一种
超临界co2冷化接收系统
技术领域
1.本发明涉及超临界co2传输技术领域，更具体地说，涉及一种将
管道输送的高压超临界co2冷化接收系统。
背景技术：
2.目前，co2管路运输方式主要有：气态co2管道输送，
液态co2管道输送，超临界co2管道输送等方式。co2物性复杂，相态容易受到压力和温度变化影响，只有当co2处于超临界状态时，其物理状态比较稳定，拥有气体低粘度、液体高密度的特点，更加有利于管路输送。长距离管路输送时，co2处于超临界状态的输送投资和成本最低，距离越长，超临界状态输送的优势越明显。
3.co2需保持压力高于73.8bara才能维持在超临界状态，因此，对于管路输送的超临界co2，如果直接接收，实现超临界co2的存储，会导致超临界co2存储容器设计复杂，成本很高。当co2以低压液体状态存储预压力容器中，技术简单，存储容器成本较低，具有很大优势。
4.在海洋ccus产业链中，若co2陆上存储终端不具备码头装载条件，需采用长距离输送管道将超临界co2传输至海上浮式存储装置存储，因此在浮式存储装置中，必须设置一套超临界co2冷化接收系统，将高压超临界co2进一步减压、冷却，以低压液体状态存储，以便于浮式存储装置的存储以及向下游co2运输船舶的转运。
5.超临界状态co2处于高压状态，转化为低压co2必须经过减压过程。在减压过程中，由于会吸收较多热量，温度也随之下降，若此过程中温度降幅较大，co2可能形成固态干冰，这样会对阀门、管路、设备造成堵塞，危及安全。
6.因此，如何将超临界态co2接收并转化为低压液态co2用于液态co2存储，避免超临界高压co2在减压过程中带来的结冰风险，是急需解决的问题。
技术实现要素：
7.本发明针对上述问题，提供一种超临界co2冷化接收系统，可以管路输送的超临界状态co2转化为低压液态co2，用于液态co2低压存储、运输及利用。在从超临界态co2转化至利于存储的低压液态co2的过程中，在降压之前对超临界co2先进行升温，通过补偿温度的方式来获取超临界co2减压过程中所需的温度变化余量，从而达到维持减压过程中不会因温度降幅过大而造成结冰堵塞的现象，保证了减压过程的安全进行；同时在超临界co2减压后，经过co2液化设备，输出一定低压力和温度的低压液态co2，用于低压存储。
8.为了达到上述目的，本发明提供了一种超临界co2冷化接收系统，包括超临界co2输入端，超临界co2输入端与第一传输管道的一端连接，第一传输管道的另一端与co2加热器的输入端连接，co2加热器的输出端通过第二传输管道与减压设备的输入端连接，减压设备的输出端通过第三传输管道与co2液化设备的输入端连接，co2液化设备的输出端通过第四传输管道与低压液态co2输入口连接，低压液态co2输入口与第五传输管道连接，第五传输管道
另一端与co2液货舱连接。
9.co2液化设备与低压液态co2输入口之间的第四传输管道上安装一个压力传感器和一个温度传感器。
10.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，co2加热器为电加热器。
11.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，co2加热器为采用流体介质加热的管壳式加热器。co2加热器可为采用海水、高温水或其他等同流体介质加热的加热器，co2加热器为管壳型式，或板壳式或其他等同型式。
12.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，减压设备为减压阀设备或其他功能等同设备。
13.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，压力传感器的压力取源部件穿设在co2液化设备与低压液态co2输入口之间的第四传输管道一测压口内。
14.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，温度传感器连接一测温探头，测温探头穿设在co2液化设备与低压液态co2输入口之间的第四传输管道一测温口内。
15.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，co2液货舱为c型储舱，保证存储工作压力远离co2三项点，防止固态干冰产生，c型储舱可以是单耳型c型储舱，也可以是双耳型c型储舱或三耳型c型储舱，co2液货舱可根据船舶存储需求，可以是1个，也可以并联多个实现更大容积存储，co2液货舱设计压力范围为5.2bara～20bara。
16.上述超临界co2冷化接收系统，优选方式下，第一传输管道、第二传输管道、第三传输管道、第四传输管道和第五传输管道均为不锈钢高压管道。
17.本发明在从超临界态co2转化至利于存储的低压液态co2的过程中，在降压之前对超临界co2先进行升温，通过补偿温度的方式来获取超临界co2减压过程中所需的温度变化余量，从而达到维持减压过程中不会因温度降幅过大而造成结冰堵塞的现象，保证了减压过程的安全进行。本发明可应用管路输送下游的海上浮式co2存储装置或co2运输船舶或其他任何需要将超临界co2接收冷化为低压co2存储的场景。
附图说明
18.图1是本发明整体结构示意图。
19.图中：1、超临界co2输入端，2、第一传输管道，3、co2加热器，4、减压设备，5、co2液化设备，6、低压液态co2输入口，7、co2液货舱，8、压力传感器，9、温度传感器，10、第二传输管道，11、第三传输管道(11)，12、第四传输管道，13、第五传输管道。
具体实施方式
20.如图1所示，本发明一种超临界co2冷化接收系统，包括超临界co2输入端1，超临界co2输入端1与第一传输管道2的一端连接，第一传输管道2的另一端与co2加热器3的输入端连接，co2加热器3的输出端通过第二传输管道10与减压设备4的输入端连接，减压设备4的输出端通过第三传输管道11与co2液化设备5的输入端连接，co2液化设备5的输出端通过第四传输管道12与低压液态co2输入口6连接，低压液态co2输入口6与第五传输管道13连接，第五传输管道13另一端与co2液货舱7连接。
