NL1043601B1 - Method and system for transporting CO2 over water. - Google Patents
Method and system for transporting CO2 over water. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1043601B1 NL1043601B1 NL1043601A NL1043601A NL1043601B1 NL 1043601 B1 NL1043601 B1 NL 1043601B1 NL 1043601 A NL1043601 A NL 1043601A NL 1043601 A NL1043601 A NL 1043601A NL 1043601 B1 NL1043601 B1 NL 1043601B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- barge
- source
- pressure reservoir
- water
- pressure
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 114
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 58
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 102100027451 4-hydroxybenzoate polyprenyltransferase, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 101000725614 Homo sapiens 4-hydroxybenzoate polyprenyltransferase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- SQQWBSBBCSFQGC-JLHYYAGUSA-N ubiquinone-2 Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(C\C=C(/C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O SQQWBSBBCSFQGC-JLHYYAGUSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
- B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
- B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
- B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
- B63B25/14—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed pressurised
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
- B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
- B63B27/34—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures using pipe-lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/013—Carbone dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0107—Single phase
- F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/035—High pressure (>10 bar)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op het transporteren van CO2 over een water. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een duwbak die een hogedrukreservoir omvat dat ingericht is voor het opslaan van vloeibaar CO2 en waarbij de duwbak eveneens een waterreservoir omvat dat ingericht is voor het opslaan van injectiewater. Ter plaatse van een CO2-bron wordt het hogedrukreservoir van de duwbak zodanig geladen dat het CO2 van de CO2-bron in de vorm van vloeibaar CO2 in het hogedrukreservoir wordt opgeslagen. Door middel van een duwboot wordt de duwbak, met het in het hogedrukreservoir opgeslagen vloeibare CO2, vanaf de CO2-bron naar een CO2-opslaglocatie voortgeduwd. Ter plaatse van de CO2-opslaglocatie wordt de duwbak gekoppeld aan een CO2 offloading tower waar het injectiewater en/ of het CO2 uit het hogedrukreservoir van de duwbak wordt gelost en in de ondergrondse opslaglocatie stroomt. Dankzij de uitvinding kan CO2 tegen lage kosten getransporteerd worden vanaf verschillende CO2-bronnen naar verschillende CO2-opslaglocaties, met schaalbare transportcapaciteiten, gecontroleerde temperaturen bij het lossen en met minimale CO2-uitstoot door het transportsysteem zelf.The invention relates to the transport of CO2 over a water. Use is made herein of a push barge which comprises a high-pressure reservoir which is adapted to store liquid CO2, and wherein the push barge also comprises a water reservoir which is adapted to store injection water. At a CO2 source, the high-pressure reservoir of the push barge is charged in such a way that the CO2 from the CO2 source is stored in the high-pressure reservoir in the form of liquid CO2. The barge, with the liquid CO2 stored in the high-pressure reservoir, is pushed from the CO2 source to a CO2 storage location by means of a push boat. At the CO2 storage location, the push barge is connected to a CO2 offloading tower where the injection water and/or CO2 is unloaded from the high-pressure reservoir of the push barge and flows into the underground storage location. Thanks to the invention, CO2 can be transported at low cost from different CO2 sources to different CO2 storage locations, with scalable transport capacities, controlled temperatures during unloading and with minimal CO2 emissions from the transport system itself.
Description
Titel: Werkwijze en systeem voor het over een water transporteren van COs.Title: Method and system for transporting COs over water.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en systeem voor het over een water transporteren van CQq.The invention relates to a method and system for transporting CQq over water.
In het huidige document wordt verstaan onder: - “OO”: een mengsel van pure koolstofdioxide en andere | & substanties, waarbij het aandeel koolstofdioxide ten minste 50% bedraagt. Andere substanties in het mengsel kunnen bestaan wt, maar zijn niet beperkt tot, Ar, CH, CO, HeO, HoS, Ne, SO: en Os; - “een water”: een zee, een oceaan, een waterweg of een ander soort groot wateroppervlak; -“CO2-bron”: een locatie waar CO: in geconcentreerde vorm beschikbaar is; - “COgz-opslaglocatie”: een locatie waar CO2 in geconcentreerde vorm kan worden opgeslagen; - “offshore COo-opslaglocatie”: een CO, opslaglocatie die offshore gesitueerd is bij een gas- of olieveld of een ander ondergronds reservoir dat is gereedgemaakt voor injectie en opslag van COs; - “binnenvaart”: het vervoer van goederen binnen de kustlijn of het vervoer van goederen van een locatie binnen de kustlijn, via zee naar een locatie binnen de kustlijn; - “well head”: afsluitkleppen en meetinstrumenten die zich aan de bovenzijde van een olie- of gasput bevinden; en - “offshore platform”: een buitengaatse locatie waar activiteiten plaatsvinden of hebben plaatsgevonden die zijn gericht op exploratie en winning van olie en gas.In the present document: - “OO” means a mixture of pure carbon dioxide and other | & substances, where the proportion of carbon dioxide is at least 50%. Other substances in the mixture may include, but are not limited to, Ar, CH, CO, HeO, HoS, Ne, SO: and Os; - “a water”: a sea, an ocean, a waterway or any other type of large body of water; -“CO2 source”: a location where CO: is available in concentrated form; - “COgz storage location”: a location where CO2 can be stored in concentrated form; - “offshore CO2 storage location”: a CO, storage location located offshore at a gas or oil field or other underground reservoir that has been prepared for injection and storage of COs; - “inland shipping”: the transport of goods within the coastline or the transport of goods from a location within the coastline, by sea to a location within the coastline; - “well head”: shut-off valves and measuring instruments located at the top of an oil or gas well; and - “offshore platform”: an offshore location where activities are or have taken place aimed at the exploration and production of oil and gas.
