二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶技术方案

本实用新型专利技术公开了二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶，包括：缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，缓冲分离装置的第一输入端与船舶捕碳系统连接；增压装置用于对缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，增压装置的输入端与缓冲分离装置的输出端连接；换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，换热器的第一输出端用于输出换热后的液态天然气，换热器的第二输入端与增压装置的输出端连接，换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，换热器的第三输出端与缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入缓冲分离装置。分离装置。分离装置。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶


[0001]本说明书实施例涉及二氧化碳液化
，尤其涉及一种二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶。

技术介绍

[0002]碳捕捉、利用与封存技术，作为近年来应对全球气候变暖的关键技术之一，使得对现有燃料的低碳化，清洁化、实用化理念也备受关注。而航运作为国际运输的首要手段，正面临着响应防止污染和保护环境的全球条例，实现可持续发展的重大挑战。
[0003]随着行业逐渐适应了当前国际海事组织的颁布的2020年限硫令，国际海事组织又将计划出台新规则和新挑战旨在降低碳排放。对航运业来说，“零碳未来”是一个雄心勃勃的目标，相关的监管途径也将随着它在船舶设计、技术和实践方面带来的变化而发展。重要的是，要发展航运业，必须从战略和整体上取得进展，比现在更高效、更持续。
[0004]现有的CO2液化技术通过多级压缩，提高CO2气体压力和液化温度，并采用低温流体如液氨、丙烷或其他制冷剂等介质进行循环制冷，得到液态CO2，同时，由于液化后的CO2压力较高，还需采用压力容器进行封存。这样的液化过程使得整套系统能耗较高，并且需要增加中间低温冷却介质的储存，进而导致了高昂的建造成本和运营成本。
[0005]因此，亟需一种新的二氧化碳液化系统，有效地降低能耗、建造成本以及运营成本。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本说明书实施例提供了一种二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行液化分离，其特征在于，包括：缓冲分离装置、增压装置以及换热器；
[0007]所述缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，所述缓冲分离装置的第一输入端与所述船舶捕碳系统连接；
[0008]所述增压装置用于对所述缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，所述增压装置的输入端与所述缓冲分离装置的输出端连接；
[0009]所述换热器用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换，所述换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，所述换热器的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，所述换热器的第二输入端与所述增压装置的输出端连接，所述换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，
[0010]所述换热器的第三输出端与所述缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入所述缓冲分离装置，以使所述换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合。
[0011]优选地，所述缓冲分离装置包括：第一温度传感器、节流阀以及缓冲分离罐；
[0012]所述第一温度传感器与所述节流阀连接，所述第一温度传感器用于检测输入所述
缓冲分离罐的二氧化碳气体的温度，生成第一温度信号；
[0013]所述节流阀的输入端与所述船舶捕碳系统连接，所述节流阀用于根据所述第一温度信号对来自所述船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压处理，
[0014]所述节流阀的输出端与所述缓冲分离罐的第一输入端连接，以使降温减压后的二氧化碳气态输入所述缓冲分离罐；
[0015]所述缓冲分离罐的第二输入端与所述换热器的第三输出端连接，从而接收换热后的二氧化碳气体，以使所述换热后的二氧化碳气体与所述降温减压后的二氧化碳气体在所述缓冲分离罐中混合；
[0016]所述缓冲分离罐的第一输出端与所述增压装置连接，所述缓冲分离罐的第二输出端与所述船舶捕碳系统连接，以返回冷凝出的液体。
[0017]优选地，所述缓冲分离罐包含气水分离装置；
[0018]所述气水分离装置设置在所述缓冲分离罐顶部，用于对所述缓冲分离罐中输出的二氧化碳气体进行脱湿。
[0019]优选地，所述的装置还包括：压力调节装置；
[0020]所述压力调节装置包括压力调节阀和与所述压力调节阀连接的第一压力传感器，
[0021]所述第一压力传感器设置在所述换热器上，用于检测所述换热器中二氧化碳气体的气压，生成第一压力信号；
[0022]所述压力调节阀分别与所述换热器和所述缓冲分离装置连接，用于根据所述第一压力信号对输入所述换热器的二氧化碳气体进行压力调节。
[0023]优选地，所述的装置还包括：低压存储装置；
[0024]所述低压存储装置的输入端与所述换热器的第二输出端连接，用于存储所述液态二氧化碳。
[0025]优选地，所述的装置还包括：液态二氧化碳输出控制装置，用于控制所述液态二氧化碳的输出；
[0026]所述液态二氧化碳输出控制装置包括液位传感器、第二温度传感器和流量控制阀；
[0027]所述液位传感器设置在所述换热器上，与所述流量控制阀连接，所述液位传感器用于检测所述换热器中液态二氧化碳的液位，产生液位信号；
