提高LNG接收站的冷能利用效率方法.pdf

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1、■设置·产品／Equipment&Product提高LNG接收站的冷’he,ll用效率方法陈利琼孙磊!李卫杰许培林(1．西南石油大学油气储运研究所；2．西南石油大学研究生院)摘要为了提高LNG的冷能利用率，需要对不同的冷能利用工艺效率进行分析。不同的利用工艺其技术特点各不相同，因此要提高LNG的冷能利用率，需对各个工艺的特点进行比较，在对不同工艺分析的基础上，根据不同利用工艺的温位，确定冷能梯级利用工艺顺序，对LNG接收终端的冷能利用系统的运行提供科学的指导，最终达到提高LNG接收终端冷能利用效率的目的由于梯级

2、利用是LNG冷能利用最有效的方式。所以，采取最合理的冷能梯级利用工艺页序对于LNG接收站的冷能利用十分重要。关键词LNG冷能效率工艺方案设计D0l：103969lssn．2095—1493．203．O110132006年世界LNG(液化天然气)贸易量增长到益，但是LNG冷能的利用效率仍然没有得到提高，1．59×l0t，比2005年增长12％⋯。2010年我圈进LNG冷能的高能量品位特性没有得到有效利用f]的LNG总量为600×10t，按现有进口增长速2单元利用工艺效率分析度，到20l5年我将进LI2000×10

3、t，2020年进门量还会倍增2．1冷能发电工艺在进口LNG的同时，也进口了大量的冷能，对利用LNG冷能发电】艺是当前情况下鹰用于如何利用这部分冷能，由于我国对这部分关注较LNG冷能最普遍与成功的T艺。晚，日前还处于起步阶段。2．1．1直接膨胀方式发电该方法是首先将LNG用泵加压到8MPa，然后1研究现状在蒸发器内与海水进行换热，换然后变成高压气体同前，对LNG冷⋯．IJ用的方法较成熟的有空气通过透平膨胀机把压力能转化为机械能，再由发电液化分离、制取液体二氧化碳和于冰、低温冷库和机由机械能转化为电能，进行发电。该

4、发电厅式深冷发电。空气分离时可比普通空气分离方式电能ltLNG的发电量约为20kwh，T艺过程简单，但消耗减少50％以I：。设备费用减少10％左右，总成效率不高，发电功率较小，冷能回收率仅为24％。本减少20％～30％；制取液体二氧化碳和干冰可使2．1．2郎肯循环法发电产品纯度大幅度提高，电力消耗减少30％～40％；该方法是通过冷媒介质承载LNG的冷能进行整用于低温冷库可用于不同温度要求的冷库装置，这个发电流程的发电方式。由于LNG本身是由同沸样可以大大提高冷能的利用效率；冷能发电中，将点的物质所组成，所以冷媒

5、应采用混合物质，尽量直接膨胀发电和朗肯循环发电结合起来可使冷能利使LNG的汽化曲线与冷媒的冷凝曲线保持一致，这用效率提高到36％样才能使LNG汽化所放出的冷量尽多的被冷媒介质然而，从LNG冷能本身的利用情况来看，虽然所吸收，而不是释放到环境中浪费掉，冷能回收率各个孤立的冷能利用工艺已经大大提高了经济效可以达到36％。但是由于冷媒的冷凝曲线与LN(的汽化曲线不可能完全重合，所以造成LNG沸点高于第一作者简介：陈利琼，2004年获西南石油大学油气储运专业博士混合工质的冷凝点，这部分LNG所释放出的热量就学位，宅要从

6、事油气管道的安全性和口靠性方面的研究，E—mail：会被散失空气中，造成浪费。·1qanr1mjl@soh-ⅢⅥ．地址：四川省成都市新都区西南石油学院石2．1．3联合法发电油l程学院。610500基金项目：中闭油科技创新基金研究项日(20121-)一5006—0602)该方法的特点是综合了LNG承载冷能和冷媒承32www．syshjn．COLT1设菩·产品，Equipment＆Product■载冷能两种发电方式，相当于两个不同的发电系统2．3液化分离空气同时发电，发电终端有两个发电机同时发电，这样利用LNG冷能

7、进行空气液化分离可使生产液化可以避免郎肯循环发电中因高于冷凝温度的冷能得氧气的电力消耗从1．2kWh／m降低到0．5kWh／m，不到利用。该发电方式ltLNG的发电量约为45kWh，电力消耗减少58％，同时可以减少所需场所的建设冷能回收率通常为36％，综合造价低，利于环费用。利用回收的LNG冷能和两级压缩式制冷机降保，其发电工艺见图1。低空气温度达到冷却空气的目的，从而制取液氮、液氧，这种可以使制冷机实现小型化，电力能耗减少50％，水消耗也减少30％，生产成本得到大大的降低。由于LNG冷能用于液化空气制液氧、液

8、氮、液氩可以节省大量的能量，也很少受到地点条件的限制，而且LNG巨大的冷能可以产出非常大的液体氮量和液体氧量，因此它在LNG冷能利用系统中被认为是最为有效的利用方式。另外，低成本制造的液氮可以使LNG应用的温度领域扩展到更低的温度带f一196~C)，考虑到LNG的温度为一162℃，则该方法LNG冷能利用的炯损最小，其流程见图2。图1联合法发电工艺2．1．4多级直接膨胀方式发电利用LNG