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LNG冷能回收在空分中的應用

* 來源: * 作者: * 發表時間: 2021/01/12 21:09:27 * 瀏覽: 4

    為確保國家經濟安全,我國已開始大批量進口液化天然氣(LNG),而在進口清潔、高熱值天然氣的同時,其中潛在的冷能也隨之引進。

    LNG從-162℃到常溫,中間有將近180℃的溫差,其氣化過程中釋放的冷能通常隨海水和空氣被舍棄,不僅浪費資源,還可能引起局部海域低溫污染。而空分設備的低溫環境主要是由電力驅動機械制冷產生,電力成本約占生產成本的60%~70%。如果能借用LNG冷能,氣體生產成本將大幅下降。

    利用回收的LNG冷能和兩極壓縮式制冷機冷卻空氣制取液氧、液氮,制冷機很容易實現小型化,電能消耗也可減少50%(原來生產1m3的液氧電耗為1.2kWh,采用LNG冷量回收的方法可使電耗減少0.5kWh),水耗減少30%,這樣就會大大降低液氧、液氮的生產成本,具有客觀的經濟效益,低成本制造的液氮可以使LNG應用的溫度領域擴展到更低的溫度帶(-196℃),如果用于真空冷阱、生產半導體器件、食品速凍、低溫破碎回收物料以及金屬熱處理等。利用制取的液氧還可以得到高純度的臭氧,在污水處理方面用途很大。

    LNG作為空氣分離裝置的制冷劑,在生產液氬的空分裝置中,利用其冷能冷卻和液化由下塔抽出經過復熱的循環氮,可以省去氟利昂制冷劑以及氮透平膨脹機組,是產品能耗平均降低0.5Wh/Nm3,裝置的投資費用也可減少10%,生產成本降低20%-30%.

    據了解,空分系統屬于氧氣富集區,天然氣作為碳氫化合物,是極為敏感的有害物質,因此,通常利用循環氮系統回收LNG冷能,盡可能杜絕LNG和氧氣兩者之間的接觸,以保證系統安全。空分系統與LNG接收站氣化量的匹配是保證該套系統穩定運行的前提,LNG接收站內設置空分系統的安全問題,則是該套系統可行的關鍵。