适的地质构造作为co2的地质封存场所是比较好的选择。
3.随着全球减碳工作的推进，海上大规模co2运输注入的需求也将进一步的增长。目前国内外有co2运输船的营运先例，但其主要的目的是进行co2的运输，并不能直接用于海上的注入。
4.因此，需要一种二氧化碳运输注入船舶来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种二氧化碳运输注入船舶，能够实现co2运输和海上的注入。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.二氧化碳运输注入船舶，包括：
8.船体，所述船体从船艏到船艉依次为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；
9.多组货物存储罐，多组所述货物存储罐布置在所述第三区域，所述货物存储罐用于存储液态的co2；
10.加热气化模块，设置在所述第二区域，且位于甲板的上方，所述加热气化模块与所述货物存储罐连通，用于对co2进行加热气化；
11.注入模块，与所述加热气化模块连通，所述注入模块位于所述第二区域，且位于所述甲板的下方，所述注入模块能够将气化的co2注入到海底进行封存；
12.系泊装置，所述系泊装置设置在所述第二区域，且位于所述第二区域的底部，所述系泊装置能够与海上作业固定点连接；
13.推进装置，所述推进装置设置在所述第四区域，所述推进装置用于驱动船舶进行运动。
14.进一步地，所述第一区域从上到下依次设有储藏室、空舱和压载舱，所述储藏室、所述空舱和所述压载舱均位于所述甲板的下方。
15.进一步地，所述第二区域的下部设置有艏部侧推器。
16.进一步地，所述第三区域的所述甲板上设置有货物软管吊，用于将连接码头储气装置的输送管吊运到所述甲板上。
17.进一步地，所述加热气化模块与所述注入模块之间设置有缓冲罐，所述加热气化模块与所述注入模块均与所述缓冲罐连通。
18.进一步地，所述推进装置包括主机和螺旋桨，所述主机设置在所述第四区域，所述螺旋桨与所述主机传动连接。
可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在对co2进行海底注入封存时，为了能够实现co2运输和海上的注入，如图1-图4所示，本发明提供一种二氧化碳运输注入船舶。二氧化碳运输注入船舶包括船体、多组货物存储罐31、加热气化模块21、注入模块22、系泊装置23和推进装置5。
35.其中，船体从船艏到船艉依次为第一区域1、第二区域2、第三区域3和第四区域4；多组货物存储罐31布置在第三区域3，且位于甲板的下方，货物存储罐31用于存储液态的co2；加热气化模块21设置在第二区域2，且位于甲板的上方，加热气化模块21与货物存储罐31连通，用于对co2进行加热气化；注入模块22与加热气化模块21连通，注入模块22位于第二区域2，且位于甲板的下方，注入模块22能够将气化的co2注入到海底进行封存；具体地，在本实施例中，注入模块22包括气泵，通过co2进行加压，然后泵入到海底进行封存。系泊装置23设置在第二区域2且位于第二区域2的底部，系泊装置23能够与海上作业固定点连接，从而实现船舶在海上的位置固定；推进装置5设置在第四区域4，推进装置5用于驱动船舶进行运动。
36.进一步地，系泊装置23通过6-8根悬链相对海上作业点进行固定，系泊装置23中间有用于co2输送的管道，可将船上的高压co2直接注入到海底的co2封存井中，进行永久的封存。在船体中设置有液压动力单元，用于给水下系泊转塔提供动力。在其他实施例中，系泊装置23可以布置在第一区域1的甲板上方进行系泊，在此不做过多限制。
37.进一步地，第二区域2的下部设置有艏部侧推器24。通过设置艏部侧推器24，能够在船舶进行定位时调整船舶的位置，从而便于船舶在海上进行系泊。
38.进一步地，第四区域4为机舱区，第四区域4的底部设置有全回转吊舱推进器41。通过设置全回转吊舱推进器41，在使用时，启动全回转吊舱推进器41，同时配合艏部侧推器24，能够实现船舶位姿的调整，从而便于船舶在海中进行系泊。
39.进一步地，第一区域1从上到下依次设有储藏室11、空舱12和压载舱13，储藏室11、空舱12和压载舱13均位于甲板的下方。利用压载舱13能够保证船体的稳定性，利用空舱12保证船舶的浮力，利用储藏室11可以进行物品存储。
