專利名稱：液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用蓄冷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分 離的方法。
背景技術(shù)：
液化天然氣是天然氣經(jīng)過(guò)脫酸、脫水處理，通過(guò)低溫工藝?yán)鋬鲆夯傻牡蜏?(_162°C)液體混合物，其主要成分為甲烷。液化天然氣接收站需要將液化天然氣氣化后才 能輸送給用戶。在復(fù)熱氣化用作燃料的過(guò)程中將吸收大量的熱量，理論上液化天然氣可以 回收的冷能870kJ/kg。目前，這種冷能大部分被釋放到海水中，不僅是極大的浪費(fèi)，對(duì)海水 水質(zhì)也造成了很大的影響。隨著液化天然氣的迅速發(fā)展，其冷能的利用會(huì)日益受到重視。目前有文獻(xiàn)報(bào)道，液化天然氣氣化釋放的冷量應(yīng)用于空氣分離裝置。但是所有資 料顯示，此類方法都是利用液化天然氣與用冷端直接進(jìn)行熱交換。在實(shí)際情況中，液化天然 氣氣化量是有波峰波谷的，在不同時(shí)段不同季節(jié)都會(huì)有較大的差異。這就給冷能利用帶來(lái) 不穩(wěn)定因素，應(yīng)用于空氣分離裝置勢(shì)必受到很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，在液化天然氣與空氣分離裝置之間增加 蓄冷槽，蓄冷槽中裝有蓄冷劑，蓄冷劑儲(chǔ)蓄液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量；再利用載冷劑 與蓄冷劑進(jìn)行熱交換，然后載冷劑在換熱器中與循環(huán)氮?dú)膺M(jìn)行熱交換，為空氣分離提供冷量。所述的蓄冷劑為氨、30%的乙二醇溶液、異丁烷中的一種。所述的載冷劑為氟利昂R22、30%的甲醇溶液、二氯甲烷、三氯乙烯中的一種。該方法使用的裝置結(jié)構(gòu)包括空氣壓縮機(jī)、換熱器一、換熱器二和精餾塔，空氣壓縮 機(jī)與換熱器一通過(guò)管道連通；精餾塔的一側(cè)與換熱器一連通，另一側(cè)與換熱器二連通；換 熱器一和換熱器二之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮嚎s機(jī)，精餾塔通過(guò)管道分別與氬 塔、液氧儲(chǔ)罐、液氮儲(chǔ)罐連通；換熱器二通過(guò)裝有載冷劑的管道與蓄冷槽連通，蓄冷槽與液 化天然氣管道連通。所述的氬塔通過(guò)管道與液氬儲(chǔ)罐連通。本發(fā)明的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有利用率 高、供冷穩(wěn)定的特點(diǎn)，不但提高了裝置的工作效率，而且大幅降低了其能耗，降低了工作成 本。


附圖為液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、空氣壓縮機(jī)；2、換熱器一 ；3、循環(huán)氮?dú)鈮嚎s機(jī)；4、精餾塔；5、氬塔；6、換熱器二 ；7、液氬儲(chǔ)罐；8、蓄冷槽；9、液氧儲(chǔ)罐；10、液氮儲(chǔ)罐；11、液化天然氣管道；12、載冷 劑管道。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 將空氣壓縮機(jī)1與換熱器一 2通過(guò)管道連通；精餾塔4的一側(cè)與換熱器一 2連通， 另一側(cè)與換熱器二 6連通；換熱器一 2和換熱器二 6之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮?縮機(jī)3，精餾塔4通過(guò)管道分別與氬塔5、液氧儲(chǔ)罐7、液氮儲(chǔ)罐連通9 ；氬塔5通過(guò)管道與液 氬儲(chǔ)罐10連通；換熱器二 6通過(guò)載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管 道11連通。
其中載冷劑管道12中的載冷劑為氟利昂R22，蓄冷槽8中的蓄冷劑為氨；首先蓄 冷槽8中的氨儲(chǔ)存液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量，然后載冷劑管道12中的氟利昂R22與 氨熱交換，之后氟利昂R22與循環(huán)氮?dú)庠趽Q熱器6中換熱，這樣氟利昂R22的冷量就傳給了 空氣分離裝置中的循環(huán)氮?dú)猓h(huán)氮?dú)饫鋮s空氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣進(jìn)入精 餾塔4精餾，根據(jù)空氣中組分沸點(diǎn)不同，依次得到液氧、液氮和液氬。實(shí)施例2:將空氣壓縮機(jī)1與換熱器一 2通過(guò)管道連通；精餾塔4的一側(cè)與換熱器一 2連通， 另一側(cè)與換熱器二 6連通；換熱器一 2和換熱器二 6之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮?縮機(jī)3，精餾塔4通過(guò)管道分別與氬塔5、液氧儲(chǔ)罐7、液氮儲(chǔ)罐連通9 ；氬塔5通過(guò)管道與液 氬儲(chǔ)罐10連通；換熱器二 6通過(guò)載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管 道11連通。其中載冷劑管道12中的載冷劑為30%的甲醇溶液，蓄冷槽8中的蓄冷劑為30% 的乙二醇溶液；首先蓄冷槽8中的30%的乙二醇溶液儲(chǔ)存液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷 量，然后載冷劑管道12中的30%的甲醇溶液與30%的乙二醇溶液熱交換，之后30%的甲醇 溶液與循環(huán)氮?dú)庠趽Q熱器6中換熱，這樣30%的甲醇溶液的冷量就傳給了空氣分離裝置中 的循環(huán)氮?dú)猓h(huán)氮?dú)饫鋮s空氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣進(jìn)入精餾塔4精餾，根據(jù) 空氣中組分沸點(diǎn)不同，依次得到液氧、液氮和液氬。