一種干冰模式的集裝箱CO2運輸船制造技術

本發明專利技術提出了一種干冰模式的集裝箱CO<subgt;2</subgt;運輸船，其中包括:CO<subgt;2</subgt;集裝箱、船艙隔板、船艙艙蓋、貨艙保溫層、制冷系統、換熱器。本發明專利技術船舶采用CO<subgt;2</subgt;集裝箱裝載干冰，不僅解決了傳統使用CO<subgt;2</subgt;儲罐造成的船舶“虧艙”問題，而且集裝箱CO<subgt;2</subgt;運輸船很容易增加船舶尺寸，實現了集裝箱CO<subgt;2</subgt;運輸船大型化，大大提升了CO<subgt;2</subgt;的單航次運輸量，提高了運輸能力和經濟性。并且CO<subgt;2</subgt;集裝箱的使用，便于在封存地的陸地上進行快速轉運，克服了在陸地上建設管道周期長且成本高的缺點，大大提高了CO<subgt;2</subgt;的卸貨效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于船舶，具體涉及一種干冰模式的集裝箱co2運輸船。

技術介紹

1、當前，co2的大量排放使得全球氣候變暖仍在繼續，因此，有效處理co2的排放成為首要解決的問題。在這一背景下，碳捕集與封存(carbon?capture?and?storage，簡稱ccs)技術被公認為是減少co2排放、減輕全球氣候變暖最可行的方法。ccs技術是指通過碳捕捉技術將工業和有關能源產業所產生的co2捕集后，將其在大洋中的海底或冰島等地方進行封存。捕集到的co2需要從陸地的港口運輸到上述地點，這就涉及到需要專門的co2運輸船來解決海上運輸的環節，而且co2運輸量比較大，因此提高每艘co2運輸船運輸能力變得尤為重要。

2、co2運輸船是一種專門設計用于將co2安全、高效地運輸到儲存或使用地點的船舶。通常情況下，co2在船上的儲存形式有氣態、液態、固態三種形式。其中，當co2以氣態的形式儲存在船舶上時，由于氣態co2密度小，因此需要較大的船舶貨艙空間來容納氣態co2，這將導致單艘船運輸的氣態co2量較少，運輸效率不高。鑒于此種弊端，大部分船舶為減少co2的儲存體積，通常會采用液態形式儲存co2。液態co2通常以半冷半壓(溫度約為-50℃～-20℃，壓力約為0.7mpa～1.5mpa)的方式儲存在船舶co2儲罐內，但是這種儲存方式也有不足之處：一是co2儲罐為圓柱體，無法完全適配船舶貨艙的形狀，這就導致貨艙出現“虧艙”現象，即co2儲罐不能充分填滿貨艙空間，從而使船舶貨艙內存在大量的空余容積未被完全利用；二是半冷半壓的儲存方式要求co2儲罐內壓力為0.7mpa～1.5mpa，這就使得co2儲罐對材料的要求較高，進而出現co2儲罐制造困難且造價較高的問題。

3、同時，半冷半壓的儲存方式對co2儲罐的壓力要求較高，所以為保持co2儲罐內壓力穩定，通常co2儲罐的尺寸不能太大，且大型化co2儲罐會加重船舶的“虧艙”問題，因此實現co2儲罐大型化從技術方面和空間利用方面都存在不足。此外，co2運輸船由于技術原因也難以實現大型化，例如目前挪威北極光公司(northern?lights)建成的全球最大的co2運輸船也只有7500m3。因此，要實現co2運輸船的大型化同樣也存在許多困難和挑戰。由于co2儲罐與co2運輸船都難以實現大型化，這就限制了co2的單航次運輸量，從而降低了co2的運輸效率。

4、除氣態、液態儲存形式之外，co2還能以固態形式(干冰)在船舶上進行儲運。相較于氣態和液態co2，干冰對儲存容器的壓力沒有要求，因此可以使用集裝箱等沒有壓力要求的儲存容器存放干冰，這不僅減少了儲存容器的制造成本，而且進一步降低了干冰的運輸成本。此外，在裝卸環節，氣態和液態co2通常需要使用管道進行裝貨和卸貨，但是管道的建設周期較長，會降低co2的裝卸效率，且當運輸到例如冰島等地進行封存時，這些地點的港口距離封存地較遠，管道的建設成本也相應增加，這無疑增加了裝卸co2的總體成本。相比之下，干冰的裝卸則更為簡便，在港口處使用吊車等裝卸設備完成卸貨作業后，直接使用貨車將集裝箱運輸到封存地即可，從而省去了建設管道的成本，進一步提升了經濟效益。

5、基于上述問題，本專利技術提出了一種干冰模式的集裝箱co2運輸船，將干冰存放在co2集裝箱內，并將co2集裝箱堆裝在船舶貨艙中進行規模化運輸。本專利技術采用co2集裝箱裝載干冰，解決了傳統采用co2儲罐造成的船舶“虧艙”問題以及制造成本問題，而且本專利技術貨艙的型深可以很大，這樣能夠裝載更多的co2集裝箱，實現了集裝箱co2運輸船大型化，大大提高了單艘集裝箱co2運輸船的運輸量。同時co2集裝箱的使用，在裝卸時便于使用港口的吊裝設備進行裝卸作業，從而大幅提高了co2的裝卸效率。

