二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶的制作方法

本说明书实施例涉及二氧化碳液化技术领域，尤其涉及一种二氧化碳液化系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及低碳排放船舶。

背景技术：

碳捕捉、利用与封存技术，作为近年来应对全球气候变暖的关键技术之一，使得对现有燃料的低碳化，清洁化、实用化理念也备受关注。而航运作为国际运输的首要手段，正面临着响应防止污染和保护环境的全球条例，实现可持续发展的重大挑战。

随着行业逐渐适应了当前国际海事组织的颁布的2020年限硫令，国际海事组织又将计划出台新规则和新挑战旨在降低碳排放。对航运业来说，“零碳未来”是一个雄心勃勃的目标，相关的监管途径也将随着它在船舶设计、技术和实践方面带来的变化而发展。重要的是，要发展航运业，必须从战略和整体上取得进展，比现在更高效、更持续。

现有的co2液化技术通过多级压缩，提高co2气体压力和液化温度，并采用低温流体如液氨、丙烷或其他制冷剂等介质进行循环制冷，得到液态co2，同时，由于液化后的co2压力较高，还需采用压力容器进行封存。这样的液化过程使得整套系统能耗较高，并且需要增加中间低温冷却介质的储存，进而导致了高昂的建造成本和运营成本。

因此，亟需一种新的二氧化碳液化系统，有效地降低能耗、建造成本以及运营成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本说明书实施例提供了一种二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行液化分离，其特征在于，包括：缓冲分离装置、增压装置以及换热器；

所述缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，所述缓冲分离装置的第一输入端与所述船舶捕碳系统连接；

所述增压装置用于对所述缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，所述增压装置的输入端与所述缓冲分离装置的输出端连接；

所述换热器用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换，所述换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，所述换热器的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，所述换热器的第二输入端与所述增压装置的输出端连接，所述换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，

所述换热器的第三输出端与所述缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入所述缓冲分离装置，以使所述换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合。

优选地，所述缓冲分离装置包括：第一温度传感器、节流阀以及缓冲分离罐；

所述第一温度传感器与所述节流阀连接，所述第一温度传感器用于检测输入所述缓冲分离罐的二氧化碳气体的温度，生成第一温度信号；

所述节流阀的输入端与所述船舶捕碳系统连接，所述节流阀用于根据所述第一温度信号对来自所述船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压处理，

所述节流阀的输出端与所述缓冲分离罐的第一输入端连接，以使降温减压后的二氧化碳气态输入所述缓冲分离罐；

所述缓冲分离罐的第二输入端与所述换热器的第三输出端连接，从而接收换热后的二氧化碳气体，以使所述换热后的二氧化碳气体与所述降温减压后的二氧化碳气体在所述缓冲分离罐中混合；

