二氧化碳液体物流运输概念（ 二氧化碳液体物流运输概念 （LLSC） ——整体 LLSC）——整体 供应链优化 应链优化 Translated by the Global CCS Institute
CO2 Liquid Logistics Shipping Concept (LLSC) - Overall Supply Chain Optimization has been translated from English into Chinese for convenience. The Global CCS Institute does not warrant the accuracy, authenticity or completeness of any content translated in the Chinese version of the Report.
为了方便读者，《二氧化碳液体物流运输概念（LLSC）——整体供应应应化》已从英文翻译成中文。全球碳捕集与封存研究院不保证本报 告任何翻译内容的中文版本的准确性、可靠性以及完整性. Translated by the Global CCS Institute
摘要
在减少全球温室气体排放方面重要和必要的一步是碳捕集与封存（CCS）的大规模应用。CCS 被看作是一种低碳 集约型社会所必需的中间步骤。Vopak 公司和 Anthony Veder 公司已经开发出了一种“二氧化碳液体物流运输概 念（LLSC）”，该概念将为排放源捕集的二氧化碳提供一整套的物流运输解决
方案， 包含从其捕集地点到一个 离岸封存地点。在本次研究中，考虑了如图 1 所描述的案例。。
图 1：液体物流运输概念的示意图
该液体物流运输概念将通过过船（液相）或管道（气相/密相）把从排放源捕集的二氧化碳运送到一个中间封存 点（二氧化碳中心或运输中转站）。从这个中间封存地点液体二氧化碳通过一艘远洋船被运输到一个永久的离 岸封存点，在那里该船将通过过接一个注入平台或海底完井/基盘的离岸基础础施（例如，转台、水下软管或装 载塔）以一种独立的基础卸载二氧化碳。或者该船停泊在该平台的附近，然后通过该平台的础设把这些液体二 氧化碳注入该封存藏中。那些可以被利用的永久离岸封存点是（或几乎是）枯竭油气田和含水层。此外，也可 以把压压后的二氧化碳通过离岸管道从二氧化碳中心转运到封存地点。该二氧化碳中心将结合和过接管道系统 和过运/航运线路，并将具设所需的功能，如中转液体封存、二氧化碳液化以及液体二氧化碳的气化。该概念将 为排放源和封存地点二者提供最大的灵活性和可靠性，最终终终 CCS 成本的降低。 热力学模型
要解决的首要问问之一是哪种热力学模型和状态方程将用于计算该该条的组成部分。为了保证涉及整个该条的 计算、模型和模拟部分具有相同特点的“终终情况”，有关于这一点的共识至关重要。通过分析引导出了以下 贯穿运输路线的二氧化碳的“真正的热力学”的定义：
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阶梯教室•
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一种结合了 Sour 选选和 Lee-Kessler 焓法规范的 Soave-Redlich-Kwong 状态方程（EOS），在该流程的湿 部称为 Sour SRK-LK； 一种改进的 Peng-Robinson 状态方程（EOS），结合了 Lee-Kessler 焓法规范的 Peng-Robinson 状态方程的 Strylek 和 Vera 修改，在该流程的脱水部分（在一个干燥装置之后）称为 PRSV-LK。
排放源
在排放源地点的二氧化碳的干燥必须在运输之前完成。依赖压压机不同的的排气压力，该干燥流程可以在压压 进行到一半时或在完全压压后进行。这些适用的干燥技术包括 TEG 和/或摩尔尔。摩尔尔作为一种干燥器技术的 优点是它可以达到非常低的水分含量（1ppm），这这液化来说是必须的。在排放源通过吸附技术进行完全脱水 可以省略将在二氧化碳中转中心额外的脱水步骤，产生一种总体较低的资本成本。大型齿齿压压机被认为最适 合于压力高达 100bar 的二氧化碳压压。压力高于 100bar 时二氧化碳泵将是更好的选选。
陆上运输
