采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船的制作方法

本发明涉及船舶，特别涉及一种采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船。

背景技术：

1、近年来，国内外汽车运输船新造船项目绝大部分采用液化天然气(lng)燃料以满足能效设计指数(eedi)和营运碳强度评级(cii rating)等碳减排国际公约要求。然而，随着全生命周期碳减排国际公约和欧盟相关法案的强制生效，汽车运输船实现2035-2050年远景脱碳目标，则必须依靠碳中和或零碳替代燃料、风力推进、碳捕捉等新兴技术。

2、当前国际海事界较为热门的是甲醇、氨等替代燃料技术，但是业界普遍预计未来绿甲醇和绿氨的燃料价格高昂，且有限的规划产能和供应量远远无法满足航运业对该类燃料急剧增长的市场需求。此外，由于甲醇和氨的能量密度较低，船上将牺牲较大的货舱容积以满足甲醇或氨燃料舱的布置需求。

3、碳捕捉与封存(ccs)技术当前主要应用于陆上的油气生产、化肥、发电等行业，技术成熟度较高，技术可行性较强。根据国内外业界普遍预测，将该技术应用于船舶具有广阔发展前景，将成为远洋型商船实现中长期脱碳目标的可靠技术路径之一。

4、下面列举几个现有技术的情况。

5、公开号为cn214764428u、名称为“船舶尾气脱尘脱碳吸收解析装置及船舶”的专利，公开了一种船舶尾气脱尘脱硫脱碳吸收解析装置及船舶，其系统包括综合吸收塔、二氧化碳解析器和泵等。给出的船舶布置为综合吸收塔设置于烟囱后尾甲板上。该专利没有提及二氧化碳压缩液化模块和储存模块，无法实现航行中对捕捉到的二氧化碳的储存，且对给定船型的系统整体布置和电力负荷和热力负荷等没有给出可行性的方案。

6、公开号为cn216726603u、名称为“一种具备捕集和存储二氧化碳功能的液货船”的专利，公开了一种具备捕集和存储二氧化碳功能的液货船，给出了二氧化碳捕集装置、再液化装置和储存装置的布置方案。

7、公开号为cn216092974u、名称为“解吸烟气中的co2的系统及船舶”的专利，公开了一种解吸烟气中co2的系统及船舶，所述解吸烟气中co2的系统包括吸收装置、解吸装置、第一支路和第二支路。该专利虽提及船舶，但未给出带有吸收co2装置的船舶设计方案，且所提及系统没有包括co2的压缩液化和储存模块。

8、上述已公开的专利都没有提及二氧化碳压缩液化系统和储存系统，而这两个系统对于二氧化碳减排的实现是至关重要的。同时对于二氧化碳捕捉系统在汽车运输船上的实施方案，对于电功率和热功率的配套，设备的布置等，上述已公开的专利均未提及。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其包括设于主甲板下方的机舱和设于主甲板上的机舱棚，机舱内设有主机和发电机组；其包括能够吸收主机和发电机组尾气中二氧化碳气体的吸收单元、能够从吸收单元内吸收了二氧化碳后形成的溶液中解吸出二氧化碳的解吸单元、能够对解吸单元解吸出的气态二氧化碳进行加压压缩的压缩单元、能够对经压缩单元加压后的气态二氧化碳进行液化的液化单元和用于储存液化单元输出的液态二氧化碳的液态二氧化碳储存舱；吸收单元、解吸单元、压缩单元、液化单元和液态二氧化碳储存舱依次连接；吸收单元和解吸单元均设于机舱棚内；所述采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船还包括二氧化碳液化装置间，压缩单元和液化单元设于二氧化碳液化装置间内；液态二氧化碳储存舱设于主甲板下方；二氧化碳液化装置间设于液态二氧化碳储存舱和机舱棚之间的主甲板的下方。

4、进一步地，液态二氧化碳储存舱连接有用于将液态二氧化碳储存舱与外部连通的储存舱连接处所；液化单元通过储存舱连接处所连通于液态二氧化碳储存舱。

5、进一步地，储存舱连接处所设于液态二氧化碳储存舱的顶部，储存舱连接处所位于主甲板的下方。

6、进一步地，主甲板上设有用于将液态二氧化碳储存舱中的液态二氧化碳卸载驳运至船外接收设施的液态二氧化碳卸载站；液态二氧化碳卸载站通过储存舱连接处所连通于液态二氧化碳储存舱。

