槽车设计化工0903潘

也具有重要的经济和社会意义。按照IEA（InternationalEnergyAgency）勾画的技术路线图，20503000CCSCO2经过液化处理后到像废弃的油田、煤层里进行永久的封存。所以高效安全低成本的CO2输送系统是连接回收点与永久地点的重要环节，成输送系统有助于CCS项目的推广与建设。输送系统可以分为脱水、液化、、封存四部分。液体CO2输送方式也可分为LiquidCO2pipelinetransportandconventionaltransportationdesignand NowadayswithalotoffossilfuelsburningcausestheCO2emissionsincreased,thataggravatestheglobalwarming,ThetechnologyaboutCO2captureandsequestration(CCS)ihasstrategicsignificanceonalleviatingthegreenhouseeffect.Furthermorehowefficientlyandlow-costtorecoverCO2alsohasimportanteconomicandsocialsignificance.nnedbyIEA（InternationalEnergyAgency）technologys,Itwillbebuiltover3000CCSprojectsaroundtheworldin2050,theseprojectscancapturetheCO2fromemissionsources.ThecapturedCO2throughliquefactiontransporttothepermanentstoragesitelikeabandonedoilfieldsandcoalseams.Socost-efficientandsafetransportationsystemisanimportantpartonconnectingCO2recoverypointandthepermanentstoragesites.AmaturetransportationsystemisgoodatthepromotionandconstructionoftheCCSprojects.Transportsystemcanbedividedfourparts：dehydration,liquefaction,transportandstorage.LiquidCO2transportationmethodscanbedividedintopipelinestransportationandconventionaltraffictransport.Inthisdesignfocusonthedesignofthepipelinetransportationandthethedesignofvehicletransportationindesertregions.Finallyysesthesetwomodesoftransportation：LiquidCO2，pipelinetransportation，vehicletransportation，cost 第1章绪 液体二氧化碳的捕获与..................................................................................液体二氧化碳的管道输 液体二氧化碳常规交通输 神华CCS项目的可行 第2章CO2物 CO2物性简 CO2超临界状 第3章CO2输送总体方案制 第4章CO2脱水液化设 二氧化碳脱水技术设 脱水器选型设 粉尘滤尘器选 加热炉选 液化方 液化原 低温液化方 高压常温液化方 液体CO2封 第5章输送管道的设计及成本分 设计要 管道设计过 中间加压站设 防 管道输送成本分 第6章汽车输送的设计及成本分 汽车输送设 汽车输送成本分 第7章结 致 参考文 附件二：常温高压脱水液化缓冲罐F101装配图附件三：Aspen模拟工艺源文件1650000IPCC20如今，在不降低生活水平的前提下，如何减少CO2的排放，已成为各国以及科学家关心的首要问题。而且CO2是潜在的化学资源和宝贵的碳氧资源，在地球上它的含量CO2的捕获成本和能源需求。未来的成本的下降将取决于市场业技术的推广和应用的是避免气相与液相流动，又能提升CO2的密度，因而更便于和降低成本。第一每年将天然排放源和人为排放源排放的约40兆吨CO2到位于德克萨斯州的多处地方[1]，CO2在那里可用于强化采油。这些管道在环境温度下以“浓缩相”方式高压运行压缩站[2]。在环境、安全和风险方面就像用管道天然气一样需要标准去规范，随着CO2管道设施进一步发展，也应当有符合“管道质量”的CO2的最低标准。含量低对强化采油很重要，但是对CCS则不那么重要。然而，经过居民区的CO2管道于建造管道的碳-CO2含有诸如氧气、硫化氢和硫或氮氧化物目前的CO2生活生产中，常规交通输送可分为汽车，铁路，航空，水路。液之外，这类汽车系统比管道和船舶成本更高，不大可能用于大规模CCS[12]CCSCCS项目已经运行，每年10万吨封存量，比较适合符合设计要求。存地点，神华进行了专业的地质研究，其选址范围是：西、北和东以为界，最73个盐水层、1个油储层、12 这一地区大多为固定半固定，水赋存条件很好，冬夏寒暑变化大。多年平2CO2在常温常压下，CO2气体，无色无味，在不同条件下，CO2也可以气、液、固三种状态存在。CO2化学性质不活泼，既不可燃也不助燃无毒，只是有腐蚀性。和其他物质不同的地方是，CO2具有较低的超临界状态温度（31.06℃PH值在浓度非常高，PH值仍保持在3.2。其腐蚀性不大，如碳酸对软钢的腐蚀率约等于加有缓15%1/10CO2的一般油水井作业，无需使用缓蚀剂；但若长期使用，如在CO2驱的管道输送和注入中，则需进行CO2脱水处理，或对注入井、采油井管阀件进行防腐处理。CO2的密度随着温度的升高而降低，压力的升高而增加。在相当多的油藏条件下，CO2的密度和油藏原油是相似的。温度、石油组成、压力的不同，会CO2CO2的粘度则会随压力的增大而增大，但会随温度的增加而减少，CO2的粘度低于油藏原油的粘度。CO2的压缩临界点为终点，在三相点上，当温度为-56.42℃，压力为0.519MPa时，气-液-固三相就CO2超临界流体(SupercriticalFluid，SCF)是指在特定温度和压力下处于介于气体和液体12个数量级，当临界2.1二氧化碳性质整理表（0℃，0.101Pa（Lol） 压力 压力 低温二氧化碳密度（-50℃，1.0Ma（k/m3常温二氧化碳密度（40℃，0101MPa（k/m3由于目前神 处理分离出的二氧处理分离出的二氧脱水常温高压液化（31.267.29MPa高压储罐临时（7.29MPa屏蔽二氧化碳管道密相二氧化碳管道超临喂液入储罐进行临时然后通过泵在封存点中的输送管道注入封存。处理分离出的二氧化碳 脱水低温低压液化处理分离出的二氧化碳脱水低温低压液化高压储罐临时540.7MPa汽车集装箱输送（19890注入地下封存二氧化碳管道低温输送注入地下封存二氧化碳管道低温输送二氧化碳低温储槽储存3.24CO2化时，温度会达到-80℃，因此CO2脱水工艺采用分子筛吸附剂脱水工艺。烯、乙炔等气体的深度干燥，也可用于液体(如乙醇、)的干燥，在医疗、食品等行采用。4A分子筛用于气体、液体的干燥，可吸附H2O、NH3、CO2、SO2、乙烷、乙醇、丙稀、乙烯等，不吸附丙烷及更大的分子，也可用于油田半生气、脱水、石油天然10%[2]，而且价格又较3A、5A便宜，又具有一定的选择性，选择4A分子筛比较经济。在二氧化碳脱水设计中，干燥二氧化碳后的水的能达到-80℃，所以决定4A8小时切换。再生气热源则采针对4.2湿气CO2温度湿气CO2压力CO2H2O，采用球形4A分子筛吸附脱水，已知4A分子筛的颗粒直径为3.2mm，堆密度为660kg/m3[1]，吸附周期采用8小时。4.34A分子筛特性表脱水器，干燥后水的一般到-80℃，从分子筛过来的少量粉尘进入滤尘器过滤后再4A84.53.2260℃)由吸收塔底部进吸附塔进行再生，吸附塔出口再生气(3.2MPa，170／水系统的流量为11530.8KG/h来对分子筛脱水塔进行选型。4.1GC 0 b 式中G——kgm2s已知分子筛密度b660kgm3，分子筛Dp0.0032m。F29743.3416401.52518134m2D(1.8134/0.785)05287.12/0.08V3589/660取20%的裕量， 1.2V

