LNG冷能空分技术的应用与节能分析

许 澎

（中石化南京工程有限公司，江苏 南京 210049）

液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG） 接收站在LNG 上岸后转输管道前需要进行气化，在气化过程中会释放大量冷能，据理论估算其释放的冷量约为830 kJ/kg，如不加以利用，将会造成巨大的冷能资源浪费和环境的冷污染，按600 万t/a 规模测算，相当于进口4 980～5 160 TJ/a 的冷能，接近1 台300 MW 发电机组的年发电量[1]。国家发展改革委印发的《天然气发展“十三五”规划》明确要求“实现天然气开发利用与安全健康、节能环保协调发展”，并明确要求“加大LNG 冷能利用力度”。可以说LNG 冷能回收利用具有显著的节能减排作用，是典型的循环经济模式[2]。

当前，LNG 冷能利用最成熟的技术是将空气液化分离，用以生产液氮、液氧和液氩产品。传统空分装置的冷量完全由电力驱动机械制冷产生，其电力成本在生产成本中的占比很大。利用LNG 冷能进行空分，可实现运行机组小型化，相比传统空分，耗电量降低56%左右，工艺耗水降低99%以上，系统能耗大大降低，使空分产品具有很强的市场竞争力[3]。

1 LNG 冷能空分技术的特点及应用

LNG 冷能空分是将LNG 的气化与空分相结合，利用LNG 气化时释放的巨大冷量来液化分离出液氮、液氧、液氩等空分产品的一种工艺，主要包括空气过滤及压缩系统、空气纯化系统、低温系统（冷箱）、乙二醇循环冷却系统、液体产品贮存汽化系统、液体产品装车系统、辅助系统（仪表空气系统，加温、解冻、置换系统，残液排放系统）、仪控系统等[4]。由于空分区域氧气富集，以甲烷为主要成分的天然气作为碳氢化合物是极为敏感的有害物质，因此，LNG 冷能的利用需要采用中间介质，从而避免LNG 与空分系统直接接触。……