所述缓冲分离罐的第一输出端与所述增压装置连接，所述缓冲分离罐的第二输出端与所述船舶捕碳系统连接，以返回冷凝出的液体。

优选地，所述缓冲分离罐包含气水分离装置；

所述气水分离装置设置在所述缓冲分离罐顶部，用于对所述缓冲分离罐中输出的二氧化碳气体进行脱湿。

优选地，所述的装置还包括：压力调节装置；

所述压力调节装置包括压力调节阀和与所述压力调节阀连接的第一压力传感器，

所述第一压力传感器设置在所述换热器上，用于检测所述换热器中二氧化碳气体的气压，生成第一压力信号；

所述压力调节阀分别与所述换热器和所述缓冲分离装置连接，用于根据所述第一压力信号对输入所述换热器的二氧化碳气体进行压力调节。

优选地，所述的装置还包括：低压存储装置；

所述低压存储装置的输入端与所述换热器的第二输出端连接，用于存储所述液态二氧化碳。

优选地，所述的装置还包括：液态二氧化碳输出控制装置，用于控制所述液态二氧化碳的输出；

所述液态二氧化碳输出控制装置包括液位传感器、第二温度传感器和流量控制阀；

所述液位传感器设置在所述换热器上，与所述流量控制阀连接，所述液位传感器用于检测所述换热器中液态二氧化碳的液位，产生液位信号；

所述第二温度传感器，与所述流量控制阀连接，所述第二温度传感器用于检测所述换热器输出的液态二氧化碳的温度，生成第二温度信号；

所述流量控制阀分别与所述换热器和所述低压存储装置连接，用于根据所述液位信号和所述第二温度信号控制所述换热器中的液态二氧化碳的输出。

优选地，所述的装置还包括：舱压控制阀和与所述舱压控制阀连接的第二压力传感器；

所述第二压力传感器设置在所述低压存储装置上，用于检测所述低压存储装置内的气压，生成第二压力信号；

所述低压存储装置、所述舱压控制阀以及所述缓冲分离装置依次连接；

所述舱压控制阀用于根据所述第二压力信号控制所述低压存储装置中二氧化碳蒸发气体的输出，从而控制所述低压存储装置内的压力。

本说明书实施例提供了一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统，用于利用液态天然气汽化时产生的冷能对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行冷却分离，其特征在于，包括：二氧化碳液化系统和液态天然气汽化系统；

所述二氧化碳液化系统为前述任意一项所述的二氧化碳液化系统；

所述液态天然气汽化系统包括：燃料泵、加热器以及温度控制装置；

所述燃料泵分别与船舶中的液态天然气燃料储存系统和所述换热器连接，用于将来自所述船舶中的液态天然气燃料储存系统的液态天然气输入所述换热器；

所述加热器用于通过循环的冷凝水对来自所述换热器的气态天然气进行加热，所述气态天然气为所述液态天然气经所述换热器换热后生成的；

所述加热器的第一输入端与所述换热器的第一输出端连接，所述加热器的第一输出端与所述船舶中的动力系统连接；

所述温度控制装置包括温度控制阀和与所述温度控制阀连接的第三温度传感器；

所述第三温度传感器用于检测所述加热器输出的气态天然气的温度，生成第三温度信号；

所述温度控制阀与所述加热器的第二输入端连接，用于根据所述第三温度信号控制所述冷凝水的输入，所述加热器的第二输入端用于输入所述冷凝水。

优选地，所述的装置还包括：控制系统，用于控制所述二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的运行；

所述控制系统分别与所述第一温度传感器、所述节流阀、所述第一压力传感器、所述压力调节阀、所述液位传感器、所述第二温度传感器、所述流量控制阀、所述第二压力传感器、所述舱压控制阀、所述第三温度传感器以及所述温度控制阀连接。

本说明书实施例提供了一种低碳排放船舶，其特征在于，包括：液态天然气燃料储存系统、船舶捕碳系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统以及动力系统；

所述液态天然气燃料储存系统用于提供液态天然气；

所述船舶捕碳系统用于捕捉所述低碳排放船舶尾气中的二氧化碳；

所述动力系统用于提供动力；

所述二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统分别与所述液态天然气燃料储存系统、所述船舶捕碳系统、所述液态天然气汽化系统连接；

所述二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统设置在沿船舶船长方向从船中线至艉封板或从船底板至罗经甲板形成的空间区域内；

所述二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统为前述任意一项所述的二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统；

所述低压存储装置设置在船舶甲板上，或设置所述船舶甲板下的隔舱内。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：提供了一种二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行液化分离，其特征在于，包括：缓冲分离装置、增压装置以及换热器；所述缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，所述缓冲分离装置的第一输入端与所述船舶捕碳系统连接；所述增压装置用于对所述缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，所述增压装置的输入端与所述缓冲分离装置的输出端连接；所述换热器用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换，所述换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，所述换热器的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，所述换热器的第二输入端与所述增压装置的输出端连接，所述换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，所述换热器的第三输出端与所述缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入所述缓冲分离装置，以使所述换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合，降温。通过该二氧化碳液化系统，在有效利用液化天然气汽化时释放的冷能和二氧化碳气体液化时释放的热能的同时，又无需增加新的冷却介质，充分利用现有装置，降低了能耗，缩减建造成本以及运营成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本说明书实施例的进一步理解，构成本说明书实施例的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化系统的结构示意图。

