lng冷能利用技术地思考

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1、标准实用文案LNG冷能利用技术的思考作者：欧阳文婷…文章来源：中海浙江宁波液化天然气有限公司一、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(－162℃)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)

2、。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)，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、液氩来低温破碎，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

3、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。二、LNG冷能用于轻烃分离   进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烃和极少量C4烃。随着我国大量进口LNG，应用LNG轻烃分离技术能够调整热值，有利于统一国内各种气源的热值，建立统一的天然气质量标准。同时C2+轻烃是高附加值的产品，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，供应本地市场；另一方面C2+含有大量的C2、

4、C3烷烃和主要由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、和裂解制乙烯装置中的裂解产物深冷分离，是LNG冷量利用的最佳途径。   (一)轻烃分离工艺技术方案   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。针对轻烃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+轻烃已成为调节天然气热值使之符合美国国家燃

5、气标准的重要手段。近年来，在美国、日本等国又注册了很多LNG轻烃分离专利，这为我国从沿海引进的LNG湿气中分离轻烃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烃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[2]。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

6、用的原理，对轻烃分离流程的进行优化设计，分别设计了以下三个方案。   精彩文档标准实用文案方案一：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回流。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

7、主要为C2+轻烃。塔釜出料C2+轻烃进入后面的脱乙烷、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股甲烷气体混合后，再利用压缩机将其加压，加压后的甲烷气体在换热器中同LNG进料交叉换热而全部液化，再去提压汽化外输。现以某大型LNG接收站为例用HYSYS进行模拟，此LNG接收站进口LNG为300万t/a，以某典型气源组成为例如下表所示，按此接收站LNG小时最大流量940t/h进行模拟分析：   LNG组成成份C1C2C3iC4nC4iC5nC5N2Mo1%88.87.52.60.60.4000.1高

8、压轻烃分离方案一流程图 此方案通过压缩分离出的甲烷气体来提高压力，然后同LNG进料换热，使甲烷气体在较高的压力下重新液化，再利用液体泵将其压力提高至管网标准，然后汽化进入燃气管网，较好地解决了天然气外输的问题。并且LNG全都进行了分离，C2+回收率较高达99.9%，纯度高达99.9%，但此方案压缩机的负荷虽然跟美国专利US2952984等相比，负荷大大减小，但模拟结果显示压缩机功率仍高达6587.72KW，成本较高。   高压