[發明專利]液化天然氣冷能儲蓄用于空氣分離的方法

無效

• 申請號: 201010159609.5
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101832696A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 張錦寶;曲順利;仇德朋;馬繼紅;張數義;夏修慶
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;中海油山東化學工程有限責任公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及應用蓄冷技術領域，具體地說是一種液化天然氣冷能儲蓄用于空氣分離的方法。

背景技術

液化天然氣是天然氣經過脫酸、脫水處理，通過低溫工藝冷凍液化而成的低溫(-162℃)液體混合物，其主要成分為甲烷。液化天然氣接收站需要將液化天然氣氣化后才能輸送給用戶。在復熱氣化用作燃料的過程中將吸收大量的熱量，理論上液化天然氣可以回收的冷能870kJ/kg。目前，這種冷能大部分被釋放到海水中，不僅是極大的浪費，對海水水質也造成了很大的影響。隨著液化天然氣的迅速發展，其冷能的利用會日益受到重視。

目前有文獻報道，液化天然氣氣化釋放的冷量應用于空氣分離裝置。但是所有資料顯示，此類方法都是利用液化天然氣與用冷端直接進行熱交換。在實際情況中，液化天然氣氣化量是有波峰波谷的，在不同時段不同季節都會有較大的差異。這就給冷能利用帶來不穩定因素，應用于空氣分離裝置勢必受到很大的影響。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種液化天然氣冷能儲蓄用于空氣分離的方法。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，在液化天然氣與空氣分離裝置之間增加蓄冷槽，蓄冷槽中裝有蓄冷劑，蓄冷劑儲蓄液化天然氣氣化時所釋放的冷量；再利用載冷劑與蓄冷劑進行熱交換，然后載冷劑在換熱器中與循環氮氣進行熱交換，為空氣分離提供冷量。

所述的蓄冷劑為氨、30％的乙二醇溶液、異丁烷中的一種。

所述的載冷劑為氟利昂R22、30％的甲醇溶液、二氯甲烷、三氯乙烯中的一種。

該方法使用的裝置結構包括空氣壓縮機、換熱器一、換熱器二和精餾塔，空氣壓縮機與換熱器一通過管道連通；精餾塔的一側與換熱器一連通，另一側與換熱器二連通；換熱器一和換熱器二之間連通的管道上設置有循環氮氣壓縮機，精餾塔通過管道分別與氬塔、液氧儲罐、液氮儲罐連通；換熱器二通過裝有載冷劑的管道與蓄冷槽連通，蓄冷槽與液化天然氣管道連通。

所述的氬塔通過管道與液氬儲罐連通。

本發明的液化天然氣冷能儲蓄用于空氣分離的方法和現有技術相比，具有利用率高、供冷穩定的特點，不但提高了裝置的工作效率，而且大幅降低了其能耗，降低了工作成本。

附圖說明

附圖為液化天然氣冷能儲蓄用于空氣分離裝置的結構示意圖；

圖中：1、空氣壓縮機；2、換熱器一；3、循環氮氣壓縮機；4、精餾塔；5、氬塔；6、換熱器二；7、液氬儲罐；8、蓄冷槽；9、液氧儲罐；10、液氮儲罐；11、液化天然氣管道；12、載冷劑管道。

具體實施方式

實施例1：

將空氣壓縮機1與換熱器一2通過管道連通；精餾塔4的一側與換熱器一2連通，另一側與換熱器二6連通；換熱器一2和換熱器二6之間連通的管道上設置有循環氮氣壓縮機3，精餾塔4通過管道分別與氬塔5、液氧儲罐7、液氮儲罐連通9；氬塔5通過管道與液氬儲罐10連通；換熱器二6通過載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管道11連通。

其中載冷劑管道12中的載冷劑為氟利昂R22，蓄冷槽8中的蓄冷劑為氨；首先蓄冷槽8中的氨儲存液化天然氣氣化時所釋放的冷量，然后載冷劑管道12中的氟利昂R22與氨熱交換，之后氟利昂R22與循環氮氣在換熱器6中換熱，這樣氟利昂R22的冷量就傳給了空氣分離裝置中的循環氮氣，循環氮氣冷卻空氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣進入精餾塔4精餾，根據空氣中組分沸點不同，依次得到液氧、液氮和液氬。

實施例2：

將空氣壓縮機1與換熱器一2通過管道連通；精餾塔4的一側與換熱器一2連通，另一側與換熱器二6連通；換熱器一2和換熱器二6之間連通的管道上設置有循環氮氣壓縮機3，精餾塔4通過管道分別與氬塔5、液氧儲罐7、液氮儲罐連通9；氬塔5通過管道與液氬儲罐10連通；換熱器二6通過載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管道11連通。

其中載冷劑管道12中的載冷劑為30％的甲醇溶液，蓄冷槽8中的蓄冷劑為30％的乙二醇溶液；首先蓄冷槽8中的30％的乙二醇溶液儲存液化天然氣氣化時所釋放的冷量，然后載冷劑管道12中的30％的甲醇溶液與30％的乙二醇溶液熱交換，之后30％的甲醇溶液與循環氮氣在換熱器6中換熱，這樣30％的甲醇溶液的冷量就傳給了空氣分離裝置中的循環氮氣，循環氮氣冷卻空氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣進入精餾塔4精餾，根據空氣中組分沸點不同，依次得到液氧、液氮和液氬。

實施例3：