40.进一步地，第三区域3的甲板上设置有货物软管吊32，货物软管吊32用于将连接码头储气装置的输送管吊运到甲板上。通过上述设置，便于调整输送管的位置，将输送管与货物存储罐31连通实现co2的输送。
41.进一步地，在本实施例中，第三区域3布置了四组货物存储罐31，八个独立的货物存储罐31，用于储存从码头接收的液态co2。单个货物存储罐31容积约6250立方米，总舱容可达到50000立方米。货物存储罐31设计压力8bar，设计最低温度零下55度，为半冷半压式液罐。在该温度和压力下，货物存储罐31中的co2可保持液体状态，从而可以实现co2的输送。为了保持货物存储罐31的温度，在第三区域3设置有制冷器进行制冷。在该区域设置有温度计，当温度高于设定稳定后，制冷器工作进行制冷。
42.进一步地，加热气化模块21与注入模块22之间设置有缓冲罐，加热气化模块21与
注入模块22均与缓冲罐连通。具体地，加热气化模块21用于将船上载运的低温液态co2加热到零度以上并将其增压到150bar左右，增压后的co2临时进入缓冲罐中进行稳压，用于下一步的注入。
43.进一步地，推进装置5包括主机51和螺旋桨53，主机51固定设置在第四区域4，螺旋桨53与主机51传动连接。通过主机51驱动螺旋桨53进行转动，从而推动船舶进行运动，实现船舶的运动。
44.进一步地，推进装置5还包括齿轮变速箱52和轴带发电机54，齿轮变速箱52分别与主机51以及螺旋桨53传动连接，轴带发电机54与齿轮变速箱52传动连接，轴带发电机54与加热气化模块21电连接。通过设置齿轮变速箱52，能够对螺旋桨53的转速进行精细，控制，而且通过齿轮变速箱52带动轴带发电机54进行发电，轴带发电机54产生的电能通过稳压和整流后供给加热气化模块21和制冷器工作。具体地，第四区域4的上层靠尾端布置有五台轴带发电机54，可提供峰值功率约17000kw，船上的电力还可以通过系泊装置23中的电缆将电力传送到海上其他无人值守的工作平台上，供其临时工作使用。
45.进一步地，二氧化碳运输注入船舶还包括燃料存储罐33，燃料存储罐33设置在第三区域3，燃料存储罐33与主机51连通。具体地，燃料存储罐33包括两个lng燃料罐，两个lng燃料罐的容积均为1000立方米，总计2000立方米。而且在第四区域4的两侧船舷处布置有燃油舱，在天燃气使用完后，还可以采用燃油进行推动。载运能力可达50000立方米co2，续航力可达到10000海里。
46.进一步地，第三区域3的甲板上固定设置有透气桅34，透气桅34与多组货物存储罐31以及燃料存储罐33均连通。通过设置透气桅34，能够对货物存储罐31以及燃料存储罐33的压力进行调节，当货物存储罐31以及燃料存储罐33中的压力过于设定值后，通过透气桅34将气体排出，从而稳定货物存储罐31以及燃料存储罐33中的压力，消除安全隐患。为了保证燃料存储罐33的安全性，在本实施例中，透气桅34上设置有泄压阀，泄压阀与燃料存储罐33连通。
47.本二氧化碳运输注入船舶的工作流程如下：
48.首先，本船从码头通过船中的货物存储罐31接收岸上输送过来的液态co2，并通过货物管路将液态co2注入到八个独立的货物存储罐31。船舶离港后，经过海上航行，到达海上预定的注入点附近，随后船舶启动艏部侧推器24和全回转吊舱推进器41，将船舶固定在海上注入点附近。系泊装置23将注入点附近的悬链通过牵引装置拉到系泊装置23上并加以固定。完成系泊后，转塔内的管路与注入点的管路进行对接。对接后，船上电站启动，将货物存储罐31内的低温co2泵出到加热气化模块21内，通过电加热，将co2加热并气化到零度以上，150bar左右。经加热膨胀后的co2送入缓冲罐，待压力稳定后，经由注入模块22，将高压气态co2直接注入到海底的储存区。完成一次接收与注入工作。