图2为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化系统的结构示意图。

图3为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的结构示意图。

图4为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的结构示意图。

图5为本说明书实施例提出的一种低碳排放船舶的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

根据2018年通过的《imo温室气体减排初步战略》，计划到2030年国际航运碳强度减少40％，而船舶行业作为传统运输行业，为实现碳减排只能从清洁能源和尾气脱碳出发。

目前液态天然气(lng)作为船舶主流燃料，在未来20-30年内，lng动力的船舶将占有绝大多市场。lng主要成分为甲烷，燃烧后仍然放出co2，但较传统化石燃料来说，lng已经算是清洁燃料。

本说明书实施例提出的二氧化碳液化系统，其核心思想是，使用液态天然气汽化过程中产生的冷能，采用多级循环冷却的方式对来自lng船舶中二氧化碳捕集系统的二氧化碳气体进行分离，该二氧化碳气体为二氧化碳捕集系统对lng船舶尾气进行碳捕捉处理后产生的，这样的分类方式在高效利用能源的同时，能够分离出高纯度的液态二氧化碳。

上述应用场景仅是为了便于理解本申请而示出，本说明书的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本说明书的实施方式可以应用于适用的任何场景。

以下，参照附图对本说明书的一种设备配置方法、装置及电子设备进行详细阐述。

实施例1

图1为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化系统的结构示意图。

如图1所示，本说明书实施例中二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行分离，包括：缓冲分离装置11、增压装置12以及换热器13。

缓冲分离装置11用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离。

本说明书实施例中，缓冲分离装置11的第一输入端与船舶捕碳系统通过管路连接。

需要说明的是，来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体，温度为30℃～50℃，压力为50～80kpa。

具体实施时，缓冲分离装置11可以包括自降温的缓冲分离罐，来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进入缓冲分离罐后，在罐内自然降温，从而分离出部分冷凝液，该冷凝液包含冷凝水和其他杂质等。

缓冲分离装置11也可以包括具有循环冷却系统的缓冲分离罐，来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进入缓冲分离罐后，利用循环冷却系统将罐内的二氧化碳气体降至室温，从而分离出部分冷凝液，该冷凝液包含冷凝水和其他杂质等。

缓冲分离装置11还可以包括具有减压阀的缓冲分离罐，来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进入缓冲分离罐后，利用减压装置将罐内的二氧化碳气体进行减压，并降至室温，从而分离出部分冷凝液，该冷凝液包含冷凝水和其他杂质等。

本说明书实施例中，缓冲分离装置11的输出端设置在缓冲分离装置11的顶部，降温减压后的二氧化碳气体从缓冲分离装置11的顶部输出。

增压装置12用于对缓冲分离装置11输出的二氧化碳气体进行加压，增压装置的输入端与缓冲分离装置11的输出端通过管路连接。

本说明书实施例中，增压装置12可以是增压风机，也可以是其他能够用于对二氧化碳气体进行加压的装置，例如增压泵、压缩机等。

通过增压装置12对输入换热器13的二氧化碳气体进行加压，从而能够控制二氧化碳气体进入换热器13时的流速，从而保证换热效率。

换热器13用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换。

换热器13的第一输入端与液态天然气燃料储存系统管道连接，换热器13的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，换热器13的第二输入端与增压装置12的输出端管道连接，换热器13的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，换热器13的第三输出端与缓冲分离装置11的第二输入端管道连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入缓冲分离装置11，以使换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合。

本说明书实施例中，换热器13可以是板式换热器，也可以是管壳式换热器，还可以是其他适用于液体与气体之间进行换热的换热器。

换热器13的第一输入端设置在换热器13的底部，换热器13的第一输出端设置在换热器13的顶部，使得液态天然气从换热器13的底部输入，换热后生成气态天然气经换热器13顶部输出。

换热器13的第二输入端设置在换热器13的顶部，换热器13的第二输出端设置在换热器13的底部，使得二氧化碳气体经换热器13顶部输入，冷却降温后生成的液态二氧化碳，经换热器13的底部输出。