7、进一步地，机舱棚设于左舷，二氧化碳液化装置间设于液态二氧化碳储存舱和左舷之间，液态二氧化碳卸载站设于右舷。

8、进一步地，液化单元和储存舱连接处所之间、液态二氧化碳卸载站和储存舱连接处所之间、储存舱连接处所和液态二氧化碳储存舱之间均通过包覆绝缘材料的输送管路连接。

9、进一步地，液态二氧化碳储存舱设于货舱双层底的上方；液态二氧化碳储存舱为c型罐。

10、进一步地，顶甲板上设有透气桅，透气桅上的透气管路连通于液态二氧化碳储存舱。

11、进一步地，机舱棚内设有能够为解吸单元提供蒸汽的蒸汽锅炉；蒸汽锅炉连接于解吸单元。

12、进一步地，压缩单元和液化单元均通过电缆连接于发电机组。

13、本发明的有益效果在于：本发明充分考虑汽车运输船型的布置特征，通过碳捕捉与封存系统中各个子系统的集成统筹规划，实现碳捕集、解吸、液化、储存系统整体空间布局最优化，实现系统液态二氧化碳管路长度最小化，有效降低建造成本，并尽可能降低对货舱车辆装载空间和装卸效率的负面影响，实现汽车运输船低碳环保性和装载经济性的最佳平衡。

技术特征：

1.一种采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其包括设于主甲板下方的机舱和设于主甲板上的机舱棚，机舱内设有主机和发电机组；其特征在于，其包括能够吸收主机和发电机组尾气中二氧化碳气体的吸收单元、能够从吸收单元内吸收了二氧化碳后形成的溶液中解吸出二氧化碳的解吸单元、能够对解吸单元解吸出的气态二氧化碳进行加压压缩的压缩单元、能够对经压缩单元加压后的气态二氧化碳进行液化的液化单元和用于储存液化单元输出的液态二氧化碳的液态二氧化碳储存舱；吸收单元、解吸单元、压缩单元、液化单元和液态二氧化碳储存舱依次连接；吸收单元和解吸单元均设于机舱棚内；所述采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船还包括二氧化碳液化装置间，压缩单元和液化单元设于二氧化碳液化装置间内；液态二氧化碳储存舱设于主甲板下方；二氧化碳液化装置间设于液态二氧化碳储存舱和机舱棚之间的主甲板的下方。

2.如权利要求1所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，液态二氧化碳储存舱连接有用于将液态二氧化碳储存舱与外部连通的储存舱连接处所；液化单元通过储存舱连接处所连通于液态二氧化碳储存舱。

3.如权利要求2所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，储存舱连接处所设于液态二氧化碳储存舱的顶部，储存舱连接处所位于主甲板的下方。

4.如权利要求2所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，主甲板上设有用于将液态二氧化碳储存舱中的液态二氧化碳卸载驳运至船外接收设施的液态二氧化碳卸载站；液态二氧化碳卸载站通过储存舱连接处所连通于液态二氧化碳储存舱。

5.如权利要求4所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，机舱棚设于左舷，二氧化碳液化装置间设于液态二氧化碳储存舱和左舷之间，液态二氧化碳卸载站设于右舷。

6.如权利要求4所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，液化单元和储存舱连接处所之间、液态二氧化碳卸载站和储存舱连接处所之间、储存舱连接处所和液态二氧化碳储存舱之间均通过包覆绝缘材料的输送管路连接。

7.如权利要求1所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，液态二氧化碳储存舱设于货舱双层底的上方；液态二氧化碳储存舱为c型罐。

8.如权利要求1所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，顶甲板上设有透气桅，透气桅上的透气管路连通于液态二氧化碳储存舱。

9.如权利要求1所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，机舱棚内设有能够为解吸单元提供蒸汽的蒸汽锅炉；蒸汽锅炉连接于解吸单元。

10.如权利要求1所述的采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其特征在于，压缩单元和液化单元均通过电缆连接于发电机组。

技术总结本发明公开了一种采用碳捕捉与封存技术的汽车运输船，其包括机舱和机舱棚，机舱内设有主机和发电机组；其包括吸收单元、解吸单元、压缩单元、液化单元和液态二氧化碳储存舱；吸收单元、解吸单元、压缩单元、液化单元和液态二氧化碳储存舱依次连接；吸收单元和解吸单元均设于机舱棚内；其还包括二氧化碳液化装置间，压缩单元和液化单元设于二氧化碳液化装置间内；液态二氧化碳储存舱设于主甲板下方；二氧化碳液化装置间设于液态二氧化碳储存舱和机舱棚之间的主甲板的下方。本发明有效降低建造成本，实现汽车运输船低碳环保性和装载经济性的最佳平衡。技术研发人员：卢晨,申沛,樊祥栋,徐蓉,杨玮,王侃受保护的技术使用者：上海船舶研究设计院技术研发日：技术公布日：2024/7/9