- “hogedruk CO2 reservoir”: een of meer gekoppelde reservoirs van staal of kunststof die zich bevinden in de duwbak of in een binnenvaartschip en die zijn ingericht voor het opslaan van CO2 onder druk in vloeibare vorm of in gas vorm.- “high-pressure CO2 reservoir”: one or more coupled reservoirs of steel or plastic that are located in the barge or in an inland waterway vessel and which are designed for the storage of CO2 under pressure in liquid or gaseous form.
- “wellhead manifold”: Spruitstuk met afsluitkleppen, meet- en regeltechniek, aangesloten op de put mond; - “tubing head pressure”: de druk in het bovenste deel van de gasput; - “injectiepomp”: een pomp waarmee CO2 onder druk via de well head manifold in de put wordt gepompt; - “C02 offloading tower”: een op de zeebodem geplaatste toren waarvan het bovenste deel boven het zeewater uitsteekt, waaraan een slang bevestigd is die via een spruitstuk midscheeps of op de boeg van de duwbak gekoppeld kan worden aan het hogedruk CO2 reservoir in de duwbak. Genoemde COZ offloading tower is eveneens middels een pijpleiding verbonden met de wellhead manifold op het offshore platform zodat CO2 vanuit genoemde hogedruk reservoirs in de duwbak via een op de CO2 offloading tower geplaatste injectiepomp naar de well head kan stromen, - “hydraat”: kristalwaterhoudende chemische verbinding die opstoppingen in de COZ opslaglocatie kan veroorzaken; Een probleem met transport van CO» vanaf een CO>-bron, zoals bijvoorbeeld een COe-bron op land, naar een (offshore) COo-opslaglocatie is dat over het algemeen de beschikbaarheden en capaciteiten van CO:- bronnen en (offshore) COZ-opslaglocaties variabel zijn.- “wellhead manifold”: Manifold with shut-off valves, measurement and control technology, connected to the well mouth; - “tubing head pressure”: the pressure in the upper part of the gas well; - “injection pump”: a pump with which CO2 is pumped into the well under pressure via the well head manifold; - “C02 offloading tower”: a tower placed on the seabed, the upper part of which protrudes above the seawater, to which a hose is attached that can be connected via a manifold amidships or on the bow of the barge to the high-pressure CO2 reservoir in the barge . Said COZ offloading tower is also connected by a pipeline to the wellhead manifold on the offshore platform so that CO2 can flow from said high-pressure reservoirs in the barge to the well head via an injection pump placed on the CO2 offloading tower, - “hydrate”: chemical containing crystallized water compound that can cause congestion in the CO2 storage site; A problem with the transport of CO2 from a CO2 source, such as an onshore COe source, to an (offshore) CO2 storage location is that, in general, the availability and capacities of CO2 sources and (offshore) CO2 storage locations are variable.
Wanneer voor dergelijk transport van CO» een techniek wordt toegepast gebaseerd op een pijpleidingtransportsysteem, waarbij een enkele COe-bron {op land) met een enkele (offshore) COg-opslaglocatie verbonden wordt door middel van een pijpleiding, maakt men een niet-variabele transportcapaciteit beschikbaar die over het algemeen te groot is in de vroege fases van de operationele levensduur van het pijpleidingtransportsysteem en die mogelijk te klein is voor latere fases van het pypleidingtransportsysteem. Verder is het risico groot dat gedurende de geplande operationele levensduur van het pijpleidingtransportsysteem de CO>bron (op land) of de (offshore) CO2-opslaglocatie niet meer beschikbaar is, waardoor een groot deel van het pijpleidmgtransportsysteem vroegtijdig buiten gebruik raakt.When a technique based on a pipeline transport system is applied for such transport of CO2, in which a single COe source (onshore) is connected to a single (offshore) COg storage location by means of a pipeline, a non-variable transport capacity is made. available which is generally too large in the early phases of the pipeline transport system's operational life and which may be too small for later phases of the pipeline transport system. Furthermore, there is a high risk that the CO2 source (onshore) or the (offshore) CO2 storage location will no longer be available during the planned operational life of the pipeline transport system, as a result of which a large part of the pipeline transport system will be taken out of use prematurely.