冷却降温生成的液态二氧化碳温度为-60℃～-75℃。

换热过程中，液态天然气和二氧化碳气体逆向接触，保证了二者的接触面积，提高换热效率。

进一步地，本说明书实施例中，可以通过调节换热器中的气体流道数量来调节二氧化碳气体与液态天然气的接触面积，从而调节换热效率。

换热器13的第三输出端设置在换热器13的中部，经过冷却的二氧化碳气体通过第三输出端返回缓冲分离装置11中。

第三输出端设置在换热器13的中部，既能够保证液态二氧化碳不会流入缓冲分离装置11，又能够保证返回缓冲分离装置11的二氧化碳气体得到良好的冷却。

通过将换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体进行混合，使得缓冲分离装置11中的二氧化碳气体能够进行预降温，从而降低输入换热器13的二氧化碳气体的初始温度，进而提高换热效率，降低能耗。

通过多级循环降温的方式对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行冷却液化，提高降温效率，充分利用了液化天然气的冷能，避免了能源浪费。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：提供了一种二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行液化分离，其特征在于，包括：缓冲分离装置、增压装置以及换热器；所述缓冲分离装置用于对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压分离，所述缓冲分离装置的第一输入端与所述船舶捕碳系统连接；所述增压装置用于对所述缓冲分离装置输出的二氧化碳气体进行加压，所述增压装置的输入端与所述缓冲分离装置的输出端连接；所述换热器用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换，所述换热器的第一输入端与液态天然气燃料储存系统连接，所述换热器的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，所述换热器的第二输入端与所述增压装置的输出端连接，所述换热器的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，所述换热器的第三输出端与所述缓冲分离装置的第二输入端连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入所述缓冲分离装置，以使所述换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体混合，降温。通过该二氧化碳液化系统，在有效利用液化天然气汽化时释放的冷能和二氧化碳气体液化时释放的热能的同时，又无需增加新的冷却介质，充分利用现有装置，降低了能耗，缩减建造成本以及运营成本。

实施例2

在实施例2中，对于与实施例1中相同的方法，使用相同的符号并省略相同的说明。

图2为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化系统的结构示意图。

如图2所示，本说明书实施例中二氧化碳液化系统，用于对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行分离，包括：第一温度传感器21、节流阀22、缓冲分离罐23、增压风机24、换热器25、第一压力传感器26、压力调节阀27、低压存储装置28、液位传感器29、第二温度传感器210、流量控制阀211、舱压控制阀212、第二压力传感器213。

本说明书实施例中，缓冲分离装置包括第一温度传感器21、节流阀22、缓冲分离罐23。

第一温度传感器21用于检测输入缓冲分离罐23的二氧化碳气体的温度，并生成第一温度信号。

第一温度传感器21与节流阀22通讯连接。

节流阀22的输入端与船舶捕碳系统管道连接。

节流阀22用于根据第一温度信号对来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体进行降温减压处理。

节流阀22的输出端与缓冲分离罐23的第一输入端管道连接，以使降温减压后的二氧化碳气态输入所述缓冲分离罐

具体地，降温减压后的二氧化碳气态温度为10～15℃，压力为10～15kpa。

缓冲分离罐23的用于存储降温降压后的二氧化碳气体。

缓冲分离罐23的第一输出端与增压风机24管道连接。

缓冲分离罐23的第二输出端与船舶捕碳系统连接，用于返回冷凝出的液体。

需要说明的是，经过节流阀22降温减压后的部分二氧化碳气体会在缓冲分离罐23中发生冷凝，生成冷凝液，该冷凝液中包含了冷凝水以及其他船舶尾气中的杂质，为了保证分离出的二氧化碳的纯度，提高后续回收效率，将这部分的冷凝液返回船舶捕碳系统，重新进行捕碳处理，避免将杂质引入后续的二氧化碳液化过程。

