LNG冷能利用技术的思考

《LNG冷能利用技术的思考》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、LNG冷能利用技术的思考摘要：天然气体是一种燃烧热值高、洁净、污染小的重要能源资源，深受各国的关注和欢迎。为了解决长距离运输问题，原产地的业主均要花费大量的投资和能耗，把天然气液化为LNG再进行运输，所以我们在引进LNG时，不仅引进了清洁、高热值的犬然气，同时也引进了潜在于其中來Z不易的冷能。冷能的利用不仅要看其能量的回收大小，更为重要的是品位的利用。在经济合理安全可靠的情况下，要符合温度对口、梯级利用的总能系统原则。因我国口前LNG使用规模较小，LNG冷能的利用还没得以重视和推广，随着LNG使用规模的不断扩大，L

2、NG的冷能的利用市场前景巨大。本文介绍了LNG冷能在提取LPG、低温发电、空气分离、制取干冰、冷库等方面的利用的相关技术，重点探讨了利用冷能捉取LPG的工艺方案，详细说明了其工艺流程，用HYSYS软件对其工艺过程进行模拟。同时文中还将其与空分进行分析比较,将有利于LNG接收站项口合理研究选择冷能利用方案。关键词：冷能利用轻姪分离HYSYS空分一、LNG冷能回收的意义和途径LNG是由低污染天然气经过脱酸、脱水处理，通过低温工艺冷冻液化而成的低温（一代2。（：）的液体混和物，其密度大大地增加（约600倍），有利于长距离

3、运输。每生产一吨LNG的动力及公用设施耗电量约为850kW-h,而在LNG接收站，一般乂需将LNG通过汽化器汽化后使用，汽化时放出很大的冷量，其值大约为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）。这种冷能从能源品位來看，具冇较高的利用价值，而其通常在天然气汽化器中随海水和空气被舍弃了，造成了能源的浪费。为此，通过特定的工艺技术利用LNG冷能，可以达到节省能源、提高经济效益的目的。我国LNG冷能利用尚处于研究阶段。LNG直接利用有冷能发电（朗肯循环方式和天然气直接膨胀方式）

4、，液化分离空气（液氧、液氮），冷冻仓库，制造液化CO2、干冰，空调，BOG再液化，低温养殖、栽培等；间接利用有冷冻食品，用空分后的液氮、液氧、液氮来低温破碎，低温干燥，水和污染物处理，低温医疗，食品保存等。冷能的利用不仅要看其能量的冋收大小，更为重要的是品位的利用。在经济合理安全可靠的情况下,要符合温度对口、梯级利用的总能系统原则。二、LNG冷能用于轻姪分离进口液化天然气成分主要以卬烷为主，同时含摩尔分数5%〜10%左右的C2〜C3坯和极少量C4随着我国大量进口LNG,应用LNG轻坯分离技术能够调整热值，有利于统一

5、国内各种气源的热值，建立统一的天然气质量标准。同时C2+轻坯是高附加值的产品，可作多种用途。根据LNG组分的分析，可以从C2+提取出大量的LPG—丙烷和J烷，供应木地市场；另一方面C2+含有大量的C2、C3烷姪和主要由C3、C4构成的凝析油，都是乙烯工业的极好原料。乙烯工业是石油化工的龙头，是衡量一个国家石化工业发展的重要标志。研究表明，LNG的冷能用于C2+分离、和裂解制乙烯装置屮的裂解产物深冷分离，是LNG冷量利用的最住途径。（一）轻坯分离工艺技术方案由于在我国管网天然气没有对天然气热值、输送压力等制定统一的标

6、准。针对轻坯分离工艺技术方案的主要思路，我们分别按高压输送和低压输送两种情况设计方案。1高压输送在美国，从LNG屮分离出C2+轻坯已成为调节天然气热值使Z符合美国国家燃气标准的重要手段。近年来，在美国、日本等国乂注册了很多LNG轻坯分离专利，这为我国从沿海引进的LNG湿气屮分离轻坯起到良好的指导作用。但现有的专利技术还有很多不足：如美国专利US2952984,US3837172和US5114451等，用这些专利中的流程分离轻坯得到的甲烷均为气相，抽提塔的压力设定较低，较低的操作压力可改善分离效力。由于天然气均采用高

7、压运输管道输送，因此需要采用大排量的压缩机来压缩天然气，使之达到管输压力的要求，因而能耗很高⑵。在现有国外专利技术和国内相关研究的基础上，根据LNG冷量利用的原理，对轻姪分离流程的进行优化设计，分别设计了以下三个方案。方案一：如下图常压LNG通过泵提压，LNG在换热器中预热后经分流成大小2股物流，较大的一股LNG（约占总流量的90%）通过换热器进一步预热而部分汽化；较小的一股LNG（约占总流量的10%）则直接输送到脱甲烷塔的塔顶作为冋流。LNG预热部分汽化后送人闪蒸塔内预分离，从塔顶分出来的为甲烷气体，而塔釜液体中

8、仍然含有大量的甲烷，通过管道将其输送到脱甲烷塔中进一步分离。通过脱甲烷塔的分离，甲烷组分全部从塔顶分出，塔釜的液相出料主耍为C2+轻桂。塔釜岀料C2+轻坯进入后而的脱乙烷、脱丙烷塔进一步分离。将从闪蒸塔和脱甲烷塔分离出来的2股甲烷气体混合后，再利用压缩机将其加压，加压后的甲烷气体在换热器屮同LNG进料交叉换热而全部液化，再去提压汽化外输。现以某犬型LNG接收