Wanneer een alternatieve techniek wordt toegepast waarbij CO2- bronnen en CO2-opslaglocaties worden verbonden door middel van een schip, of een vloot van schepen, ontstaan meer mogelijkheden om het transportsysteem aan te passen op de variabiliteiten van beschikbaarheden en capaciteiten van CO:s-bronnen en COg-opslaglocaties.When an alternative technique is applied in which CO2 sources and CO2 storage locations are connected by means of a ship, or a fleet of ships, more possibilities arise to adapt the transport system to the variabilities of availability and capacities of CO:s sources and COg storage sites.
Daarbij is echter bezwaarlijk dat de efficiëntie wordt beperkt door de lange laad- en lostijden waardoor transportschepen relatief veel stilliggen.However, it is objectionable that the efficiency is limited by the long loading and unloading times, as a result of which transport ships are stationary relatively often.
Voorts is bezwaarlijk dat scheepsontwerpen voor CO2-transport over het algemeen gebruik maken diepe koeling ver onder nul graden Celsius om het CO2 te vervloeien met als doel de dichtheid van de getransporteerde CO: te vergroten bij lagere drukken.Furthermore, it is objectionable that ship designs for CO2 transport generally use deep cooling well below zero degrees Celsius to liquefy the CO2 with the aim of increasing the density of the transported CO2 at lower pressures.
Wanneer CO2 bij temperaturen onder nul graden Celsius van het schip naar putten met een lage tubing head pressure stroomt kunnen door expansie van het CO2 zeer lage temperaturen ontstaan waardoor breuken in materialen en in de cementlaag rondom de putten kunnen onstaan die lekkages van COQ2 kunnen veroorzaken.When CO2 flows from the ship to wells with a low tubing head pressure at temperatures below zero degrees Celsius, the expansion of the CO2 can cause very low temperatures, which can cause fractures in materials and in the cement layer around the wells, which can cause leakages of COQ2.
Voorts kunnen hydraten ontstaan waardoor CO2 injectie geblokkeerd kan worden.In addition, hydrates can form, which can block CO2 injection.
Deze problemen kunnen zich voordoen bij tubing head pressures onder 60 bar en worden groter bij lagere drukken.These problems can occur at tubing head pressures below 60 bar and increase at lower pressures.
Bovendien kan het bij deze alternatieve techniek noodzakelijk zijn het CO2 tijdens het transport te moeten koelen door een deel van de CO:-lading naar de atmosfeer te laten ontsnappen waardoor een koelingseffect optreedt.In addition, with this alternative technique it may be necessary to cool the CO2 during transport by allowing part of the CO2 charge to escape to the atmosphere, causing a cooling effect.
Het is een doel van de uitvinding om een oplossing te verschaffen volgens welke COs tegen lage kosten getransporteerd kan worden vanaf verschillende CO:-bronnen naar verschillende COg-opslaglocaties, met schaalbare transportcapaciteiten, waarbij zich geen bevriezingsverschijnselen of hydraatvorming voordoen tijdens het lossen en | injecteren en met minimale CO:-uitstoot door het transportsysteem zelf. 1043601 |It is an object of the invention to provide a solution according to which COs can be transported at low cost from different CO 2 sources to different CO 2 storage locations, with scalable transport capacities, where no freezing phenomena or hydrate formation occurs during unloading and | injection and with minimal CO: emissions from the transport system itself. 1043601 |
Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze volgens bijgaande onafhankelijke conclusie 1, alsmede een systeem volgens bijgaande onafhankelijke conclusie 3.To this end, the invention provides a method according to the accompanying independent claim 1, as well as a system according to the accompanying independent claim 3.