3.2m，高径比约3.21.624.5内径5设计温度床层高度筒体壁厚操作周期筒体高度4A内径厚度质量质量壁厚外径高度1SBFQ系列型粉尘过滤器并联使用。SBFQ型气体过滤器是一种新5SBFQ300-4.5/5点：在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。34.8两种液化方法的优缺点对比压缩冷压缩冷却分离吸附冷凝二氧化碳储罐再生气压缩机再生气分离器再生气冷却器再生气干燥器再生气加热炉根据Aspen4.9低℃入口流量出温℃出口压力量出口CO2质8888流84.10单位数量备注1公称换热面积是90m2,，冷拔管外径是台12公称换热面积是610m2,，冷拔管外径是台1温度/℃无润滑二氧化碳压缩机5JY二氧4.12低温低压液化设功率—低温低压脱水液112211二PVT30.687.4MPa是就会开始液化，压缩机可较高的夏季压缩机最后一级的压力升到约8MPa以上。CO2储液罐与周围介质温差很小，散热量可阻忽略。高压液化不需要低温处理，所以不需要制冷器组。CO2冷凝器用冷凝水就可以使CO2冷却。所以常温高压液化方法的优点是工艺比较简单。分离吸附再生气压缩机再生气分离器再生气冷却器再生气加热炉再生气干燥器4.44.5温出口温出口压力出口%888222二级压缩机2二级冷却器2二级分离器三级压缩机三级冷却器冷却剂参数0序号单位数量备注1公称换热面积是90m2，冷拔管外径是-台12公称换热面积是75m2，冷拔管外径是BJS500-1.6-75-台13公称换热面积是54m2，冷拔管外径是-台14台17/19-2-温度/℃无润滑二氧化碳压缩JY二氧无润滑二氧化碳压缩JY二氧无润滑二氧化碳压缩JY二氧4.16功率—常温高压脱水液112222122二在液体二氧化碳和过程中，一般低温储运的方式，通常二氧化碳的工作温CO250个井口进行封存。井口4.17815年[5]本设计中液体CO2管道输送采用超临界输送方案，即CO2经过高压液化到7.382MPa32CO2流体中表5.1管道设计说明表100150050HYSHS进行模拟，模拟时，设计超临界输送时管道内部绝对粗糙度是0.05mm，管道传热系数是6W/m2·℃[6]。PetersMS等人研究的最优管径 0.363Q045013 二氧化碳密度，kg/m3，在超临界状态二氧化碳密度为467kg/m3μc：二氧化碳的粘度Pa`s,超临界状态下粘度为0.

