大连液化天然气LNG接收站冷能利用探讨

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油与天然气化工294CHEMICALENGINEERlNG0F0IL&GAS大连液化天然气(LNG)接收站冷能利用探讨王秋菊雷雩霏。’(1．中国石油大连液化天然气项目经理部2．中国石油集团工程设计有限责任公司大连分公司)摘要本文阐述了液化天然气冷能太J习的概念和数学模型，着重介绍了液化天然气冷能利用于空气分离的应用。我国液化天然气的冷能利用潜力巨大。在建设LNG接收站的同时，采用冷能利用技术以有效回收LNG的冷能，节约能源，减少海水排放造成的冷污染，具有可观的经济效益和社会效益。关键词LNG冷能利用空气分离DOI：10．3969／

2、i．issn．1OO7—3426．2OO9．04．OO7lING在我国的应用前景建莆田建成后，每年可提供260×1OtLNG，随后广东珠海、浙江宁波、辽宁大连等地陆续建造LNG近年来，我国天然气探明储量大幅增长。2006接收站[1]。年，全国累计探明天然气可采储量为3．84×1Om。2LNG冷能及其利用。]，位居世界第17位。同时，我国天然气的产量也在稳步增长。2O06年，中国天然气工业产量为LNG是通过低温工艺冷冻液化而成的低温(一585．53×1O。m(其中包括地方产量1O．67×10。162℃)液体混合物，蕴藏大量的低温能量，在气化使m。)。预计201O年，天然

3、气在能源总需求构成中的用时放出大量的冷能，其值约为830kJ／kg。目前的比重约为69／6，需求量将达到900×10。m。，2O20年工艺中该部分冷能通常随海水被舍弃，造成能源的需求量将达到200O×1O。m。。极大浪费，以及冷海水对环境的冷污染。通过特定虽然我国天然气产量在今后会有较快增长，但工艺技术合理利用LNG冷能，可以达到节省能源、相对需求的增长仍有一定距离。尤其是我国能源生节能减排、提高经济效益的目的。产和消费的地理布局处于不平衡的状况，东南沿海2．1LNG冷能炯经济发达地区的一次能源生产量与消费量不成比LNG是以甲烷为主，包括氮、乙烷、丙烷等组分例，该地区

4、的能源供需矛盾十分突出。根据我国能的低温液体混合物，与外界环境存在着温度差和压源分布和消费的现状，在沿海发达地区率先使用进力差。其冷能为LNG变化到与外界平衡的状态时口液化天然气(LNG)，将有效缓解该地区能源供需所能获得的能量，所以采用炯的概念对LNG的冷矛盾，优化能源消费结构，解决日趋严重的环境污染能进行评价。LNG的冷能炯e可分为压力P下由问题。热不平衡引起的低温炯e和环境温度下由压力不LNG工业近几年的发展非常迅速，世界上平衡引起的压力炯e⋯LNG的生产应用以年均209／6的速度增长，年运输LNG在定压P下由低温升高到环境温度T。与贸易额达6OOO多万吨，占到

5、了总贸易额的24。的过程中发生沸腾相变。设LNG在温度丁下处这为LNG冷能的大量回收利用提供了良好的基于平衡状态的相变物质的汽化潜热为r，则其低温火础。用e为：我国第一座LNG接收站在深圳建成后，每年1弋T‘P一(一1)r+』c(1一等)dT可提供37O×1OtLNG，第二座LNG接收站在福学兔兔www.xuetutu.com第38卷第4期大连液化天然气(LNG)接收站冷能利用探讨295压力火用e。。为：得到大量的液态产品；三是可以缩短空分流程的起尸，-s动时间，因为传统流程靠透平膨胀机产冷，冷量需要巳卯一，、0逐渐积累，而LNG则可以在瞬问释放出大量高品式中：C。为

6、比热容；u为天然气比容；P。为环境位的冷能。压力。LNG的用途不同，低温火用和压力火用不同，回收LNG援收基地根岸基地果北基地袖博莘拙知多基地途径也不同。通常，用作管道燃气时，天然气的输送00500000生力MPa～10MPa)羹茎；。。：；。。：：。。：：。。：压力较高(2，压力火用大，低温炯相冀擘IIl／11液氩150150100100对较小，可以有效利用其压力炯。而供给电厂发电LNG用量，t／h8233426～1用的液化天然气0．5MPa．0，气化压力较低(电消耗孳o。．▲8“o。．▲6。o”．▲5。4。o”．’57MPa)，所以压力炯小，低温炯大，可以充分利用

7、其kWh／rn3低温火用。LNG冷能的应用要根据LNG的具体用途，结合特定的工艺流程有效回收LNG冷能。通常的低温环境都是由电力驱动的机械制冷产LNG的冷能直接用于发电时，压力炯的利用可生的，由制冷原理可知，随着温度的降低其消耗的电一定的低温蒸发范围内采用天然气直接膨胀方式能将急剧增加。在，蒸发温，低温火用的利用则采用低沸点工质的郎肯动力循环LNG的冷能生产度降低lK，能耗要增加10％。回收LNG冷能用于。利用制取液氮、液氧的空分装置流程如图1所示。采取液体CO。和干冰，可以满足焊接、铸造和饮料行业的需要，生产每立方米液态CO。的电力消耗为这种方式，