在一种应用示例中，为了能够提高二氧化碳气体的纯度，缓冲分离罐23包含气水分离装置，用于对缓冲分离罐23中输出的二氧化碳气体进行脱湿。

气水分离装置设置在缓冲分离罐23顶部。

本说明书实施例中，气水分类装置可以是分子筛干燥器，也可以是膜式干燥器，还可以是其他能够对气体进行高效脱湿的干燥器。

增压风机24用于对缓冲分离罐23输出的二氧化碳气体进行加压，使得降温减压后的二氧化碳气体能够顺利进入输入换热器25。

换热器25用于液态天然气与加压后的二氧化碳气体之间的热量交换。

换热器25的第一输入端与液态天然气燃料储存系统管道连接，换热器25的第一输出端用于输出换热后生成的气态天然气，换热器25的第二输入端与增压风机24的输出端管道连接，换热器25的第二输出端用于输出换热后生成的液态二氧化碳，换热器25的第三输出端与缓冲分离罐23的第二输入端管道连接，用于将换热后的二氧化碳气体输入缓冲分离罐23，以使换热后的二氧化碳气体与降温减压后的二氧化碳气体缓冲分离罐中23混合。

在一种应用示例中，为了调节换热器25中二氧化碳气体的循环速率，提高换热效率，二氧化碳液化系统还包括压力调节装置，用于对从缓冲分离罐23输入换热器25的二氧化碳气体的压力进行调节。

压力调解装置包括第一压力传感器26和与第一压力传感器26通讯连接的压力调节阀27。

第一压力传感器26设置在换热器25上，用于检测换热器25中二氧化碳的气压，生成第一压力信号。

压力调节阀27分别与换热器25和缓冲分离罐23管道连接，用于根据第一压力信号对混合后输入换热器25的二氧化碳气体进行压力调节，以使输入换热器25的二氧化碳气体的压力保持在一定范围内，进而使得二氧化碳气体能够以一定的流速在换热器25和缓冲分离罐23之间进行循环，提高换热效率。

需要说明的是，输入换热器25的二氧化碳气体的压力可以根据实际需要进行调节，此处不做具体限定。

在一种应用示例中，为了保证液体二氧化碳的输出的稳定性和安全性，本说明书实施例中的二氧化碳液化系统还包括液态二氧化碳输出控制装置，用于控制换热器25中液态二氧化碳的输出。

具体地，液态二氧化碳输出控制装置包括液位传感器29、第二温度传感器210以及流量控制阀211。

液位传感器29设置在换热器25上，与流量控制阀211通讯连接，用于检测换热器中液态二氧化碳的液位，产生液位信号。

第二温度传感器210，与流量控制阀211通讯连接，用于检测换热器25输出的液态二氧化碳的温度，生成第二温度信号。

流量控制阀211分别与换热器25和低压存储装置28管道连接，用于根据液位信号和第二温度信号控制换热器25中的液态二氧化碳的输出。

具体地，当液位信号显示换热器25中液态二氧化碳的液位过高时，流量控制阀211对液态二氧化碳的流速进行调节，提高流出速度，降低液位。

当第二温度信号显示输出额液态二氧化碳温度过高时，流量控制阀211对液态二氧化碳的流速进行调节，提高流出速度，保证输出的液态二氧化碳处于预设的温度范围内。

低压存储装置28，输入端与换热器25的第二输出端管道连接，用于存储液态二氧化碳。

本说明书实施例中，低压存储装置28可以是低压二氧化碳储罐。

低压二氧化碳储罐包括a型舱、b型舱、薄膜舱中的至少一种，存储压力在50kpa以下，区别于压力容器，是一种低压容器，外形可以与船体外壳线性匹配。

低压存储装置28采用增强型聚氨酯泡沫作为绝缘材料，从而有效地对存储于其中的二氧化碳液体进行保温，避免汽化。

这样的低压存储装置集成度高，降低高压储存罐存放风险，存储效率高，能耗低，适应船舶有限的空间和公共资源。

在一种应用示例中，为了能够在船舶靠岸后快捷便利地进行二氧化碳液体的岸接和排出，低压二氧化碳储罐中包含二氧化碳转运泵，通过该二氧化碳转运泵能够快速地将低压二氧化碳储罐中的二氧化碳液体排出。