實(shí)施例3:將空氣壓縮機(jī)1與換熱器一 2通過(guò)管道連通；精餾塔4的一側(cè)與換熱器一 2連通， 另一側(cè)與換熱器二 6連通；換熱器一 2和換熱器二 6之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮?縮機(jī)3，精餾塔4通過(guò)管道分別與氬塔5、液氧儲(chǔ)罐7、液氮儲(chǔ)罐連通9 ；氬塔5通過(guò)管道與液 氬儲(chǔ)罐10連通；換熱器二 6通過(guò)載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管 道11連通。其中載冷劑管道12中的載冷劑為二氯甲烷，蓄冷槽8中的蓄冷劑為異丁烷；首先 蓄冷槽8中的異丁烷儲(chǔ)存液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量，然后載冷劑管道12中的二氯甲 烷與異丁烷熱交換，之后二氯甲烷與循環(huán)氮?dú)庠趽Q熱器6中換熱，這樣二氯甲烷的冷量就 傳給了空氣分離裝置中的循環(huán)氮?dú)?，循環(huán)氮?dú)饫鋮s空氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣 進(jìn)入精餾塔4精餾，根據(jù)空氣中組分沸點(diǎn)不同，依次得到液氧、液氮和液氬。實(shí)施例4
將空氣壓縮機(jī)1與換熱器一 2通過(guò)管道連通；精餾塔4的一側(cè)與換熱器一 2連通， 另一側(cè)與換熱器二 6連通；換熱器一 2和換熱器二 6之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮?縮機(jī)3，精餾塔4通過(guò)管道分別與氬塔5、液氧儲(chǔ)罐7、液氮儲(chǔ)罐連通9 ；氬塔5通過(guò)管道與液 氬儲(chǔ)罐10連通；換熱器二 6通過(guò)載冷劑管道12與蓄冷槽8連通，蓄冷槽8與液化天然氣管 道11連通。其中載冷劑管道12中的載冷劑為三氯乙烯，蓄冷槽8中的蓄冷劑為30%的乙二醇 溶液；首先蓄冷槽8中的30%的乙二醇溶液儲(chǔ)存液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量，然后載 冷劑管道12中的三氯乙烯與30%的乙二醇溶液熱交換，之后三氯乙烯與循環(huán)氮?dú)庠趽Q熱 器6中換熱，這樣三氯乙烯的冷量就傳給了空氣分離裝置中的循環(huán)氮?dú)?，循環(huán)氮?dú)饫鋮s空 氣分離裝置中的空氣，冷卻后的空氣進(jìn)入精餾塔4精餾，根據(jù)空氣中組分沸點(diǎn)不同，依次得 到液氧、液氮和液氬。
權(quán)利要求
液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，其特征在于在液化天然氣與空氣分離裝置之間增加蓄冷槽，蓄冷槽中裝有蓄冷劑，蓄冷劑儲(chǔ)蓄液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量；再利用載冷劑與蓄冷劑進(jìn)行熱交換，然后載冷劑在換熱器中與循環(huán)氮?dú)膺M(jìn)行熱交換，為空氣分離提供冷量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，其特征在于所述 的蓄冷劑為氨、30%的乙二醇溶液、異丁烷中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，其特征在于所述 的載冷劑為氟利昂R22、30%的甲醇溶液、二氯甲烷、三氯乙烯中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，其特征在于該方 法使用的裝置結(jié)構(gòu)包括空氣壓縮機(jī)、換熱器一、換熱器二和精餾塔，空氣壓縮機(jī)與換熱器一 通過(guò)管道連通；精餾塔的一側(cè)與換熱器一連通，另一側(cè)與換熱器二連通；換熱器一和換熱 器二之間連通的管道上設(shè)置有循環(huán)氮?dú)鈮嚎s機(jī)，精餾塔通過(guò)管道分別與氬塔、液氧儲(chǔ)罐、液 氮儲(chǔ)罐連通；換熱器二通過(guò)裝有載冷劑的管道與蓄冷槽連通，蓄冷槽與液化天然氣管道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，其特征在于所述 的氬塔通過(guò)管道與液氬儲(chǔ)罐連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法，該方法過(guò)程如下在液化天然氣與空氣分離裝置之間增加蓄冷槽，蓄冷槽中裝有蓄冷劑，蓄冷劑儲(chǔ)蓄液化天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量；再利用載冷劑與蓄冷劑進(jìn)行熱交換，然后載冷劑在換熱器中與循環(huán)氮?dú)膺M(jìn)行熱交換，為空氣分離提供冷量。本發(fā)明的液化天然氣冷能儲(chǔ)蓄用于空氣分離的方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有利用率高、供冷穩(wěn)定的特點(diǎn)，不但提高了裝置的工作效率，而且大幅降低了其能耗，降低了工作成本。
文檔編號(hào)F25J3/04GK101832696SQ201010159609
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者仇德朋, 夏修慶, 張數(shù)義, 張錦寶, 曲順利, 馬繼紅 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司