Derhalve verschaft de uitvinding een werkwijze voor het over een water transporteren van CO: vanaf een CO2-bron naar een CO:- opslaglocatie, met het kenmerk, dat - gebruik gemaakt wordt van een duwbak die een hogedrukreservoir omvat dat Ingericht is voor het opslaan van CO, en waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: - het ter plaatse van de COs-bron zodanig laden van het hogedrukreservor van de duwbak dat het CO: van de CO2-bron in de vorm van vloeibaar CO: in het hogedrukreservoir wordt opgeslagen bij een temperatuur van ten minste vijf graden Celsius; - het door middel van een duwboot voortduwen van de duwbak, met het in het hogedrukreservoir opgeslagen vloeibare COs, vanaf de COg-bron naar de COg-opslaglocatie; en | - het ter plaatse van de COz-opslaglocatie lossen van het CO» wit het hogedrukreservoir van de duwbak, Voorts kan de uitvinding belichaamd zijn in een systeem voor het over cen water transporteren van CO: vanaf een COz-bron naar een CO»- opslaglocatie, waarbij het systeem een duwbak omvat die een hogedrukreservoir omvat dat ingericht is voor het in de vorm van vloeibaar UO: in het hogedrukreservoir opslaan van het COa van de CO:-bron en waarbij de duwbak eveneens een waterreservoir omvat die ingericht is voor het opslaan van injectiewater.Therefore, the invention provides a method for transporting CO2 over water from a CO2 source to a CO2 storage location, characterized in that - use is made of a barge comprising a high-pressure reservoir adapted to store CO, and wherein the method comprises the following steps: - charging the high-pressure reservoir of the barge at the location of the COs source in such a way that the CO: from the CO2 source in the form of liquid CO: is stored in the high-pressure reservoir at a temperature of at least five degrees Celsius; - pushing the barge, with the liquid COs stored in the high-pressure reservoir, by means of a pusher boat, from the COg source to the COg storage location; and | - discharging the CO2 from the high-pressure reservoir of the barge at the location of the CO2 storage location. Furthermore, the invention can be embodied in a system for transporting CO over a water: from a CO2 source to a CO2 storage location , the system comprising a barge comprising a high-pressure reservoir which is adapted to store the COa of the CO: source in the form of liquid UO: in the high-pressure reservoir and wherein the barge also comprises a water reservoir which is adapted to store of injection water.
Daarbij wordt in het huidige document verstaan onder: -“guowbak”: een drijvende bak, zeewaardig en/of voor de binnenvaart, die gebouwd is en bestemd is om door een ander schip te worden geduwd; enThe following definitions apply in the present document: -“guow barge”: a floating barge, seaworthy and/or for inland navigation, which is built and intended to be pushed by another ship; and
- “vloeibaar CO”: CO: als mengsel, zoals genoemd in de inleiding van het huidige document, waarbij tenminste het pure koolstofdioxide van het mengsel in zijn vloeistoffase is; en - “injectiewater”: een mengsel van gedemineraliscerd water en 5 andere substanties, waarbij het aandeel water ten minste 90% bedraagt; en - “waterreservoir”: een of meer gekoppelde reservoirs van staal of kunststof die zich bevinden in de duwbak of op de COZ offloading tower of op het platform en die zijn ingericht voor het opslaan van injectiewater.- “liquid CO”: CO: as a mixture, as mentioned in the introduction to the present document, where at least the pure carbon dioxide of the mixture is in its liquid phase; and - “injection water”: a mixture of demineralized water and other substances, in which the proportion of water is at least 90%; and - “water reservoir”: one or more coupled reservoirs of steel or plastic that are located in the barge or on the COZ offloading tower or on the platform and which are equipped for the storage of injection water.
19 Genoemde werkwijze volgens de uitvinding heeft een aantal voordelige onderscheidende kenmerken ten opzichte van bovengenoemde “alternatieve techniek” waarbij één of meer schepen worden toegepast die ontworpen zijn voor COe-transport onder lagere drukken waarbij de verzadigingstemperatuur van CO2 onder nul graden Celsius ligt, om de dichtheid van het getransporteerde CO: te vergroten.19 Said method according to the invention has a number of advantageous distinguishing features compared to the above-mentioned "alternative technique" in which one or more ships are used which are designed for COe transport under lower pressures where the saturation temperature of CO2 is below zero degrees Celsius, in order to density of the transported CO: to increase.
Zo is een dergelijk schip dat bij bovengenoemde alternatieve techniek wordt toegepast namelijk een geïntegreerd schip in de zin dat de transportruimte (de “bak”, de aandrijving en de “brug” {de plaats van waart het schip bestuurd wordt) een geheel vormen dat niet losgekoppeld kan worden. Dergelijke geïntegreerde schepen brengen, zowel tijdens bedrijf als tijdens stilliggen, aanzienlijk meer kosten mee dan de toepassing van één of meer duwbakken en één of meer duwboten volgens de huidige uitvinding.For example, such a ship that is applied in the above alternative technique is an integrated ship in the sense that the transport space (the "barge", the drive and the "bridge" (the place from which the ship is steered) form a whole that is not can be disconnected. Such integrated vessels, both during operation and while stationary, involve considerably more costs than the use of one or more barges and one or more pushers according to the present invention.