在一种应用示例中，存储在低压存储装置28的液态二氧化碳由于温度的变化，会引起液态二氧化碳蒸发产生气体，导致低压存储装置28内部的压力发生变化，为避免蒸发产生的气体对存储的稳定性和安全性的影响，本说明书实施例中的二氧化碳液化系统还包括舱压控制阀212和第二压力传感器213。

第二压力传感器213设置在低压存储装置28上，与舱压控制阀212通讯连接，用于检测低压存储装置28内的气压，生成第二压力信号。

低压存储装置28、舱压控制阀212以及缓冲分离罐23依次通过管道连接。

舱压控制阀212根据第二压力信号控制低压存储装置28中的气体输出。

具体地，当第二压力信号显示低压存储装置28中的压力过大时，舱压控制阀212控制低压存储装置28中的气体向缓冲分离罐23输出，从而降低低压存储装置28中的压力。

通过将低压存储装置28中的气体输出至缓冲分离罐23，既能够有效地保证低压存储装置28的安全性，同时又避免了bog气体中的二氧化碳能够被重新回收，减少碳排放。

本说明书实施例中分离出的液态二氧化碳纯度高达95～98％以上，接近工业级co2标准99％，运输到陆地进行简单提纯后甚至可以达到工业优级co2，可以用于造船业等重工业的焊接密封气，也可以用于油田注气驱油以及码头周边化工企业。

进一步地，为便于理解，下面以二氧化碳气体的分离过程为例，对本说明书实施例中提出的二氧化碳液化装置进行示意说明：

来自船舶捕碳系统的二氧化碳气体输入节流阀22进行降温减压处理，节流阀22根据第一温度传感器21产生的第一温度信号，对二氧化碳气体的流速进行调节，使得二氧化碳气体降至室温低压后输入缓冲分离罐23，二氧化碳气体进入缓冲分离罐23后发生部分冷凝，冷凝液通过缓冲分离罐23的第二输出端返回船舶捕碳系统，重新进行捕碳处理，未冷凝的二氧化碳气体则通过缓冲分离罐23顶部的气水分离装置脱湿气后，经增压风机24增压后输入换热器25，在换热器25中与液态天然气进行热量交换，降温，此时，一部分二氧化碳气体降温但未冷凝成液态二氧化碳，这些降温但未冷凝的二氧化碳气体通过换热器25的第三输出端输入缓冲分离罐23，与缓冲分离罐23中的二氧化碳气体混合降温，从而使得二氧化碳气体在换热器25和缓冲分离罐23之间进行循环降温，另一部分的二氧化碳气体冷凝生成液态二氧化碳，通过换热器25底部的第二输出端输出至低压存储装置28存储。

实施例3

在实施例3中，对于与实施例1或2中相同的方法，使用相同的符号并省略相同的说明。

图3为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的结构示意图。

如图3所示，基于同一个申请构思，本说明书实施例记载的二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统，用于利用液态天然气汽化时产生的冷能对船舶尾气中捕获的二氧化碳进行冷却分离，包括：二氧化碳液化系统31、液态天然气汽化系统32以及控制系统33。