Q467

0.3630.00679045467013 0025压降计算 f

of oIn(( 0.9 ： 表面粗糙度，=4.6x10-5mRe：Re Re 3.14

f

2 4.6 09 3.7 把摩擦系数代入5.2，计算压降△P0.018344670.006792 2

壁厚计算[7]0s s0 为[]—— ss

表5.2无缝选无缝公称尺外径壁厚范围壁厚内径重量考虑到管道的可比经济性和安全可靠运行，操作和设计的管道压力大8Mpa到5.1.a物质为液体的CO2，采用泵送来升高输送的压力（51b。·CCSCO2设计，其100000t170BCE-750S混25%[2]10.358kg100000米长，由于管道输送中采用设计，运行成本很低，管道设计为15年[5]。5.6569.7管道安装费用和预置费用固定投资额x（1-残值率）/折旧期。采用折旧法，折旧期15年，一般固定资产35％年年按折旧与的经过从经济成本最优化综合比较，决定选用长管拖车并与二氧化碳集装箱有固定装卸附件的设备。正式名称是国际标准联运型集装箱（ISOintermodaltinnrs气体液化后进行输送，可以大幅提高运力和效率。CO2属于非冷冻型液化气体，像罐式集装箱具有更好的机动性（特别是对于固定长期输送的用户下面是二氧化碳集装箱数据最大允许工作压力长度宽度高度皮重 N V

40km/h15t时百公里23.310t6.40107.51.89m322.94310014.68[1337.98.6364.612734.6330用设为10年。6.219257790.2万元/10万元/2310103年年按折旧与的7在一百公里输送距离与10万吨/年的输送量给定的设计条件下进行设计与成本分析。管道输送投资成本，使用常温高压方式液化，液化设备的投资费用为702.1万元，2848.53550.67.1两送的成本和汽车输送的成本相同，1年之后的每年，管道输送会比汽车输后平摊到100公里。通过建立一元一次方程，如此分析，一年中，输送由于开阔，为我的设计方向提供了宝贵的思路。在进行课题研究、写作的这段时间中，怀，在平时的工作中指导我们顺利完成设计。iCCS研究团队给我们提供了很好的学习交安忠,鲁雪生,林文胜.工