LNG接收站冷能用于轻烃回收工艺

近几年,随着大型LNG接收站的快速发展,LNG冷能利用的研究也日益迫切。利用LNG冷能回收其中高附加值的C+2轻烃则是一种有效的方式。提出了一种利用LNG冷能回收轻烃的改进流程,利用脱甲烷塔进料为脱乙烷塔塔顶冷凝器提供冷量,得到液态乙烷和C+3,方便产品的储运。以国内某LNG接收站的富气为例,模拟计算得到:该流程中C+3收率可达97.5%,乙烷回收率可达95.78%。对装置的经济性进行了分析,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益显著。并提出了LNG冷能用于轻烃回收工艺中冷能利用率的计算方法,得到单独采用该流程的冷能利用率为38.93%。针对LNG组分、温度等参数进行了敏感性分析,考察对C+3收率、乙烷回收率及能耗的影响,可以为接收站的优化运行提供指导。     

利用LNG冷能回收轻烃和BOG的综合工艺系统

目前,中国液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)进口量已超过天然气进口总量的50%,LNG的组分会因产地不同产生差异,76.6%以上的进口LNG中轻烃摩尔含量超过5%。同时LNG中蕴含大量冷能,利用LNG冷能回收LNG富液中的轻烃,利用效率高达90%。在对现有工艺系统优缺点分析的基础上,提出了一种利用LNG冷能回收轻烃和闪蒸气(Boil-off Gas, BOG)的综合工艺系统,以某LNG接收站LNG富液为例进行了模拟计算,并对关键运行参数进行了分析研究。结果表明,采用新工艺系统,轻烃回收率高达95.7%,单位产品能耗仅688 MJ/ t,同时实现了低能耗回收接收站BOG,新工艺系统各项指标均达到了国内外先进水平。研究结果可为LNG接收站轻烃回收装置建设提供借鉴。     

冷能利用技术在LNG储配输送中的应用

国内LNG产业在迅速发展,LNG的冷能利用势在必行。在LNG气化为常温气体供应用户的过程中释放出大量的冷能,可回收用于发电、空分、制造干冰、低温冷库、汽车冷藏、汽车空调等领域,节约大量的电力,还可降低环境的冷污染。本文通过粤东LNG项目为例,探讨了LNG冷能在空气分离和轻烃回收方面的应用。     

LNG轻烃回收流程模拟及参数优化

根据进口LNG中组分的特点及其冷能特性,按照冷能梯级利用的原则和循环处理原理,设计了一种新型的LNG轻烃回收流程,其特点在于循环式结构有效提高了各产品的回收率及浓度,产品后期处理阶段不需要汽化器就可直接进入天然气高压管网。同时分离获得的轻烃产品保持低压低温液相,方便产品的储存和运输。本文以进口澳大利亚LNG为例,通过模拟计算和参数优化,与经典工艺相比,优化流程甲烷摩尔含量提高约1.2%,乙烷回收率提高约4%,能耗降低32%。     

炼油厂干气轻烃分离与LNG冷能利用的集成

中国乙烯装置原料以石脑油等重质原料为主,而原料越重,乙烯成本也就越高。从炼油厂干气中回收轻烃组分可以为乙烯装置提供优质原料,从而能降低乙烯成本,但是轻烃深冷分离工艺中压缩制冷系统能耗很高。液化天然气(LNG)气化过程中释放大量的冷能。为了降低深冷分离所需压缩能耗,以中国国内某炼油化工厂为研究对象,将LNG冷能用于炼油厂干气深冷分离工艺,取代三机压缩制冷系统。结果表明,利用820 t/h的LNG可替代原工艺约14373 kW的冷量负荷,节省约7973 kW的冷剂压缩制冷系统功耗,大幅度降低炼油厂干气深冷分离装置的能耗成本。     

中国LNG冷能利用的进展和展望

中国经济持续快速发展,能源供需矛盾日益突出,随着能源尤其是电力成本大幅度增加,LNG冷能利用越来越显珍贵。为此,利用经济学方法对LNG冷〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”F〗的价值进行了计算分析,指出LNG冷能利用在中国具有重大的节能减排价值和经济效益。通过对中国LNG冷能利用的潜在市场、关键技术问题以及国内现有的LNG接收站冷能利用进展进行了分析和总结,指出为充分高效地利用LNG冷能,需要将冷能利用纳入LNG接收站项目规划并与接收站协同设计,建立冷能利用项目与接收站的协同运作机制、整合LNG接收站与周边各种产业及冷能利用产业之间的关系,发展小型LNG气化站的冷能利用产业。     

大连液化天然气(LNG)接收站冷能利用探讨

本文阐述了液化天然气冷能火用的概念和数学模型,着重介绍了液化天然气冷能利用于空气分离的应用。我国液化天然气的冷能利用潜力巨大。在建设LNG接收站的同时,采用冷能利用技术以有效回收LNG的冷能,节约能源,减少海水排放造成的冷污染,具有可观的经济效益和社会效益。     