二氧化碳液化系统31为上述任意一项所述的二氧化碳液化系统。

液态天然气汽化系统32包括：燃料泵321、加热器322以及温度控制装置323；

燃料泵321分别与船舶中的液态天然气系统和二氧化碳液化系统31中的换热器连接，用于将来自船舶中的液态天然气系统的液态天然气输入换热器。

液态天然器进入换热器后与二氧化碳气体进行换热，吸收二氧化碳气体液化时产生的热量，生成气态天然气后输出。

加热器322用于通过循环的冷凝水对来自换热器的气态天然气进行加热。

本说明书实施例中，使用的冷凝水可以是海水，通过海水循环将气态天然器加热至发动机所需要的温度(10℃～32℃)后，将海水排入大海。

使用的冷凝水也可以是船舶循环水系统中使用的循环水，通过船舶自身使用的循环水将气态天然器加热至发动机所需要的温度后，将冷凝水返回船舶循环水系统。

这样使用现有介质对气体天然气进行加热，减少系统能耗，节能环保，有效降低成本。

本说明书实施例中，加热器322的第一输入端与换热器的第一输出端连接，加热器322的第一输出端与船舶中的动力系统连接。

具体地，气态天然器从第一输入端输入加热器322被加热至常温后，通过第一输出端进入船舶的动力系统，用于为船舶提供动力。

温度控制装置323包括温度控制阀和与温度控制阀连接的第三温度传感器。

第三温度传感器设置在加热器322上，用于检测加热器322输出的气态天然气的温度，生成第三温度信号。

温度控制阀与加热器322的第二输入口连接，用于根据第三温度信号控制冷凝水的输入。

控制系统33，用于控制二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的运行。

控制系统33分别与第一温度传感器、截流降温阀、第一压力传感器、压力调节阀、液位传感器、第二温度传感器、流量控制阀、第二压力传感器、舱压控制阀、第三温度传感器、温度控制阀连接以及燃料泵。

具体地，控制装置33根据第一温度传感器产生的第一温度信号，控制节流阀调节二氧化碳气体的流量。

控制装置33根据第一压力传感器产生的第一压力信号，控制压力调节阀调节输入换热器的二氧化碳气体的压力。

控制装置33根据液位传感器产生的液位信号和第二温度传感器产生的第二温度信号，控制流量控制阀对液态二氧化碳的输出进行调节。

控制装置33根据第二压力传感器产生的第二压力信号，控制舱压控制阀对低压存储装置中的气体输出进行调节。

控制装置33根据第三温度传感器产生的第三温度信号，控制温度控制阀对冷凝水的输入进行调节，以及控制燃料泵对液态天然气流速进行调节。

图4为本说明书实施例提出的一种二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统的结构示意图。

如图4所示，本说明书实施例中，燃料泵41分别与船舶中的液态天然气系统和二氧化碳液化系统中的换热器连接，用于将来自船舶中的液态天然气系统的液态天然气输入换热器。

液态天然器进入换热器后与二氧化碳气体进行换热，吸收二氧化碳气体液化时产生的热量，生成气态天然气后向船舶中的动力系统输出。

加热器42用于通过循环的冷凝水对来自换热器的气态天然气进行加热。

本说明书实施例中加热器42使用船舶循环水系统中的循环水，通过船舶自身使用的循环水将气态天然器加热至发动机所需要的温度后，将冷凝水返回船舶循环水系统。

第三温度传感器43设置在加热器上。

温度控制阀44与温度控制阀通讯连接，温度控制阀44与加热器42的第二输入口管道连接，用于根据第三温度信号控制冷凝水的输入。

本说明书实施例中利用二氧化碳液化释放的热量，将lng进行汽化，汽化后的气态天然气气体用于发动机燃烧，节省了lng汽化所需的热量，将co2液化和lng汽化进行联合处理，制造成模块布置在lng的燃料准备间中，节省了安装空间，降低了建造和运行成本。

实施例4

在实施例5中，对于与实施例1-3中相同的方法，使用相同的符号并省略相同的说明。

图5为本说明书实施例提出的一种低碳排放船舶的结构示意图。

如图5所示，基于同一个申请构思，本说明书实施例记载低碳排放船舶包括：液态天然气燃料储存系统、船舶捕碳系统、二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统51以及动力系统。

液态天然气燃料储存系统用于提供液态天然气。

船舶捕碳系统用于捕捉低碳排放船舶尾气中的二氧化碳。

二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统51分别与液态天然气燃料储存系统、船舶捕碳系统、动力系统连接。

二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统51包括二氧化碳液化系统和液态天然气汽化系统。

二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统安装在沿船舶船长方向从船中线至艉封板和从船底板至罗经甲板形成的空间区域内。

二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统上述任意一项所述二氧化碳液化和液态天然气汽化联合处理系统。

二氧化碳液化系中的低压存储装置511设置在船舶甲板上，或设置船舶甲板下的隔舱内。

这样的低压存储装置设置方式利用船体结构液货舱进行改造，可以降低改造成本，提高存储空间。

这样的布置方式降低了辐射产生的热量，进而降低液态co2的蒸发率。

动力系统用于为低碳排放船舶提供动力。

上述对本说明书特定实施例进行了描述，其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定必须按照示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。