液化天然气冷能利用技术综述

《液化天然气冷能利用技术综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、液化天然气冷能利用技术综述摘要：介绍液化天然气冷能利用的领域、方式和途径，对各种冷能利用技术的优缺点及技术成熟性进行了比较。由于我国能源消费结构、消费市场和工艺技术水平与发达国家相比存在较大差异，宜在市场配套较完善的地区，选择成熟度高的技术，建立示范项目，再逐步形成我国的液化天然气冷能利用的循环经济产业。关键词：液化天然气冷能利用资源开发引言：近年来，加快天然气的应用已成为全球性趋势，预计到2015年天然气产量将超过原油，成为世界第一大能源。作为清洁能源，LNG是当今世界增长最快的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天

2、然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。为了便于大量储存和输运，天然气开采后通常要经过脱酸、脱水处理[1-3],通过低温工艺将其液化转变为LNG。常压下天然气的液化温度为-162°C,每生产一吨LNG耗电约850kW・h/t。而在液化天然气接收站，一般需将LNG通过气化器汽化复温后使用，汽化时要放出很大的冷能，约为830kJ/kg（包括液态天然气的汽化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热）。因此在进口LNG的同时，也相当于进口了大量宝贵的LNG冷量资源。例如，进口量为500万t/a的LNG接收站，相当于同时进口了11.5亿kW・h、温度

3、为-162.0匸的高品质冷量。若LNG拥有的冷能得到充分利用，则每吨LNG可利用的冷能折合电量约为240kW・h。据此推算，1座300万t/a的LNG接收站，每年可利用的冷能约为7.5亿kW・h,按照全国LNG4200万的进口规模，每年可利用的冷能约为100亿kW•ho由此可见，可供利用的LNG冷能是相当可观的，并且从能源品位来看，也具有较高的利用价值。回收这部分可用的冷能，不仅有效地利用了能源，而且减少了机械制冷大量的电能消耗，大大降低了运行成本，具有可观的经济效益和社会效益，符合当今社会低碳经济的发展模式。1、LNG冷能利用方式LNG冷能利用可分为直接和间接利用两种方式[4-13]o其

4、中，直接利用包括冷能发电、深冷空气分离、冷冻仓库、制造液态C02（干冰）、汽车冷藏、汽车空调、海水淡化、空调制冷以及低温养殖和栽培等；间接利用包括低温粉碎、水和污染物处理等。LNG冷能在空气分离、深冷粉碎、冷能发电和深度冷冻等方面已经达到实用化程度，经济效益和社会效益非常明显；小型冷能发电在日本LNG接收站也有运行，可供应LNG接收站部分用电需求；海水淡化等项目尚需要对技术进行进一步的开发和集成。基于种种条件的限制，LNG冷能不可能全部转化利用,目前世界LNG冷能平均利用率约20%。由于我国进口LNG处于起步阶段，国内冷能项目的建设要本着实事求是的原则进行合理规划。根据世界LNG冷能利用的

5、经验，我国LNG冷能利用可以通过以下两个主要途径进行。第一，建设大型空分装置，生产商品液氧、液氮和液氯。部分液氮作为生产冷冻粉碎胶粉和液体二氧化碳等项目的冷媒，气化后的氮气作为合成氨原料；氧气作为大型煤气化装置的原料，生产的合成气经精制后进一步延伸加工，作为合成氨的原料和IGCC的燃料，合成气精制过程中副产的高纯度二氧化碳作为液体二氧化碳的原料。第二，LNG与绿色制冷剂换热，绿色制冷剂进一步作为冷藏库和合成气精制过程的冷媒。总之，在LNG冷能利用过程中要贯彻循环经济的理念，积极探索我国LNG冷能利用技术，实现LNG冷能的安全利用,形成生态工业网络。2、LNG冷能利用技术进展2.1LNG冷能

6、空分技术空分技术经过100多年的不断发展，现在已步入大型、全低压流程的阶段，工艺流程由空气压缩、空气预冷、空气净化、空气分离、产品输送等操作单元组成。空分设备能耗较高，能源消耗占空分产品成本的70%〜80%。例如，一套72000m3/h空分设备的主空压机电机容量达31000kW,相当于一个小城镇的民用电量。因此，如何降低单位制氧耗电一直是空分行业关注的主要问题。利用LNG高品质的低温冷能是有效降低空分单位制氧耗电的途径之一。在常规空分装置中的主冷却器、废氮循环冷却器、后冷却器以及空压机中间冷却器等换热装置中引入LNG冷能，降低单位能耗，同时减少了空气压缩中间冷却的用水环节，可以提高空分产的

7、产量和质量。总之，LNG冷能用于生产液体空分产品不仅可以充分利用LNG高压气化过程的能谱特点，按能量品质合理地分配利用冷能，而且工艺技术成熟可行，节能节水效果显著有利于空分系统液化率的提高，缩短装置启动时间，能够生产更多的液态产品，适用于生产液体产品较多的场合。2.2IGCC整体煤气化联合循环发电(IntegratedGasifica-tionCombinedCycle,简称IGCC)技术是以煤气化为上游，结合高效的燃气