[發明專利]一種適用于LNG冷能負荷變化的空分系統

有效

• 申請號: 202111319205.2
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN114017992B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 江蓉;賴勇杰;黃震宇
• 申請（專利權）人: 四川空分設備（集團）有限責任公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 成都欣圣知識產權代理有限公司 51292
• 代理人: 彭偉

本發明提供一種適用于LNG冷能負荷變化的空分系統，包括LNG冷箱、空分冷箱、第一循環氮壓機、液氮冷箱、第二循環氮壓機、增壓透平膨脹機，LNG冷箱與空分冷箱之間通過管道首尾連接形成第一循環通道，LNG冷箱與第一循環氮壓機之間通過管道首尾連接形成第二循環通道，液氮冷箱與第二循環氮壓機、增壓透平膨脹機之間通過管道首尾連接形成第三循環通道；第一、二、三循環通道之間層層遞進。本發明在LNG冷能負荷變化時，通過三個循環之間層層遞進式運轉，形成一個大循環，使得來自空分冷箱的壓力氮氣多次在LNG冷箱中與LNG換熱，充分利用了LNG汽化產生的冷能，提高了空分液體產品的產量，降低了單位能耗。

技術領域

本發明涉及LNG冷能利用技術領域，具體涉及一種適用于LNG冷能負荷變化的空分系統。

背景技術

LNG冷能空分系統是利用LNG汽化時產生的冷量來生產液氧、液氮、液氬的全液體空分系統，是LNG接收站冷能利用最廣泛的方式之一。在LNG汽化過程中，不同條件下LNG的冷能負荷是不同的，LNG溫度越低，LNG壓力越低，相同流量下可利用的冷能越多，其負荷也就越大，空分系統可利用的冷能就越充分，將直接影響冷能空分系統的產量和單位能耗。

目前，大部分的LNG接收站的LNG供應溫度均受BOG回收系統及NG外輸量的影響。一般在冬季時，LNG汽化流量較大，BOG流量小，使得BOG再冷凝時LNG的溫升較小，從而使得LNG供應溫度較低，有利于冷能空分系統的運行，其產量大；反之，在夏季時，LNG汽化流量較小，BOG流量大，使得BOG再冷凝時LNG的溫升較大，從而使得LNG供應溫度較高，不利于冷能空分系統的運行，此時冷能空分系統的產量較小且單位能耗較高。然而空分液體產品通常在冬季為銷售淡季，需求量小；在夏季為銷售旺季，需求量特別大，供需失衡情況比較嚴重。因此，本發明意在提供一種可以適用于LNG冷能負荷變化的空分系統，具有空分液體產品產量大、單位能耗低的特點，同時能夠滿足冬夏季空分液體產品的供需平衡。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種適用于LNG冷能負荷變化的空分系統，具有空分液體產品產量大、單位能耗低及投入成本低等特點，同時能夠滿足冬夏季空分液體產品的供需平衡，適應性好。

本發明內容公開的一種適用于LNG冷能負荷變化的空分系統，包括

LNG冷箱、空分冷箱、第一循環氮壓機、液氮冷箱、第二循環氮壓機,及增壓透平膨脹機；

所述LNG冷箱與空分冷箱之間通過管道首尾連接形成第一循環通道，所述LNG冷箱與第一循環氮壓機之間通過管道首尾連接形成第二循環通道，所述液氮冷箱與第二循環氮壓機、增壓透平膨脹機之間通過管道連接形成第三循環通道；所述第一、二、三循環通道之間層層遞進。

進一步地，所述空分冷箱氣相出口通過壓力氮氣管道與所述LNG冷箱相連接，所述LNG冷箱通過循環液氮管道與所述空分冷箱液相入口相連接；所述LNG冷箱通過第一循環氮氣管道與所述第一循環氮壓機一段入口相連接，所述第一循環氮壓機一段出口通過第二循環氮氣管道與所述LNG冷箱相連接；所述LNG冷箱通過第三循環氮氣管道與所述第一循環氮壓機二段入口相連接，所述第一循環氮壓機二段出口通過高壓氮氣管道與所述LNG冷箱相連接。