Een verder onderscheidend kenmerk ten opzichte van bovengenoemde alternatieve techniek is dat bij de huidige uitvinding, dankzij het hogedrukreservoir van de duwbak waarin het CO: in de vorm van vloeibaar CO: kan worden opgeslagen, niet meer de intensieve koeling bij het laden van het CO: nodig 1s, hetgeen gunstig is voor het milieu.A further distinguishing feature compared to the above-mentioned alternative technique is that with the present invention, thanks to the high-pressure reservoir of the barge in which the CO: can be stored in the form of liquid CO:, no more intensive cooling when loading the CO: needed 1s, which is beneficial to the environment.
Een verder onderscheidend kenmerk ten opzichte van bovengenoemde alternatieve techniek is dat bij de huidige uitvinding,A further distinguishing feature from the above alternative technique is that in the present invention,
dankzij het waterinjectiesysteem, gasputten waarin een lage druk heerst eerst gevuld kunnen worden met injectiewater, waarna bij het injecteren van vloeibaar CO2 expansie beperkt wordt en de temperatuur boven nul graden Celsius blijft. Meer specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn neergelegd in de bijgaande afhankelijke conclustes 2 en 4 t/m 12.thanks to the water injection system, gas wells in which a low pressure prevails can first be filled with injection water, after which expansion is limited when injecting liquid CO2 and the temperature remains above zero degrees Celsius. More specific embodiments of the invention are set forth in the accompanying dependent claims 2 and 4 to 12.
In het volgende wordt de uitvinding nader toegelicht aan de hand van enige meer specifieke, doch niet-limiterende, uitvoeringsvoorbeelden van werkwijzen en systemen volgens de uitvinding, Uitvoermgsvoorbeelden van werkwijzen en systemen volgens de uitvinding kunnen de volgende kenmerken hebben die, elk op zichzelf of tenminste deels in combinatie met elkaar, optioneel kunnen zijn: - het CO: van de COg-bron kan in een buffervat op lage druk aan de kade bij de COs-bron tijdelijk worden opgeslagen: - een modulaire gascompressor kan geplaatst worden aan de kade bij de CO:-bron; — een of meerdere duwbakken kunnen voorzien worden van een warmte-isolatiesysteem voor het hogedrukreservoir om het getransporteerde CO: onder een maximumtemperatuur te houden, en/of van een midscheeps spruitstuk ten behoeve van het laden en eventueel lossen van het COo, en/of van een boegaansluiting voor het lossen van het CO: en/of van een transferpomp en/of een injectiepomp; - een of meerdere duwbakken kunnen voorzien worden van een verwarmingssysteem om het CO2 op te warmen tijdens het ter plaatse van de CO2-opslaglocatie lossen van het CO2 uit het hogedrukreservoir van de duwbak wanneer de temperatuur door expansie van het CO2 bijvoorbeeld onder nul graden Celsius valt.In the following, the invention is further elucidated with reference to some more specific, but non-limiting, exemplary embodiments of methods and systems according to the invention. partly in combination with each other, optional can be: - the CO: from the COg source can be temporarily stored in a buffer vessel at low pressure on the quay at the COs source: - a modular gas compressor can be placed on the quay at the CO: source; — one or more barges can be fitted with a heat insulation system for the high-pressure reservoir to keep the transported CO: below a maximum temperature, and/or with a midship manifold for loading and possibly unloading the COo, and/or for a bow connection for unloading the CO: and/or a transfer pump and/or an injection pump; - one or more barges can be fitted with a heating system to heat up the CO2 during the discharge of the CO2 from the high-pressure reservoir of the barge at the CO2 storage location, for example when the temperature falls below zero degrees Celsius due to the expansion of the CO2 .
- Een of meerdere duwbakken kunnen voorzien worden van een koelsysteem om de dichtheid van het CO2 aan de lagedrukzijde van de transferpomp te verhogen tijdens de laatste fase van het losproces zodat cavitatie wordt voorkomen.- One or more barges can be equipped with a cooling system to increase the density of the CO2 on the low-pressure side of the transfer pump during the last phase of the unloading process, thus preventing cavitation.
