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1、第26卷第3期化学工业2008年3月CHEMICALINDUSTRY·9·综述专论我国液化天然气冷能利用技术综述余黎明122,江克忠,张磊(1.石油和化学工业规划院,北京100013;2.中国海油基地集团石化服务分公司,北京100013)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;资源开发;冷冻法淡化;冷冻脱盐;冷甲醇法;能源动力工
2、程文章编号:1673-9647(2008)3-0009-10中图分类号:TE81文献标识码:A在全球能源高价格的外部环境下,液化天然气LNG冷能在空气分离、深冷粉碎、冷能发电(LNG)冷能利用的经济性大大提高。我国充分利用和深度冷冻等方面已经达到实用化程度,经济效后发优势,在吸取国内外经验的基础上,进一步自益和社会效益非常明显;小型冷能发电在日本主创新,开发具有自主知识产权的LNG冷能利用技LNG接收站也有运行,可供应LNG接收站部分用术,促进LNG产业的健康发展,在经济效益、环电需求;海水淡化等项目尚需要对技术进行进一境保护和科学研究等方面具有重大的现实意义。步的开发和集成。1LN
3、G冷能利用方式基于种种条件的限制,LNG冷能不可能全部LNG冷能利用可分为直接和间接利用两种方转化利用,目前世界LNG冷能平均利用率约式。其中,直接利用包括冷能发电、深冷空气分20%。世界主要国家或地区LNG冷能利用情况如离、冷冻仓库、制造液态CO2(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表2所示。栽培等;间接利用包括低温粉碎、水和污染物处表2世界主要国家或地区LNG冷能利用情况理等。目前LNG冷能主要应用领域如表1所示。LNG冷能表1LNG冷能应用领域国家或地区LNG冷能利用方式利用率/%应用领域与产品用途日本液化二氧化碳东京湾根岸43冷能空分,冷能发电,液体
4、液体二氧化碳或干冰冷藏冷冻、碳酸饮料、焊接、二氧化碳和干冰,深冷仓库烟丝膨松剂、降解塑料等北九州20冷能空分深度冷冻韩国<20冷能空分,食品冷冻低温冷藏库食品保鲜、水产品冷藏、蓄冷中国台湾<20冷能空分,筹建国际低温物空气分离流中心液氮液化二氧化碳、深度冷由于我国进口LNG处于起步阶段,国内冷能库、集中供冷系统、低温粉1碎、化工原料项目的建设要本着实事求是的原则进行合理规划。液氩钢厂、焊接、照明、电子等根据世界LNG冷能利用的经验,我国LNG冷能液氧臭氧、水处理、军工、医用、利用可以通过以下两个主要途径进行。钢厂、金属加工、化工原料等第一,建设大型空分装置,生产商品液氧、气体纯氮化工
5、液氮和液氩。部分液氮作为生产冷冻粉碎胶粉和深冷粉碎液体二氧化碳等项目的冷媒,气化后的氮气作为橡胶胶粉,超细粉体产品等工业海水淡化收稿日期:2008-02-29淡化水工业及民用作者简介:余黎明(1979-),男,湖北省人,工程师,主要从事冷能发电作为动力及照明等能源和有机化工方面的规划和咨询工作。化学工业·10·CHEMICALINDUSTRY2008年第26卷合成氨原料;氧气作为大型煤气化装置的原料,IGCC的工艺流程简述如下:原料煤在气化装生产的合成气经精制后进一步延伸加工,作为合置中转变为中低热值煤气,在净化装置中除去煤成氨的原料和IGCC的燃料,合成气精制过程中气中的硫化物、氮
6、化物、粉尘等污染物,变为清副产的高纯度二氧化碳作为液体二氧化碳的原料。洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,第二,LNG与绿色制冷剂换热,绿色制冷剂加热气体工质驱动燃气透平做功,燃气轮机排气进一步作为冷藏库和合成气精制过程的冷媒。进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽总之,在LNG冷能利用过程中要贯彻循环经轮机做功。济的理念,积极探索我国LNG冷能利用技术,实2.2.1煤气化及热回收现LNG冷能的安全利用,形成生态工业网络。IGCC及大型煤化工采用的煤气化技术主要有2LNG冷能利用技术进展鲁奇固定床碎煤加压气化技术、荷兰Shell公司的2.1LNG冷能空分技术粉煤气化技术、
7、美国Texaco公司的水煤浆加压气空分技术经过100多年的不断发展,现在化技术、德国西门子公司的GSP煤气化技术等。已步入大型、全低压流程的阶段,工艺流程由鲁奇气化炉技术较为成熟,采用块煤进料,空气压缩、空气预冷、空气净化、空气分离、产流程较为复杂。品输送等操作单元组成。空分设备能耗较高,能2.2.1.1Shell粉煤气化技术源消耗占空分产品成本的70%~80%。例如,一Shell气化技术代表新一代的气化技术,采用套72000m3/h空分设备的主空压机电机
