[發(fā)明專(zhuān)利]一種超級(jí)油輪利用天然氣水合物的壓載方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110058322.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112747252B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博洋;李雅靜;姚文龍;楊奉儒;張榮秀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F17D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F17D1/00;F17D1/04;F17D3/01;F17D5/00;F17C5/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種超級(jí)油輪利用天然氣水合物的壓載系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)主要包括：水合物儲(chǔ)存艙、水泵、壓力控制三通閥、壓力傳感器、壓縮機(jī)、緩沖罐等。本發(fā)明系統(tǒng)提出在船舶空載航行時(shí)，為了提高船舶在航行過(guò)程中的穩(wěn)性，可以利用天然氣水合物充當(dāng)部分壓載水的作用，天然氣水合物分解產(chǎn)生的氣體可以供船舶主機(jī)燃用，產(chǎn)生的淡水儲(chǔ)存在壓載艙內(nèi)，在船舶到達(dá)卸載港后不用經(jīng)過(guò)壓載水處理，可以直接供給原油產(chǎn)地淡水稀缺的地區(qū)，解決了原油產(chǎn)地淡水稀缺的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了淡水資源的零成本運(yùn)輸，也減少了壓載水的處理量，節(jié)約了處理壓載水的成本，因此本發(fā)明系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超級(jí)油輪利用天然氣水合物的壓載方法。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，全球石油貿(mào)易量的急劇增長(zhǎng)，為了滿(mǎn)足原油運(yùn)輸?shù)男枨螅笮陀洼喅蔀檫\(yùn)輸原油的主流船型，目前油船載重量已經(jīng)達(dá)到300000噸左右，通常把這類(lèi)油船稱(chēng)為VLCC船，由于VLCC船載重量大，主機(jī)功率大，燃油消耗量多，燃燒重油會(huì)產(chǎn)生大量污染物，為了減少污染物的排放，可以采用以天然氣為燃料的低速二沖程雙燃料柴油機(jī)作為船舶主機(jī)。

LNG和天然氣水合物是天然氣的兩種比較好的儲(chǔ)存方式，LNG是一種-163℃的低溫液體，其主要成分是甲烷，天然氣水合物是天然氣與水在一定條件下形成的類(lèi)冰狀結(jié)晶物質(zhì)，其主要成分是水和甲烷。天然氣需要在低溫的條件下經(jīng)過(guò)壓縮才可以變成LNG，功耗較大，且LNG的儲(chǔ)存對(duì)儲(chǔ)罐的保溫性能和耐低溫能力有較高的要求，成本較高，而天然氣水合物的制取條件相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn)，功耗較低，在溫度為-18℃，壓力較低的條件下即可儲(chǔ)存，對(duì)儲(chǔ)存設(shè)備的要求不高，成本相對(duì)較低，這是天然氣水合物相較與LNG的優(yōu)點(diǎn)。然而，1m³的LNG可以?xún)?chǔ)存約600m³的天然氣，1m³的天然氣水合物可以?xún)?chǔ)存150m³至180m³的天然氣，1m³的LNG約重426kg，1m³的天然氣水合物約重900kg，這樣，儲(chǔ)存相同體積的天然氣，天然氣水合物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于LNG的質(zhì)量，因此，天然氣水合物與LNG相比存在重量較大的缺點(diǎn)。

此外，VLCC船的主要航線(xiàn)是從國(guó)內(nèi)的卸載港至中東波斯灣附近等原油產(chǎn)地的裝載港運(yùn)輸原油，航線(xiàn)相對(duì)單一，波斯灣附近的國(guó)家原油多，但淡水稀缺。在前往裝載港的航行中，VLCC船是空載狀態(tài)，從裝載港至卸載港時(shí)，船舶為滿(mǎn)載狀態(tài)。在空載狀態(tài)時(shí)，為了提高船舶的穩(wěn)性，在開(kāi)航前船舶壓載艙內(nèi)要加入大量的壓載水以增強(qiáng)抗風(fēng)浪能力，壓載水的重量達(dá)到100000多噸，當(dāng)船舶到達(dá)裝載港后，需要把壓載水全部排出，為了防止壓載水對(duì)異地海域的海洋生物造成入侵破壞，在壓載水注入和排出之前這段時(shí)間內(nèi)需要對(duì)其進(jìn)行處理，由于壓載水的量巨大，因此在處理壓載水時(shí)，對(duì)壓載水處理設(shè)備的能力要求很高，電力消耗也比較大。

基于以上問(wèn)題，如果可以在船舶空載時(shí)，以天然氣水合物充當(dāng)部分壓載水儲(chǔ)存在船舶壓載艙內(nèi)，船舶在航行過(guò)程中，天然氣水合物進(jìn)行汽化，釋放出甲烷氣體供船舶主柴油機(jī)燃用，產(chǎn)生的淡水儲(chǔ)存在艙內(nèi)，不需要經(jīng)過(guò)處理，在到達(dá)目的地時(shí)可以供淡水緊缺的陸地所需，同時(shí)可以減少部分壓載水的處理量，節(jié)能環(huán)保，因此該方法具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述的問(wèn)題，提出一種超級(jí)油輪利用天然氣水合物的壓載方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提出一種超級(jí)油輪利用天然氣水合物的壓載系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括：水合物儲(chǔ)存艙、水泵、壓力控制三通閥、壓力傳感器、壓縮機(jī)、緩沖罐、水泵出口接頭、缸套水加熱盤(pán)管、缸套水進(jìn)口管道、缸套水出口管道。