[0028]所述第二温度传感器，与所述流量控制阀连接，所述第二温度传感器用于检测所述换热器输出的液态二氧化碳的温度，生成第二温度信号；
[0029]所述流量控制阀分别与所述换热器和所述低压存储装置连接，用于根据所述液位信号和所述第二温度信号控制所述换热器中的液态二氧化碳的输出。
[0030]优选地，所述的装置还包括：舱压控制阀和与所述舱压控制阀连接的第二压力传感器；
[0031]所述第二压力传感器设置在所述低压存储装置上，用于检测所述低压存储装置内的气压，生成第二压力信号；
[0032]所述低压存储装置、所述舱压控制阀以及所述缓冲分离装置依次连接；
[0033]所述舱压控制阀用于根据所述第二压力信号控制所述低压存储装置中二氧化碳蒸发气体的输出，从而控制所述低压存储装置内的压力。
[0034]本说明书实施例提供了一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统，用于利用液态天然气汽化时产生的冷能对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行冷却分离，其特征在于，包括：二氧化碳液化系统和液态天然气汽化系统；
[0035]所述二氧化碳液化系统为前述任意一项所述的二氧化碳液化系统；
[0036]所述液态天然气汽化系统包括：燃料泵、加热器以及温度控制装置；
[0037]所述燃料泵分别与船舶中的液态天然气燃料储存系统和所述换热器连接，用于将来自所述船舶中的液态天然气燃料储存系统的液态天然气输入所述换热器；
[0038]所述加热器用于通过循环的冷凝水对来自所述换热器的气态天然气进行加热，所述气态天然气为所述液态天然气经所述换热器换热后生成的；
[0039]所述加热器的第一输入端与所述换热器的第一输出端连接，所述加热器的第一输出端与所述船舶中的动力系统连接；
[0040]所述温度控制装置包括温度控制阀和与所述温度控制阀连接的第三温度传感器；
[0041]所述第三温度传感器用于检测所述加热器输出的气态天然气的温度，生成第三温度信号；
[0042]所述温度控制阀与所述加热器的第二输入端连接，用于根据所述第三温度信号控制所述冷凝水的输入，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行液化分离，其特征在于，包括：缓冲分离装置、增压装置以及换热器；所述缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，所述缓冲分离装置的第一输入端与所述船舶捕碳系统连接；所述增压装置用于对所述缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，所述增压装置的输入端与所述缓冲分离装置的输出端连接；所述换热器用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换，所述换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，所述换热器的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，所述换热器的第二输入端与所述增压装置的输出端连接，所述换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，所述换热器的第三输出端与所述缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入所述缓冲分离装置，以使所述换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳液化系统，所述缓冲分离装置包括：第一温度传感器、节流阀以及缓冲分离罐；所述第一温度传感器与所述节流阀连接，所述第一温度传感器用于检测输入所述缓冲分离罐的二氧化碳气体的温度，生成第一温度信号；所述节流阀的输入端与所述船舶捕碳系统连接，所述节流阀用于根据所述第一温度信号对来自所述船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压处理，所述节流阀的输出端与所述缓冲分离罐的第一输入端连接，以使降温减压后的二氧化碳气态输入所述缓冲分离罐；所述缓冲分离罐的第二输入端与所述换热器的第三输出端连接，从而接收换热后的二氧化碳气体，以使所述换热后的二氧化碳气体与所述降温减压后的二氧化碳气体在所述缓冲分离罐中混合；所述缓冲分离罐的第一输出端与所述增压装置连接，所述缓冲分离罐的第二输出端与所述船舶捕碳系统连接，以返回冷凝出的液体。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳液化系统，所述缓冲分离罐包含气水分离装置；所述气水分离装置设置在所述缓冲分离罐顶部，用于对所述缓冲分离罐中输出的二氧化碳气体进行脱湿。4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳液化系统，还包括：压力调节装置；所述压力调节装置包括压力调节阀和与所述压力调节阀连接的第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述换热器上，用于检测所述换热器中二氧化碳气体的气压，生成第一压力信号；所述压力调节阀分别与所述换热器和所述缓冲分离装置连接，用于根据所述第一压力信号对输入所述换热器的二氧化碳气体进行压力调节。5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳液化系统，还包括：低压存储装置；所述低压存储装置的输入端与所述换热器的第二输出端连接，用于存储所述液态二氧化碳。6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳液化系统，还包括：液态二氧化碳输出控制装
置，用于控制所述液态二氧化碳的输出；所述液态二氧化碳输出控制装置包括液位传感器、第二温度传感器和流量控制阀；所述液位传感器设置在所述换热器上，与所述流量控制阀连接，所述液位传感器用于检测所述换热器中液态二氧化碳的液位，产生液位信号；所述第二温度传感器，与所述流量控制阀连接，所述第二温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏颖，陈世福，何炜，
申请(专利权)人：中太海事技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：