[發(fā)明專利]使空分系統(tǒng)在LNG冷能供應(yīng)中斷期間連續(xù)運行的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410203695.3
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104019628A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏林瑞;張磊;夏永強;江克忠;李亞軍;王玉川;王德鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

1.一種使空分系統(tǒng)在LNG冷能供應(yīng)中斷期間連續(xù)運行的方法，其特征在于，空分系統(tǒng)包括如下系統(tǒng)：過濾系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、純化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、制冷壓縮系統(tǒng)以及氣液分離系統(tǒng)，所述過濾系統(tǒng)、所述壓縮系統(tǒng)、所述純化系統(tǒng)和所述冷卻系統(tǒng)依次對原料空氣進(jìn)行過濾、壓縮、凈化和冷卻處理，所述精餾系統(tǒng)對冷卻后的空氣進(jìn)行分離處理形成氮氣和液氧，所述制冷壓縮系統(tǒng)由LNG提供冷能，并對所述精餾系統(tǒng)形成的氮氣進(jìn)行壓縮冷卻處理后形成液氮，所述氣液分離系統(tǒng)對所述制冷壓縮系統(tǒng)形成的液氮進(jìn)行氣液分離處理，形成成品液氮，所述冷卻系統(tǒng)包括兩套換熱器，所述兩套換熱器根據(jù)LNG冷能供應(yīng)狀態(tài)交替投入運行，其中一套換熱器為主換熱器，其冷卻介質(zhì)包括所述精餾系統(tǒng)形成的氮氣，其在LNG冷能供應(yīng)時開啟；另一套換熱器為輔助換熱器，其冷卻介質(zhì)包括所述氣液分離系統(tǒng)形成的成品液氮，其在LNG冷能供應(yīng)中斷時開啟；同時根據(jù)LNG冷能供應(yīng)狀態(tài)，調(diào)整所述空分系統(tǒng)的設(shè)備工藝參數(shù)，使所述空分系統(tǒng)，在LNG冷能供應(yīng)充足時增加成品液氮產(chǎn)量，而在LNG冷能供應(yīng)中斷時低負(fù)荷運轉(zhuǎn)并停止生產(chǎn)成品液氮；在LNG冷能供應(yīng)中斷時，所述制冷壓縮系統(tǒng)以及所述氣液分離系統(tǒng)關(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使空分系統(tǒng)在LNG冷能供應(yīng)中斷期間連續(xù)運行的方法，其特征在于，所述過濾系統(tǒng)包括空氣過濾器(a1)，所述壓縮系統(tǒng)包括空壓機(a3)，所述純化系統(tǒng)包括純化器(a20)，所述冷卻系統(tǒng)包括主換熱器(a12)和作為輔助換熱器的外置換熱器(a22)；所述精餾系統(tǒng)包括精餾塔，所述制冷壓縮系統(tǒng)包括LNG-氮換熱器(a6)和氮氣壓縮系統(tǒng)，所述氣液分離系統(tǒng)包括第一氣液分離器(a10)和第二氣液分離器(a11)；所述空氣過濾器(a1)、所述空壓機(a3)以及所述純化器(a20)依次連接對原料空氣A(1)進(jìn)行過濾、壓縮及凈化處理，處理后的凈化壓縮空氣從所述純化器(a20)輸出后分為兩路，兩路在LNG冷能供應(yīng)及供應(yīng)中斷時不同時導(dǎo)通，一路通過閥門輸入所述主換熱器(a12)，另一路通過閥門輸入所述外置換熱器(a22)；當(dāng)LNG冷能供應(yīng)時，關(guān)閉所述外置換熱器(a22)，啟動所述主換熱器(a12)和所述LNG-氮換熱器(a6)，所述主換熱器(a12)對來自所述純化器(a20)的空氣進(jìn)行冷卻，處理后輸出冷卻的空氣至所述精餾塔，所述精餾塔對輸入的空氣進(jìn)行分餾，形成液氧和氮氣，從所述精餾塔下塔(a15)頂部抽出的氮氣一部分經(jīng)過所述主換熱器(a12)釋放冷能，再經(jīng)過所述LNG-氮換熱器(a6)冷卻后輸出，所述LNG-氮換熱器(a6)輸出的氮氣輸入所述氮氣壓縮系統(tǒng)進(jìn)行壓縮，并經(jīng)進(jìn)一步冷卻后成為液氮，再依次經(jīng)過所述第一氣液分離器(a10)和所述第二氣液分離器(a11)進(jìn)行氣液分離，形成氮氣和成品液氮，其中成品液氮輸出至儲槽，第二氣液分離器(a11)分離的氮氣作為冷卻介質(zhì)輸入主換熱器(a12),LNG經(jīng)過所述LNG-氮換熱器(a6)釋放冷能后，升溫至管輸溫度送入天然氣管線；當(dāng)LNG冷能供應(yīng)中斷時，關(guān)閉所述主換熱器(a12)、所述制冷壓縮系統(tǒng)以及所述氣液分離系統(tǒng)，啟動所述外置換熱器(a22)，所述成品液氮作為冷卻介質(zhì)輸入所述外置換熱器(a22)，所述外置換熱器(a22)對來自所述純化器(a20)的空氣進(jìn)行冷卻，處理后輸出冷卻的空氣至所述精餾塔，所述精餾塔設(shè)置為低負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使空分系統(tǒng)在LNG冷能供應(yīng)中斷期間連續(xù)運行的方法，其特征在于，所述空分系統(tǒng)還包括LNG-乙二醇換熱器(a5)，當(dāng)LNG冷能供應(yīng)量充足時，將LNG輸入至所述LNG-乙二醇換熱器(a5)，利用乙二醇溶液儲冷能，當(dāng)LNG冷能供應(yīng)量不足時，儲冷能的乙二醇水溶液作為冷卻介質(zhì)向所述空壓機內(nèi)的中間冷卻器(a2)和末級冷卻器(a4)提供冷能，用于冷卻原料空氣。