_ een lege duwbak kan per duwboot aan de kade afgeleverd worden en aangesloten worden op de gascompressor, waarna aangeleverd CO» uit het buffervat in de vloeistoffase (d.w‚z. binnen de grenzen van temperatuur en druk behorende hij de vloeistoffase van COs) in het hogedrukreservoir geladen kan worden door middel van compressie en koeling middels expansie of een koelmedium; - een nieuwe lege duwbak kan per duwboot aan de kade worden afgeleverd; - de geladen duwbak kan worden gekoppeld aan een duwboot waarna de gekoppelde combinatie duwboot-duwbak naar de offshore CO>zopslaglocatie kan varen en kan aanmeren bij de CO2 offloading tower van de offshore COgz-opslaglocatie en via een hogedruk slang en een pijpleiding aangesloten kan worden op de offshore CO:s- opslaglocatie; - de kleppen van de putten in de offshore COz-opslaglocatie kunnen op afstand bediend worden, waarna het CO: uit de aangemeerde duwbak kan worden gelost door COZ op gecontroleerde wijze door de injectiepomp in de put te pompen; - de putten kunnen voorafgaand aan het lossen van CO2 gevuld worden met injectiewater om bevriezing of hydraatvorming door plotselinge afkoeling te voorkomen wanneer het CO2 wordt geïnjecteerd in putten met lage tubing head pressure._ an empty barge can be delivered to the quay by pusher boat and connected to the gas compressor, after which CO2 is supplied from the buffer vessel in the liquid phase (i.e. within the limits of temperature and pressure belonging to the liquid phase of COs) into the high pressure reservoir can be charged by means of compression and cooling by means of expansion or a cooling medium; - a new empty barge can be delivered to the quay by push boat; - the loaded barge can be coupled to a pusher barge, after which the coupled pusher-push barge combination can sail to the offshore CO2 storage location and moor at the CO2 offloading tower of the offshore COgz storage location and be connected via a high-pressure hose and pipeline at the offshore CO:s storage location; - the valves of the wells in the offshore CO 2 storage location can be operated remotely, after which the CO: can be unloaded from the moored barge by pumping CO 2 in a controlled manner through the injection pump into the well; - the wells can be filled with injection water prior to CO2 discharge to prevent freezing or hydrate formation due to sudden cooling when the CO2 is injected into wells with low tubing head pressure.
— de kleppen van de putten in de offshore CO2-opslaglocatie en de expansieklep kunnen op afstand gesloten worden wanneer de CO2 uit het hogedrukreservoir naar de put is overgebracht;— the valves of the wells in the offshore CO2 storage site and the expansion valve can be closed remotely when the CO2 has been transferred from the high pressure reservoir to the well;
î 8 — de duwbak kan ontkoppeld worden van het aanmeersysteem en per duwboot naar de kade van een CO:-bron gebracht worden, en aldaar opnieuw met CO: worden gevuld.î 8 — the barge can be uncoupled from the mooring system and brought by pusher to the quay of a CO: source, where it can be refilled with CO:.
De uitvinding kan gebruikmaken van hogedrukreservoirs van staal of kunststof die ingebouwd worden in genoemde duwbakken.The invention can make use of high-pressure reservoirs of steel or plastic that are built into said barges.
Deze duwbakken kunnen voorzien zijn van een spruitstuk voor het laden en lossen van CO: en een aansluitsysteem waarmee het hogedrukreservoir van de duwbak aan het offshore aanmeersysteem gekoppeld kan worden.These barges can be provided with a manifold for loading and unloading CO: and a connection system with which the high-pressure reservoir of the barge can be connected to the offshore mooring system.
Spruitstuk en aansluitsysteem kunnen zowel midscheeps als op de boeg geplaatst worden.Manifold and connection system can be placed amidships as well as on the bow.
De hogedrukreservoirs kunnen voorzien zijn van warmte- isclatie om de temperatuur van de lading onder normale omstandigheden zonder verwarming of koeling binnen de operationele grenzen te houden.The high pressure tanks may be heat insulated to maintain the temperature of the cargo within operational limits under normal conditions without heating or cooling.
De uitvinding kan ook gebruikmaken van duwboten die via een koppelsysteem in een uitsparing aan de achterzijde van de duwbak bevestigd worden.The invention can also make use of push boats which are secured via a coupling system in a recess at the rear of the push barge.
Door duwbak en duwboot te ontkoppelen kan de duwbak worden geladen zonder dat de duwboot hoeft te wachten.By decoupling the push barge and the push boat, the push barge can be loaded without the push boat having to wait.
Wanneer cen duwboot voor reparatie of groot onderhoud niet beschikbaar is, kan deze tijdelijk vervangen worden door een andere duwboot.If a pusher is not available for repairs or major maintenance, it can be temporarily replaced by another pusher.
Wanneer nieuwe modellen duwboten beschikbaar komen met betere eigenschappen (bijvoorbeeld met waterstof, hybride of volledig elektrisch aangedreven voortstuwing), kunnen de bestaande duwboten vervangen worden terwijl de vest van het transportsysteem behouden blijft.When new models of pushers become available with better properties (for example with hydrogen, hybrid or fully electrically powered propulsion), the existing pushers can be replaced while the vest of the transport system is preserved.
