lng冷能利用技术的思考.doc

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1、LNG冷能利用技术的思考摘要：夭然气体是一种燃烧热值高、洁净、污染小的重要能源资源，深受备国的关注和欢迎。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、高热值的天然气，同时也引进了潜在于其中来之不易的冷能。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、梯级利川的总能系统原则。因我国目前LNG使用规模较小，LNG冷能的利用还没得以重视和推广，随肴LNG使用规模的不断扩大，LNG的冷能的利用市场前景巨大。木文介绍了LNG冷能

2、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提取LPG的丁•艺方案，详细说明了其工艺流稈，用HYSYS软件对其工艺过稈进行模拟。同时文屮还将其与空分进行分析比较，将有利于LNG接收站项日合理研究选择冷能利用方案。关键词：冷能利用轻坯分离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（一162°C）的液体混和物，其密度大大地增加（约600倍），有利于长距离运输。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，一般又需将LNG

3、通过汽化器汽化麻使用，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来看，具有较高的利用价值，而其通常在天然气汽化器屮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），液化分离空气（液氧、液氮），冷冻仓库，制造液化C02、干冰，空调，BOG再液化，低温养殖、栽培等；间接利用有冷冻食品，用空分示的液氮、液氧、液弑来

4、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冷能用于轻婭分离讲口液化天然气成分主要以甲烷为主，同时含摩尔分数5%〜10%左右的C2〜C3坯和极少量C4坯。随肴我国大最进口LNG,应用LNG轻坯分离技术能够调整热值，有利于统一国内备种气源的热值，建立统一的天然气质量标准。同时C2+轻桂是高附加值的产品，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-丙烷和丁烷，供应木地市场；另一方面C2+含有大量

5、的C2、C3烷坯和主要由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冷量利用的最佳途径。（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中分离出C2+轻姪已成为调节天然气热值使之符合美国国家燃气标准的重要手段。近年来，在美国、口本等国又注册了很多LNG轻坯分离专利，这

6、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，用这些专利屮的流稈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圧运输管道输送，因此需要采用大排量的压缩机来压缩天然气，使Z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冷最利用的原理，对轻泾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在换热器屮预热后经分流成大小2股物

7、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，而塔釜液体屮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，塔釜的液相出料主要为C2+轻坯。塔釜出料C2+轻坯进入后面的脱乙烷、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股甲烷气体混合示，再利用压缩机将其加压，加压示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

8、以某大型L