技術實現思路

1、針對上述問題，本專利技術提出了一種干冰模式的集裝箱co2運輸船，將干冰存放在co2集裝箱內，并將co2集裝箱堆裝在船舶貨艙中進行規模化運輸。在本專利技術中，co2集裝箱的使用不僅解決了傳統采用co2儲罐所造成的貨艙“虧艙”問題，實現了船舶貨艙空間的高效利用，而且在裝卸時，便于使用吊車等裝卸設備對co2集裝箱進行裝卸作業，大幅提升了co2的裝卸效率。同時，本專利技術貨艙的型深可以很大，這樣能夠裝載更多的co2集裝箱，實現了集裝箱co2運輸船大型化，大大提高了單艘集裝箱co2運輸船的運輸量。

2、本專利技術提出了一種干冰模式的集裝箱co2運輸船，其中包括co2集裝箱、船艙隔板、船艙艙蓋、貨艙保溫層、制冷系統、換熱器。

3、所述co2集裝箱由特殊耐低溫材質制成，內部設有保溫層，co2集裝箱沿船長方向縱向放置于船舶貨艙內；所述船艙隔板位于船舶貨艙內，起到固定co2集裝箱的作用，可避免在運輸過程中因co2集裝箱晃動而造成船舶重心不穩。所述船艙艙蓋位于船舶的貨艙區域上方；所述貨艙保溫層置于船舶貨艙外。

4、對集裝箱而言，一個20英尺長的集裝箱被視為一個標準集裝箱單位(teu)，本專利技術使用的co2集裝箱的大小為兩個teu。在本專利技術中，一個船艙艙蓋在船長方向的長度為二倍co2集裝箱的長度。

5、船舶貨艙配備制冷系統，并且在每個貨艙內均設有換熱器，制冷系統通過管道與各個貨艙內的換熱器相連。制冷系統中的循環介質降溫后通過管道進入船舶貨艙，在換熱器中換熱，維持船舶貨艙的低溫環境。制冷系統、換熱器與貨艙保溫層協同作用，使co2集裝箱內的溫度始終保持在-85℃～-79℃之間，避免干冰與外界環境換熱而產生氣態co2。

6、將捕集到的co2制成干冰后，需先在港口進行干冰裝載作業，首先將co2集裝箱垂直放置，隨后開啟箱門，將干冰裝入co2集裝箱內。裝載完畢后，確保箱門緊閉，最后利用吊車等專業裝卸設備將co2集裝箱有序地水平放置于船舶貨艙中。當船舶到達港口時，需同樣使用港口的吊車等專業裝卸設備對co2集裝箱進行卸貨作業，隨后使用貨車將co2集裝箱運輸至封存地。相較于裝卸液態或氣態co2，本專利技術無需建設管道，縮短了裝卸時間，大幅提升了co2的裝卸效率。在上述裝卸與陸上運輸過程中，由于co2集裝箱內部設有保溫層，可有效避免co2集裝箱內的干冰與外界環境換熱而產生氣態co2。

7、在海上運輸co2的過程中，主要依賴co2運輸船將液態co2運送至封存地點。然而，這類運輸船通常規模有限，將會導致單航次運輸的co2量較少，運輸效率較低。此外，co2運輸船通常將液態co2存放在co2儲罐內，但是co2儲罐外形與貨艙空間形狀不兼容，導致船舶貨艙的容積無法充分利用，從而出現“虧艙”現象，同時由于液態co2的儲存溫度較低(通常為-50℃～-30℃)，因此在運輸過程中不可避免的會與外界環境換熱而產生co2的蒸發氣(簡稱bog)。針對上述問題，本專利技術提出利用co2集裝箱存放干冰(固態co2)，這不僅解決了使用co2儲罐所造成的船舶“虧艙”問題，而且本專利技術貨艙的型深可以很大，這樣能夠裝載更多的co2集裝箱，實現了集裝箱co2運輸船大型化，大大提高了單艘集裝箱co2運輸船的運輸量。此外，集裝箱co本文檔來自技高網...

【技術保護點】

1.一種干冰模式的集裝箱CO2運輸船，其特征在于：本專利技術包括CO2集裝箱(1)、船艙隔板(2)、船艙艙蓋(3)和貨艙保溫層(4)、制冷系統(5)、換熱器(6)；

2.根據權利要求1所述的一種干冰模式的集裝箱CO2運輸船，其特征在于：本專利技術使用的CO2集裝箱(1)為兩個TEU，一個船艙艙蓋(3)在船長方向的長度為二倍CO2集裝箱(1)的長度。

3.根據權利要求1所述的一種干冰模式的集裝箱CO2運輸船，其特征在于：所述船艙隔板(2)位于船舶貨艙內且垂直于船舶的縱向軸線，沿著船長方向布置。

4.根據權利要求1所述的一種干冰模式的集裝箱CO2運輸船，其特征在于：當運輸干冰時，采用CO2集裝箱(1)裝載干冰，并將CO2集裝箱(1)堆裝在船舶貨艙中進行規模化運輸。

【技術特征摘要】

1.一種干冰模式的集裝箱co2運輸船，其特征在于：本發明包括co2集裝箱(1)、船艙隔板(2)、船艙艙蓋(3)和貨艙保溫層(4)、制冷系統(5)、換熱器(6)；

2.根據權利要求1所述的一種干冰模式的集裝箱co2運輸船，其特征在于：本發明使用的co2集裝箱(1)為兩個teu，一個船艙艙蓋(3)在船長方向的長度為二倍co2集裝箱(1)的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張妮，秦曉宇，佟文可，李博洋，陳海舟，鄧芳，趙錫芝，
申請(專利權)人：青島科技大學，
類型：發明
國別省市：