Deze aspecten van de werkwijze en het systeem volgens de uitvinding verhogen de efficiëntie en verlagen de operationele kosten in vergelijking met een transportsysteem dat gebaseerd is op geïntegreerde schepen, terwijl hydraatvorming en bevriezing van het bovenste deel van de injectieputten voorkomen worden, de COg-uitstoot bij de werkwijze en het systeem volgens de uitvinding op termijn verlaagd kan worden en het systeem aan toekomstige milieuwetgeving voor scheepstransport kan blijven voldoen.These aspects of the method and system according to the invention increase efficiency and reduce operational costs compared to a transport system based on integrated ships, while preventing hydrate formation and freezing of the upper part of the injection wells, reducing CO2 emissions at the method and the system according to the invention can be reduced over time and the system can continue to comply with future environmental legislation for ship transport.
De uitvinding kan eveneens gebruikmaken van een gascompressiesysteem dat aan wal COs van atmosferische druk tot een transportdruk van 40 bar of hoger comprimeert en via een daarvoor geschikte leiding in de hogedrukreservoirs van de duwboten laadt. Het genoemde gascompressiesysteem kan voorzien zijn van koelers en/of condensors en standaard meet- en regelsystemen om veilig en efficiënt te kunnen werken.The invention may also use a gas compression system which compresses COs ashore from atmospheric pressure to a transport pressure of 40 bar or higher and charges it through a suitable conduit into the high pressure reservoirs of the pushers. Said gas compression system may be provided with coolers and/or condensers and standard measurement and control systems in order to be able to work safely and efficiently.
De uitvinding kan eveneens gebruikmaken van een CO2 offloading tower waar de duwbak-duwboot combinatie kan aanmeren en waar de lading gelost kan worden. Het CO: kan door middel van een transferpomp uit de hogedrukreservoirs op de duwbak door een daarvoor geschikte verbinding via een injectiepomp op de duwbak of op de CO2 offloading tower naar de well head op een offshore platform stromen.The invention can also use a CO2 offloading tower where the barge-push boat combination can moor and where the cargo can be unloaded. The CO: can flow from the high-pressure reservoirs on the barge by means of a transfer pump through a suitable connection via an injection pump on the barge or on the CO2 offloading tower to the well head on an offshore platform.
De uitvinding kan worden toegepast in een werkwijze waarbij een of meer genoemde duwboten met een of meer genoemde duwbakken samen een vloot vormen waarvan de operationele efficiëntie gemaximaliseerd is doordat het aantal duwbakken en duwboten afgestemd is op de afstand tussen een of meer bronnen en een of meer opslaglocaties, rekening houdend met verwachte weer. en zee condities zodat de wachttijden in het transportsysteem tot een minimum beperkt worden.The invention can be applied in a method wherein one or more said pushers with one or more said pushers together form a fleet whose operational efficiency is maximized because the number of pushers and pushers is adapted to the distance between one or more sources and one or more storage locations, taking into account expected weather. and sea conditions so that waiting times in the transport system are kept to a minimum.
De uitvinding kan worden toegepast in een werkwijze waarbij een of meer genoemde duwboten met een of meer genoemde duwbakken samen een vloot vormen waarmee het CO: getransporteerd wordt naar een opslaglocatie op zee.The invention can be applied in a method wherein one or more said pusher boats with one or more said push barges together form a fleet with which the CO2 is transported to a storage location at sea.
De uitvinding kan eveneens worden toegepast in een werkwijze waarbij een of meer genoemde duwboten met een of meer genoemde duwbakken samen een vloot vormen waarmee COs getransporteerd wordt over binnenwateren. In deze toepassing wordt CO: met duwboten en duwbakken die geschikt zijn voor de binnenvaart over een binnenwater vervoerd van een COg-bron naar een aanmeerlocatie in een haven waar de lading gelost of overgeslagen wordt. In deze toepassing wordt geen gebruik gemaakt van een offshore aanmeersysteem.The invention can also be applied in a method in which one or more said pushers with one or more said push barges together form a fleet with which COs are transported over inland waterways. In this application, CO is transported by inland waterway barges and barges from a COg source to a mooring location in a port where the cargo is unloaded or transhipped. An offshore mooring system is not used in this application.
Opgemerkt wordt dat de bovengenoemde voorbeelden van uitvoeringsvormen de uitvinding niet beperken en dat binnen de reikwijdte van de bijgaande conclusies diverse alternatieven mogelijk zijn.It is noted that the above-mentioned exemplary embodiments do not limit the invention and that various alternatives are possible within the scope of the appended claims.
In de conclusies sluit bijvoorbeeld het onbepaalde idwoord “een” een meervoud niet uit. Zo kunnen bijvoorbeeld de uitdrukkingen “een duwbak” en “een hogedrukreservoir” respectievelijk “tenminste één duwbak” en “tenminste één hogedrukreservoir” betekenen. Ook kan een enkel element functies van meerdere, in de conclusies genoemde elementen verrichten, terwijl functies van een enkel element in de conclusies ook door meerdere elementen verricht kunnen worden, Andere varianten of modificaties zijn echter ook mogelijk.In the claims, for example, the indefinite id word "a" does not exclude a plural. For example, the expressions “a barge” and “a high-pressure vessel” may mean “at least one barge” and “at least one high-pressure vessel” respectively. Also, a single element can perform functions of several elements mentioned in the claims, while functions of a single element in the claims can also be performed by several elements. However, other variants or modifications are also possible.