49.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，包括：船体，所述船体从船艏到船艉依次为第一区域(1)、第二区域(2)、第三区域(3)和第四区域(4)；多组货物存储罐(31)，多组所述货物存储罐(31)布置在所述第三区域(3)，所述货物存储罐(31)用于存储液态的co2；加热气化模块(21)，设置在所述第二区域(2)，且位于甲板的上方，所述加热气化模块(21)与所述货物存储罐(31)连通，用于对co2进行加热气化；注入模块(22)，与所述加热气化模块(21)连通，所述注入模块(22)位于所述第二区域(2)，且位于所述甲板的下方，所述注入模块(22)能够将气化的co2注入到海底进行封存；系泊装置(23)，所述系泊装置(23)设置在所述第二区域(2)，且位于所述第二区域(2)的底部，所述系泊装置(23)能够与海上作业固定点连接；推进装置(5)，所述推进装置(5)设置在所述第四区域(4)，所述推进装置(5)用于驱动船舶进行运动。2.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述第一区域(1)从上到下依次设有储藏室(11)、空舱(12)和压载舱(13)，所述储藏室(11)、所述空舱(12)和所述压载舱(13)均位于所述甲板的下方。3.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述第二区域(2)的下部设置有艏部侧推器(24)。4.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述第三区域(3)的所述甲板上设置有货物软管吊(32)，用于将连接码头储气装置的输送管吊运到所述甲板上。5.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述加热气化模块(21)与所述注入模块(22)之间设置有缓冲罐，所述加热气化模块(21)与所述注入模块(22)均与所述缓冲罐连通。6.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述推进装置(5)包括主机(51)和螺旋桨(53)，所述主机(51)设置在所述第四区域(4)，所述螺旋桨(53)与所述主机(51)传动连接。7.根据权利要求6所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述推进装置(5)还包括齿轮变速箱(52)和轴带发电机(54)，所述齿轮变速箱(52)分别与所述主机(51)以及所述螺旋桨(53)传动连接，所述轴带发电机(54)与所述齿轮变速箱(52)传动连接，所述轴带发电机(54)与所述加热气化模块(21)电连接。8.根据权利要求6所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，还包括燃料存储罐(33)，所述燃料存储罐(33)设置在所述第三区域(3)，所述燃料存储罐(33)与所述主机(51)连通。9.根据权利要求8所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述第三区域(3)的所述甲板上设置有透气桅(34)，所述透气桅(34)与多组所述货物存储罐(31)以及所述燃料存储罐(33)均连通。10.根据权利要求1所述的二氧化碳运输注入船舶，其特征在于，所述第四区域(4)为机舱区，所述第四区域(4)的底部设置有全回转吊舱推进器(41)。

技术总结
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种二氧化碳运输注入船舶，其包括船体，所述船体从船艏到船艉依次为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；多组货物存储罐，多组所述货物存储罐布置在所述第三区域；加热气化模块，设置在所述第二区域；注入模块，与所述加热气化模块连通；系泊装置，所述系泊装置设置在所述第二区域；推进装置，所述推进装置设置在所述第四区域，所述推进装置用于驱动船舶进行运动。本发明能够实现CO2运输和海上的注入。运输和海上的注入。运输和海上的注入。


技术研发人员：郭世玺 高爱华 靖佳超 焦玲玲 李嘉宁 华向阳 曹征宇 李世阳 沈伟萍
受保护的技术使用者：上海外高桥造船有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/6/26