本發(fā)明屬于船舶建造及設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種海上大型co2液化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，各國研究者圍繞co2的減排和利用開展了大量的研究:一方面通過優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源，提高能源利用率，達到co2減排的目的；另一方面則通過co2的捕集和資源化利用，減少排入大氣中co2的含量。目前，國內(nèi)相關(guān)支持政策及研究熱點主要集中在二氧化碳的捕獲貯存，在資源化利用方面關(guān)注較少。伴隨著科技創(chuàng)新與進步，二氧化碳的資源化利用已經(jīng)顯示出越來越重要的科技與經(jīng)濟價值。

2、co2資源化利用方面最主要的方式為co2封存、驅(qū)油及食品級利用等，這些利用方式不可避免的需要將氣態(tài)co2進行液化。而co2液化過程中需要消耗大量電能，陸上液化使用常規(guī)石化能源發(fā)電會帶來大量co2排放，利用海上清潔能源，采用綠色能源為系統(tǒng)供電，大量減少石化能源的使用及帶來的進一步co2排放問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種海上大型co2液化系統(tǒng)，旨在達到實現(xiàn)低壓高濃度氣態(tài)co2原料氣進行海上液化，液化后的液態(tài)co2滿足co2海底封存或者食品級需求，液化過程采用太陽能&風能發(fā)電清潔可再生能源為系統(tǒng)提供電能，降低石化能源消耗，不會產(chǎn)生多余co2氣體的目的，其所采用的技術(shù)方案是：

2、一種海上大型co2液化系統(tǒng)，各碳源來的二氧化碳原料氣依次與co2過濾器、離心式co2壓縮機、冷卻器連接，連接后再經(jīng)由管路分別與第一干燥床和第二干燥床連接，將壓縮冷卻后的co2氣體送入第一干燥床、第二干燥床，再生加熱器一端與第一干燥床、第二干燥床底部連接，另一端與精餾塔頂部連接，將精餾塔頂部殘氣加熱到250℃后，從干燥床底部引入到干燥床內(nèi)，第一干燥床、第二干燥床頂部設(shè)置有排氣口。

3、第一干燥床與第二干燥床頂部伸出有管路與預(yù)冷器、丙烷制冷機組、精餾塔連接，氣體co2在丙烷制冷機組內(nèi)部脫水、換熱后，形成液態(tài)co2進入精餾塔，精餾塔的底部設(shè)置有再沸器，頂部設(shè)置有冷凝器，經(jīng)由精餾塔底部再沸器，脫除輕組分后的co2液體在精餾塔底引出，經(jīng)節(jié)流降壓，直接送到co2儲艙儲存。

4、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，丙烷制冷機組內(nèi)的冷卻水由反滲透造水機提供。

5、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，離心式co2壓縮機出口壓力設(shè)定為2.5mpa。

6、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，氣體co2在丙烷制冷機組內(nèi)部脫水、換熱后，形成液態(tài)co2的溫度為-18°～-23°。

7、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，采用丙烷作為制冷劑液化氣態(tài)co2。

8、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，太陽能風能發(fā)電裝置(18)為離心式壓縮機、丙烷制冷機組、預(yù)冷器、再生加熱器、反滲透造水機提供綠色電能。

9、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，co2儲艙為c型艙，設(shè)計壓力為19bar。

10、上述一種海上大型co2液化系統(tǒng)，更近一步地，再生加熱器與精餾塔定連通的管路上設(shè)置有第一遙控電磁閥，精餾塔底通往co2儲艙的管路上設(shè)置有第二遙控電磁閥。

11、本發(fā)明的優(yōu)點在于：

12、1.co2液化過程中的離心式壓縮機、丙烷制冷機組、預(yù)冷器、再生加熱器、反滲透造水機需要消耗大量電能，使用常規(guī)石化能源會帶來大量co2排放，本發(fā)明利用海上清潔能源，設(shè)置太陽能&風能發(fā)電裝置，采用綠色能源為系統(tǒng)供電，大量減少石化能源的使用及帶來的co2排放問題。

13、2.本發(fā)明將co2原料氣在海上液化，可以解決部分港口水深不夠co2運輸船無法靠近碼頭運輸問題。不僅具有靈活性，可服務(wù)于不同沿海廠，還可降低對碼頭建設(shè)的依賴。

技術(shù)特征：

1.一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，各碳源來的二氧化碳原料氣(1)依次與co2過濾器(2)、離心式co2壓縮機(3)、冷卻器(4)連接，連接后再經(jīng)由管路分別與第一干燥床(5)和第二干燥床(6)連接，將壓縮冷卻后的co2氣體送入第一干燥床、第二干燥床，再生加熱器(8)一端與第一干燥床、第二干燥床底部連接，另一端與精餾塔(12)頂部連接，將精餾塔頂部殘氣加熱到250℃后，從干燥床底部引入到干燥床內(nèi)，第一干燥床、第二干燥床頂部設(shè)置有排氣口；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，丙烷制冷機組內(nèi)的冷卻水由反滲透造水機(17)提供。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，離心式co2壓縮機出口壓力設(shè)定為2.5mpa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，氣體co2在丙烷制冷機組內(nèi)部脫水、換熱后，形成液態(tài)co2的溫度為-18°～-23°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，采用丙烷作為制冷劑液化氣態(tài)co2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，太陽能風能發(fā)電裝置(18)為離心式壓縮機、丙烷制冷機組、預(yù)冷器、再生加熱器、反滲透造水機提供綠色電能。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，co2儲艙為c型艙，設(shè)計壓力為19bar。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上大型co2液化系統(tǒng)，其特征在于，再生加熱器與精餾塔定連通的管路上設(shè)置有第一遙控電磁閥(11)，精餾塔底通往co2儲艙的管路上設(shè)置有第二遙控電磁閥(15)。

技術(shù)總結(jié)
一種海上大型CO2液化系統(tǒng)，CO2原料氣依次與CO2過濾器、離心式CO2壓縮機、冷卻器連接，將壓縮冷卻后的CO2氣體送入第一干燥床、第二干燥床，再生加熱器將精餾塔頂部殘氣加熱到250℃后，從干燥床底部引入到干燥床內(nèi)，第一干燥床、第二干燥床頂部設(shè)置有排氣口。第一干燥床與第二干燥床頂部伸出有管路與預(yù)冷器、丙烷制冷機組、精餾塔連接，氣體CO2在丙烷制冷機組內(nèi)部脫水、換熱后，形成液態(tài)CO2進入精餾塔，經(jīng)由精餾塔底部再沸器處理后，直接送到CO2儲艙儲存。本發(fā)明對低壓高濃度氣態(tài)CO2原料氣進行海上液化，液化后的液態(tài)CO2滿足CO2海底封存或者食品級需求，液化過程采用太陽能&風能發(fā)電清潔可再生能源為系統(tǒng)提供電能，降低石化能源消耗，不會產(chǎn)生多余CO2氣體。

技術(shù)研發(fā)人員：賈淑潔,嵇智勇,譚愛輝,于澤,鄭群生,趙銳,冷阿偉,吳瑩,齊亮,孫凱強,杜欣
受保護的技術(shù)使用者：大連船舶重工集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231214
技術(shù)公布日：2024/11/14