Deze en soortgelijke alternatieven worden geacht binnen het kader te vallen van de uitvinding zoals gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies.These and similar alternatives are deemed to fall within the scope of the invention as defined in the appended claims.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1043601A NL1043601B1 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Method and system for transporting CO2 over water. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1043601A NL1043601B1 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Method and system for transporting CO2 over water. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1043601B1 true NL1043601B1 (en) | 2021-10-19 |
Family
ID=70805147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1043601A NL1043601B1 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Method and system for transporting CO2 over water. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1043601B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2484635A (en) * | 2009-08-11 | 2012-04-18 | Korea Maritime & Ocean Engineering Res Inst | Floating dock type liquid carbon dioxide transport ship and transport method thereof |
| WO2013025108A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Stamicarbon B.V. | Shipping method for co2 storage and import of cng |
| JP2017032004A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 大成建設株式会社 | High pressure gas storage method and tank |
| GB2559149A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-01 | Statoil Petroleum As | Offshore CO2 transport system |
-
2020
- 2020-03-16 NL NL1043601A patent/NL1043601B1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2484635A (en) * | 2009-08-11 | 2012-04-18 | Korea Maritime & Ocean Engineering Res Inst | Floating dock type liquid carbon dioxide transport ship and transport method thereof |
| WO2013025108A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Stamicarbon B.V. | Shipping method for co2 storage and import of cng |
| JP2017032004A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 大成建設株式会社 | High pressure gas storage method and tank |
| GB2559149A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-01 | Statoil Petroleum As | Offshore CO2 transport system |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ASPELUND ET AL: "Ship Transport of CO"2", CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH AND DESIGN, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 84, no. 9, 1 September 2006 (2006-09-01), pages 847 - 855, XP022536205, ISSN: 0263-8762, DOI: 10.1205/CHERD.5147 * |
| TAKAKAZU SUZUKI ET AL: "Conceptual Design of CO2 Transportation System for CCS", ENERGY PROCEDIA, vol. 37, 1 January 2013 (2013-01-01), NL, pages 2989 - 2996, XP055457386, ISSN: 1876-6102, DOI: 10.1016/j.egypro.2013.06.185 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6230809B1 (en) | Method and apparatus for producing and shipping hydrocarbons offshore | |
| JP5727676B2 (en) | Marine platform with outer vessel | |
| RU2436936C2 (en) | System, vessel and procedure for extraction of oil and heavy fractions from collectors under sea bottom | |
| RU2655011C2 (en) | Deepwater production system | |
| US8141645B2 (en) | Offshore gas recovery | |
| US20090013697A1 (en) | Simultaneous Underground Cavern Development and Fluid Storage | |
| CN101512214A (en) | Transporting and managing liquefied natural gas | |
| JP2005513383A (en) | Methods and apparatus for warming and storing cryogenic fluids | |
| US11827317B1 (en) | Carbon dioxide transport and sequestration marine vessel | |
| CN101646596A (en) | Utilize method, boats and ships and the system of flexible conduit and releasable mooring system conveyance fluid between floating vessels | |
| KR100676615B1 (en) | System and Method for Regasification of LAN Using Offshore Floating Structures | |
| US6019174A (en) | Method and apparatus for producing and shipping hydrocarbons offshore | |
| CN101945805A (en) | Construction of fpdso vessel with yard area between bow and stern sections for introducing total construction section | |
| GB2609952A (en) | An underwater vehicle for transporting fluid | |
| KR20100065828A (en) | Floating storage unit for storaging carbon dioxide and operating method of the unit | |
| NL1043601B1 (en) | Method and system for transporting CO2 over water. | |
| EP1114286A2 (en) | Method for transportation of low molecular weight hydrocarbons | |
| EP1232362A1 (en) | Hydrate storage and transportation | |
| NL2021667B1 (en) | Method and system for transporting CO2 over a water. | |
| US20190359294A1 (en) | Ship-to-ship transfer system and method for lightering | |
| AU735485B2 (en) | Method and apparatus for producing and shipping hydrocarbons offshore | |
| Lee et al. | LNG regasification vessel-the first offshore LNG facility | |
| GB2356183A (en) | Method and apparatus for producing and storing hydrocarbons offshore | |
| KR20240122873A (en) | A new carbon dioxide offshore transport and storage system | |
| KR20250085726A (en) | carbon dioxide injection |