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LNG冷能空分利用前景可期

來源:中國空分網  作者:匿名  发布:2016/10/20  修改:2016/10/20  隶属于:行业新闻

        液化天然氣(LNG)冷能用于空分,具有能耗低、運行費用低等優勢,目前國內大部分LNG接收站都將冷能空分作爲第一個LNG的冷能利用項目,LNG冷能利用熱潮悄然興起。對此,業內專家建議,LNG冷能空分項目要與接收站同步規劃、同步建設,以便使接收站在設計時能夠兼顧冷能空分的需求,進一步推動LNG冷能空分産業的發展。這是上周末中國化工報記者在西安舉辦的第一屆中國大型空分新技術及低溫産品應用論壇上了解到的。  
  
LNG冷能利用優勢顯著  
 
        四川空分設備(集團)有限責任公司低溫技術研究院副院長江蓉告訴中國化工報記者,LNG接收站經過高壓泵加壓並汽化爲常溫氣體後再送入天然氣管網,汽化過程中LNG會釋放大量冷能。據理論估算其釋放的冷量約爲830kJ/kg。
      江蓉說:“傳統的LNG接收站采用海水開架式汽化器或浸沒燃燒式汽化器來汽化LNG,不僅浪費了寶貴的冷能能源,還對附近海域産生局部低溫汙染。空氣分離溫區在-190℃~-150℃間,LNG汽化溫度是-162℃,與空氣分離的溫區相匹配。將LNG高品質的低溫冷能用于空分裝置,根據溫區梯級利用,可顯著降低能耗,屬于國家提倡的節能減排和資源綜合利用項目。”
      據介紹,常規空分裝置的低溫環境由電力驅動的機械制冷産生,電力一般占到生産成本的70%左右,同時還要消耗大量的冷卻水,而利用LNG冷能可降低電耗約56%,工藝耗水降低99%以上,基本爲零。且LNG冷能空分工藝流程及配置簡單,取消了高低溫膨脹機,簡化空分主冷箱,操作方便,降低能耗。同時冷量來源于LNG—氮換熱系統的封閉循環液氮,不參與精餾,安全可靠。
 
工業應用熱潮湧動
 
        隨著中國LNG進口量不斷加大,LNG冷能利用開發升溫。2010年10月,中海油與美國空氣化工産品公司在福建莆田建設的國內首個LNG冷能空分項目投産,液氧、液氮等生産規模600噸/天,4年來裝置運行平穩。同時,中海油在浙江甯波614.5噸/天、廣東珠海614.5噸/天,以及四川空分集團在河北唐山723噸/天、杭氧股份公司在江蘇如東600噸/天等4個LNG冷能空分項目正在建設,其中甯波和唐山項目即將于11月投産,此外還有多個LNG冷能空分項目正在規劃中。
  江蓉告訴中國化工報記者,四川空分集團在LNG冷能空分方面已獲得3項專利技術,並在多個項目上得到了工業化應用。其中,該公司在河北唐山曹妃甸投資建設的項目爲目前國內規模最大的LNG冷能空分項目。該項目利用中石油的LNG接收站,每天能生産液氧540噸、液氮150噸、液氩26噸、高純液氧7噸。   
 
同步規劃至關重要   
 
        LNG冷能空分的設計,在工藝條件、接口條件、操作方式等方面,都需要與LNG接收站銜接協調。“但由于投資主體不同等因素,LNG冷能空分項目往往滯後于接收站建設,難以同步,導致在LNG冷能空分開始設計時,接收站的設計已經完成,相關設備已經訂貨,無法根據冷能空分項目的相關要求修改接收站設計,給冷能空分的設計、建造及運行帶來一些問題。”江蓉呼籲,LNG冷能空分項目要與接收站同步規劃、同步建設,使接收站在設計時能夠兼顧冷能空分的需求。
      另外,LNG冷能空分裝置必須24小時連續運行,這要求接收站的LNG同步連續穩定供應。而接收站在建成初期,受下遊用戶影響,往往無法保證外輸天然氣的連續性。接收站不能24小時連續向冷能空分供應LNG,造成冷能空分無法正常運行。對此江蓉建議,接收站在設計時,在再冷凝器前按照冷能空分的流量單獨設置一路LNG高壓泵,專供冷能空分使用,保證冷能空分運行的穩定性和連續性。
      也有業內專家在論壇上表示,雖然LNG冷能空分能耗和運行費用低,但由于增加了LNG/NG相關設備、閥門等,一次性投資較高。同時LNG接收站一般建在海邊,要考慮冷能空分産品液氧、液氮、液氩的市場運輸半徑。LNG抽真空系統
      盡管如此,與常規空分相比,LNG冷能空分産品的綜合生産成本依然具有優勢。江蓉建議,在條件許可時,應擴大冷能空分生産規模。在確定冷能空分産品方案時,企業能根據冷能空分所在區域的市場需求,並考慮冷能空分的一次性投資及産品單耗,綜合確定LNG冷能空分的産品方案。   
鏈接
 
      LNG冷能利用方式包括深冷利用:主要用于空氣分離(-190℃~-150℃);中冷利用:主要用于低溫粉碎(-130℃~-80℃)、幹冰制造(-78℃)、人造雪球(-60℃~-10℃)等;次中冷利用:主要用于冷庫(-60℃~10℃)、空調冷系統(-5℃~10℃);淺冷部分:主要用于海水淡化、發電等。
      目前,全球LNG接收站約80個,其中日本27個、中國25個(含規劃中)、美國9個、西班牙6個、韓國4個,法國、印度、土耳其各2個,比利時、希臘、意大利各1個。LNG産業帶動了LNG冷能利用技術發展。日本是目前世界上LNG接收站最多的國家,約有20%的LNG冷能被利用。
      中國已投運的LNG接收站包括深圳大鵬、福建莆田、上海小洋山、浙江甯波、江蘇如東、河北唐山等;在建LNG接收站有遼甯大連、廣東珠海、廣東深圳等;獲批LNG接收站有山東青島、天津濱海,另外還有13個規劃中的LNG接收站項目待批。

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