[發明專利]一種LNG冷能利用系統及方法

有效

• 申請號: 201710671646.6
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109386333B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 薛倩;王曉霖;李遵照;劉名瑞;李雪;肖文濤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種LNG冷能利用系統，其特征在于，包括N級開式朗肯循環單元，其中，第K級開式朗肯循環單元包括K級混合器和K級加壓泵，1＜K＜N；

所述K級混合器的輸入端與K-1級加壓泵的輸出端連接，所述K級混合器的輸出端與所述K級加壓泵的輸入端連接，所述混合器用于將LNG與天然氣進行接觸換熱，以使所述天然氣冷卻為LNG；

所述K級加壓泵的輸出端分別與所述K級混合器的輸入端以及K+1級混合器的輸入端連接；

所述第K級開式朗肯循環單元還包括K級換熱器和K級膨脹機，所述K級加壓泵的輸出端依次與所述K級換熱器、所述K級膨脹機以及所述K級混合器的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，第一級開式朗肯循環單元包括一級混合器和一級加壓泵；

所述一級混合器的輸入端與LNG低壓泵的輸出端連接，所述一級混合器的輸出端與所述一級加壓泵的輸入端連接，所述LNG低壓泵的輸入端與LNG進氣管線連接；

所述一級加壓泵的輸出端分別與所述一級混合器的輸入端以及二級混合器的輸入端連接。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，第N級開式朗肯循環單元包括N級混合器和N級加壓泵；

所述N級混合器的輸入端與N-1級加壓泵的輸出端連接，所述N級混合器的輸出端與所述N級加壓泵的輸入端連接；

所述N級加壓泵的輸出端分別與所述N級混合器的輸入端以及末級朗肯循環單元連接，所述末級朗肯循環單元用于對LNG進行加熱汽化，以使汽化得到的天然氣輸出至天然氣輸出管線。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述末級朗肯循環單元包括LNG汽化器、循環介質高壓泵、循環介質換熱器和循環介質膨脹機；

所述LNG汽化器的第一輸入端與所述N級加壓泵的輸出端連接，所述LNG汽化器的第一輸出端與所述天然氣輸出管線連接；

所述LNG汽化器的第二輸出端依次與所述循環介質高壓泵、所述循環介質換熱器、所述循環介質膨脹機以及所述LNG汽化器的第二輸入端連接。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述K級加壓泵用于將5％的LNG輸出至所述K級換熱器，以及將95％的LNG輸出至所述K+1級混合器。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述K級換熱器及所述循環介質換熱器與海水或者工業余熱管線連接。

7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述混合器為再冷凝器，所述加壓泵和所述LNG低壓泵為低溫泵，所述換熱器為兩相介質換熱器，所述膨脹機為透平膨脹機，所述循環介質為丙烷，所述LNG汽化器為開架式汽化器。

8.一種LNG冷能利用方法，其特征在于，包括：

S1，通過K級混合器對來自K-1級加壓泵的LNG和來自K級加壓泵的天然氣進行接觸換熱，以使所述天然氣冷卻為LNG；

S2，通過K級加壓泵對來自所述K級混合器的LNG進行加壓，以使LNG中的一部分經處理后形成天然氣輸出至所述K級混合器，以及以使LNG中的另一部分輸出至K+1級混合器；

所述通過K級加壓泵對來自所述K級混合器的LNG進行加壓，以使LNG中的一部分經處理后形成天然氣輸出至所述K級混合器包括：

通過所述K級加壓泵對來自所述K級混合器的LNG進行加壓，以使加壓后的LNG中的一部分輸出至K級換熱器；

通過所述K級換熱器對LNG進行加熱汽化，以使汽化后的天然氣輸出至K級膨脹機；

通過所述K級膨脹機對天然氣進行膨脹做功，以使做功后的天然氣輸出至所述K級混合器；

其中，1＜K＜N，N為開式朗肯循環單元的總數。