所述第一传输管道2、第二传输管道10、第三传输管道11、第四传输管道12和第五传输管道13均为不锈钢高压管道。
21.co2液化设备5与低压液态co2输入口6之间的第四传输管道12上安装一个压力传感器8和一个温度传感器9。
22.co2加热器3为电加热器，或采用海水、高温水或其他等同流体介质加热的加热器，co2加热器3可以是管壳型式或板壳式或其他等同型式。
23.减压设备4为减压阀或其他功能等同设备。
24.压力传感器8的压力取源部件穿设在co2液化设备5与低压液态co2输入口6之间的第四传输管道12的测压口内。
25.温度传感器9电连接一测温探头，测温探头穿设在co2液化设备5与低压液态co2输入口6之间的第四传输管道12一测温口内。
26.co2液货舱7为c型储舱，实现液态co2的压力存储，保证存储工作压力远离co2三项点，防止固态干冰产生，co2液货舱7可以是单耳型c型储舱，也可以是双耳型c型储舱或三耳型c型储舱。所述co2液货舱7可根据船舶存储需求，可以是1个，也可以并联多个实现更大容积存储。通常的co2液货舱7通常在5.2bara～73.8bara，优选的co2液货舱7设计压力范围为5.2bara～20bara。
27.实施例1
28.本发明实施例提供了一种超临界co2冷化接收系统。
29.超临界态co2从超临界co2输入端1注入，经第一传输管道2流至co2加热器3的输入端，由co2加热器03将超临界co2升温至预设温度，升温后的co2从co2加热器3的输出端流出，通过第二传输管道10流至减压设备4的输入端，减压设备4对超临界高压co2减压形成低压气态co2，减压后的低压co2经第三传输管道11流至co2液化设备5的输入端，co2液化设备5将co2液化，形成低压液态co2(温度介于-56.6℃与31℃之间，压力介于5.2bara与73.8bara之间，优选方式下，液化后用于存储的低压液态co2压力为5.2bara与20bara之间)，并从co2液化设备5输出端流出，通过第四传输管道12、低压液态co2输入口6、第五传输管道13输送至液态co2液货舱7中进行储存。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种超临界co2冷化接收系统，其特征在于，包括超临界co2输入端(1)，所述超临界co2输入端(1)与第一传输管道(2)的一端连接，所述第一传输管道(2)的另一端与co2加热器(3)的输入端连接，所述co2加热器(3)的输出端通过第二传输管道(10)与减压设备(4)的输入端连接，所述减压设备(4)的输出端通过第三传输管道(11)与co2液化设备(5)的输入端连接，所述co2液化设备(5)的输出端通过第四传输管道(12)与低压液态co2输入口(6)连接，所述低压液态co2输入口(6)与第五传输管道(13)连接，所述第五传输管道(13)另一端与co2液货舱(7)连接；所述co2液化设备(5)与所述低压液态co2输入口(6)之间的第四传输管道(12)上安装一个压力传感器(8)和一个温度传感器(9)。2.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述co2加热器(3)为电加热器。3.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述co2加热器(3)为采用流体介质加热的管壳式加热器。4.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述减压设备(4)为减压阀设备。5.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述压力传感器(8)的压力取源部件穿设在所述co2液化设备(5)与所述低压液态co2输入口(6)之间的第四传输管道(12)一测压口内。6.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述温度传感器(9)连接一测温探头，所述测温探头穿设在所述co2液化设备(5)与所述低压液态co2输入口(6)之间的第四传输管道(12)一测温口内。7.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述co2液货舱(7)为c型储舱，所述co2液货舱(7)可以并联多个进行放置，所述co2液货舱(7)设计压力范围为5.2bara～20bara。8.根据权利要求1所述超临界co2冷化接收系统，其特征在于，所述第一传输管道(2)、所述第二传输管道(10)、所述第三传输管道(11)、所述第四传输管道(12)和所述第五传输管道(13)均为不锈钢高压管道。
技术总结
本发明公开了一种超临界CO2冷化接收系统，包括超临界CO2输入端，CO2输入端与第一传输管道的一端连接，第一传输管道的另一端与CO2加热器的输入端连接，CO2加热器的输出端通过第二传输管道与减压设备的输入端连接，减压设备的输出端通过第三传输管道与CO2液化设备的输入端连接，CO2液化设备的输出端通过第四传输管道与低压液态CO2输入口连接，低压液态CO2输入口与第五传输管道连接，第五传输管道另一端与CO2液货舱连接。本发明可维持减压过程中不会因温度降幅过大而造成结冰堵塞的现象，保证了减压过程的安全进行。保证了减压过程的安全进行。保证了减压过程的安全进行。
技术研发人员：
片成荣 杨阳 张艳丽 王珊 黄领 孙强 吕岩 杜欣 常立勇 马俊 张梅 孙凯强 方芳
受保护的技术使用者：
大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：
2022.01.13
技术公布日：
2022/9/13