在液体物流运输概念中的一个重要决定是陆上管道收集网络的工作压力。这于由压力决定的两种选选——亚亚 界运输或超亚界运输均各有利弊。这个决定既影响排放源的础设要求，也影响码码的础设要求。亚亚界运输与 超亚界运输之间的一个高层次比较表明，这于一种有限长度的局部网络来说，这两种选选的资本成本是不相上 下的。这于到达码码较长的运输距离来说，处于超亚界压力的管道与亚亚界压力相比，将更具成本效益，因为 后者将要么需要中间增压站，要么需要极大的管道尺寸。在鹿特丹地区，出于安全考量，可能会选选一种亚亚 界压力。因此，这于本研究（鹿特丹最低土壤温度 5 °C）来说，已经为一种埋地管道选选了最高可能的亚亚界 压力为 40bar。 大部分排放源将需要自设独立液化装置，包括有它自己的过船码码作业。过船把液体二氧化碳从排放源的过船 码码运输到二氧化碳中转中心。当更多的排放源加入该网络时，这个系统很容易拓展为每条过船线路可具有更 多的站点和/或更多的过船按这些线路行驶。另外，当总运输量增加时，新增的河流枢纽将建立推过船运输，以 终终额外的运输规模效应。由于通道的限制，这些过船将被限制尺寸。通过过船运输与管道相比，过船运输的 一个好处是它不需要诸多许可证。
二氧化碳中转中心码码
该物流该条的中心点是该二氧化碳中转码码。受到多个入口气流和出口气流的影响，优化该码码将是
陶瓷保险丝最具挑战 性的。优化这些液体二氧化碳的封存压力是以该码码础设的资本和运营支出为基础的。由于降低了排放源码码 储存罐的成本，这于货船和过船来说，一种较低的封存压力是更好的。为了远离三相点(−55 °C)并允许在液体 二氧化碳中包含一些惰性气体，选定的封存压力需要尽可能低的选选。−50 °C 的温度一直被选选作为液化和封 存的温度，这相当于 7bar 的压力。液化器能为离岸管道运输同时提供液化和增压的功能。
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液体二氧化碳被储存在码码的储存罐或球体中。这些球体具有 2000 立方米以上的储存容量，这本次特定研究来 说，被认为是最具成本效益的。封存容量和液化器的最后尔分高度依赖于本案例和即将到来的增长情况。虽然 许多细细必须在一个二氧化碳码码的开发的以下阶段被优化，但是并不存在主要的技术瓶颈。
离岸运输
离岸运输可以通过船舶或通过高压管道完成。离岸管道运输的压压可以按照常规完成或通过压压、液化和进一 步泵送来完成。在温和的环境温度下，在电力消耗上这两者之间没有差别。通过一种管道系统运输和注入的优 点将是过连运营和其由于海上气象导致的停机的不敏感性，正如一艘具设离岸卸载系统的船舶经经的一样。然 而，这于碳汇地点和运输量来说，与管道相比，船舶可以提供更多的灵活
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性。当到达注入地点的距离相这较短 （小于大约 150 公里）或容量非常大（远高于每年 500 万吨）时，管道系统是首选。另外，这于 EOR 应用来说， 假如海岸与离岸封存藏之间的距离相这较近，管道的利用可能是有利的，因为这种服务要求二氧化碳的一种定 量流动。 乌尔斯坦海解决方案（USOS）公司已经为全球碳捕集与封存研究院的此次研究开发了一种液体二氧化碳船舶的 两种概念础计，特别用于把液体二氧化碳运输进和离岸卸载到终有的油田/气田。其中一个是以结合乌尔斯坦公 司 X-bow 的一种础计为基础，另一种础计以一种普通型艏为基础的。根据此次研究的条件（即主要是固定的离 岸卸货），该普通型艏的础计表终优于 X-bow 的础计。为了此次研究，已经选选了一个最佳的 3 万立方米的液 体二氧化碳封存量。该液体物流运输概念的一个具有挑战性的部分是运输船的离岸卸载。
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离岸卸载系统
pid控制温度为了把二氧化碳安全地从运输船上转移至注入平台，必须选选一种离岸卸载系统。有几种可能的卸载系统可供 使用，但是，在此次研究中，为该地点提供相这较低的成本和良好的正常运行的唯一有保证的解决方案是“固 定塔单点停泊系统（FTSPM）”。这于此次研究的地点来说，这是一种典型的解决方案，该地点的水深为 26 米。
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注入活动
此次研究的挑战之一是为直接注入进一个封存区的决定卸载条件。该注入条件将在多年以后改变，当一个封存 区将要装满时，封存藏和注入井的压力在该封存区的加注周期结束时将上升（K12B 的井口压力范围从 150bar 拉 到 400bar 拉）。为了确定在注入操作期间潜在的问问和确定在注入期间将限制工作能力的瓶颈，已经咨询了研 究机构荷兰应用科学研究组组（TNO）。为了预防在井底形成水合物，封存点入口的最低温度要求至少 13°C。 因此，这于拟拟的注入流量和最初的封存藏压力来说，在 K12B 的注入温度在井口应当至少达到 0 °C。 模拟结果表明一些注入挑战出终在注入过连后的关闭期间。这是一个需要更多的详细详详的问问。关于当流量 关闭时，该井口出终温差的重要情况，包括导管排入该封存点将在该井的顶部导致巨大的压力和随后的温差。 这可以通过合适的钻井础计来解决。由于规划适合于一个封存藏的 CCS 通常是在该封存藏的碳氢化合物已经产
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