[發明專利]以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的方法

無效

• 申請號: 201210510111.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102996378A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 孫恒;舒丹;劉豐;李青翠
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的方法，屬于天然氣液化技術領域。

背景技術

一般液化天然氣(LNG)的冷能的利用技術包括LNG發電、空氣分離、冷庫冷源、海水淡化、輕烴分離、低溫干燥等。冷能發電技術作為LNG冷能利用主要方式之一，發揮著重要作用。利用LNG冷能發電的基本原理一般是通過一低溫動力循環過程，以LNG為低溫冷源，利用低溫動力循環產生的機械功驅動發電機組產生電力。如何獲得更高的冷能利用效率是其中重要的技術問題，在這一技術領域已有多種方法被公開。

201120294959.2號實用新型專利公開了一種LNG冷能四級回收利用系統。該系統采用兩級級聯式朗肯循環產生電力，由兩個相互獨立低溫朗肯循環串聯而成，工藝流程較為復雜。

200910047533.4號發明專利申請公開了一種利用LNG冷能的溫差發電模塊及其制備方法。該專利申請所采用的技術方案基于與動力循環完全不同的原理，采用的是熱電溫差發電技術。由于在低溫集中式空調系統和冷庫中直接利用LNG的潛熱或顯熱與空氣或者水換熱是不可行的，所以，該專利申請公開的技術方案需要中間蓄冷介質來降低換熱溫度，采用熱電溫差發電。低溫用溫差發電模塊安裝在該系統的溫差管道上，如換熱器的進出口管道之間。該溫差發電模塊采用全靜態熱電材料溫差發電方式，具有簡單、無運動部件、方便進行串聯和并聯組合等優點。

200720007870.7號實用新型專利公開了一種LNG冷能梯級集成利用系統。該系統是一種LNG冷能梯度、集成利用系統，包括冷能服務公司、冷庫公司、室內滑冰場和冷水空調控制區四個部分，可以實現冷能梯級、充分的利用。該系統是LNG冷能的一種梯級冷能利用方案，LNG冷能只有一部分用來產生電力，這一部分電力是以丁烷為工質，利用一個丁烷朗肯循環將LNG的冷能轉化為電能。

201210112919.0號發明專利申請公開了一種基于LNG冷能利用的燃料電池和有機朗肯循環聯合發電系統。該專利申請公開的技術方案也是LNG冷能的一種梯級冷能利用方案，LNG冷能只有一部分用來產生電力，這一部分電力是以某一有機物質為工質，利用一個朗肯循環回收LNG的冷能和煙氣的余熱并轉化為電能。

201120294858.5號實用新型專利公開了一種適用于船舶的LNG冷能多級回收利用系統。該系統是適用于船舶的LNG冷能多級利用系統。該系統中的發電部分采用的是兩級級聯式朗肯循環和天然氣膨脹循環的組合形式，其中朗肯循環是由兩個相互獨立低溫朗肯循環串聯而成，工藝流程較為復雜。

201010123728.5號發明專利申請公開了一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方法。該方法也是LNG冷能的一種梯級冷能利用方案，其中冷能發電部分由基本的單級朗肯循環和天然氣膨脹循環組成。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的方法，其是通過采用烴類混合物作為工質來回收冷能，只采用一級朗肯循環就可以獲得很高的發電效率。

本發明的目的還在于提供一種以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的系統。

為達到上述目的，本發明首先提供了一種以烴類混合物為工質回收LNG冷能發電的方法，其包括以下步驟：

(1)使混合工質與經過升壓的液化天然氣進入換熱器進行換熱(或稱第一次換熱)；

(2)經過換熱的混合工質進行升壓，然后回到換熱器進行再次換熱(或稱第二次換熱)，再次換熱之后的混合工質進入透平膨脹機膨脹做功并帶動發電機發電；

(3)經過透平膨脹機的混合工質回到換熱器進行下一個循環；

(4)將經過換熱的液化天然氣輸出，以向外輸送或供氣。

本發明所提供的以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的方法是持續循環進行的，其中，混合工質一直進行連續的循環，而液化天然氣也是持續輸入換熱器進行換熱的。上述方法又可以稱為液化天然氣的冷能的循環回收方法。