我国实施首个LNG冷能利用空分项目

为提高福建LNG项目的附加值并扩大中下游产业链，充分利用已有的资源，福建智舟科技有限公司经过3年研发提出了“LNG冷能利用空分项目”。2006年3月，该公司与香港恒龙科技有限公司签约合建福建恒舟深冷气体有限公司，正式实施这一项目。LNG在大气压力下转变为常温气态的过程中，可提供大量的冷能，将这些冷能回收利用，可以用于6种低温用途上。     

唐山LNG项目冷能利用示范工程

中国石油唐山LNG项目是为适应京津冀地区供气需求,形成多气源供气格局,确保京津冀地区供气安全的国家重点工程,项目位于河北省唐山市唐海县曹妃甸港。在分析国内已有LNG冷能利用项目规划和所存在问题的基础上,论证了唐山LNG冷能项目是目前国内最可能形成以LNG下游产业链、冷能利用产业链、炼油化工产业链和炼钢、发电产业链一体化建设格局的项目,也是典型的循环经济示范工程。通过预测唐山曹妃甸地区的工业气体市场、冷工业状况及潜力、油田伴生气轻烃分离市场及乙烯装置冷量需求市场等发展前景,初步制订了唐山LNG冷能利用项目的规划,并形成了以LNG冷能为依托,以空分、伴生气轻烃分离和冷媒循环系统为纽带,集成炼油厂、乙烯厂、钢铁厂以及其他重化工业、油田伴生气资源优化利用和CO₂沉积等产业统筹发展的格局。     

LNG冷量优化集成利用技术

我国将相继在沿海地区建成多个LNG接收站，每年将进口数以千万吨计的LNG，同时携带数着巨额冷量，而这些冷量可用于发电、空气分离、制造干冰、低温冷库等众多领域。基于国外LNG冷量利用现状，指出我国即将展开和实施此项技术还存在着：过程火用损较大，缺乏系统、全面的LNG冷量利用技术的研发指导机制，以及宏观调控力度薄弱等问题，进而提出了发展LNG冷量的集成利用方案，可为此类技术的研发利用提供新思路。以福建即将进口的LNG为例，模拟了空气分离与干冰制备的集成工艺流程，结果表明：福建每年进口的260×10⁴t LNG可以冷却290×10⁴t空气，相当于60000 m³/h的氧气制备规模，还可以生产100×10⁴t的干冰，其过程火用损较小；其剩余的高温位冷量可应用于低温冻结库或冰灯等项目，这对主体装置的实施效果和过程火用损的影响较小。该技术的优点在于可灵活控制冷却空气的液化率，基本不用冷却循环水，流程简单，设备投资少，能耗低等。     

LNG汽车冷能回收系统相似模化分析

在相似理论的指导下，通过对比分析氮气和天然气的物性，对液氮模拟液化天然气汽车冷能回收系统进行了相似模化分析。结果表明，在LNG冷能回收系统各换热器中，表征氮气与天然气流动与换热的主要准则--雷诺数准则和普朗特数准则非常接近，二者偏差均在保持在5％以内。在此基础上建立的试验系统测试结果表明，液氮模拟LNG冷量回收汽车空调系统具有较好的冷量利用性能。氮气流量在5.5～8.5 m³/h范围内，系统回收冷量满足汽车空调送风温度要求。因而，作为研究的一个重要步骤，可以采用安全、便宜的液氮替代液化天然气，进行系统冷能回收实验研究。     

轻烃回收装置工艺流程的优化

介绍大型炼厂中先轻烃回收后石脑油加氢和先石脑油加氢后轻烃回收的两种设置模式,并通过ASPEN PLUS模拟计算对轻烃回收装置不同的工艺流程进行了对比,设计出了适合该炼厂的优化轻烃回收流程。     

南方地区冷库利用液化天然气冷能的技术研究

〗LNG冷能的利用不仅要看其能量回收的多少，更重要的是在经济合理的前提下实现能量的梯级利用。为此以LNG冷能的梯级利用为目标，设计了LNG冷能用于冷库制冷的工艺流程，提出利用一股冷媒与LNG换冷以减少冷媒系统的投资费用和传输过程的冷能损失，通过压力调节控制冷媒的蒸发温度，使其为不同用途的冷库提供相应温位的冷能。筛选工艺中的冷媒，计算冷库的耗冷量，并以总容量为1.5×10⁴t的冷库为例进行具体计算，模拟出冷库利用LNG冷能的工艺流程。总结了LNG冷能用于冷库技术的发展优势，提出LNG冷能集成利用的发展方向。     

冷凝分离法回收轻烃的工艺研究

冷凝分离法可用以从原油稳定及集输过程各级分离的气体中回收轻烃,或从天然气中回收凝析油。其工艺流程主要由增压、净化、冷冻、凝液分馏等操作单元组成。该文以某油田油田气轻烃回收的工艺为例,对上述4个单元进行研究,并重点探讨现代塔器的优化设计和操作。     

基于管输天然气压力能回收的液化调峰方案

近年来，高压天然气长输管网迅速发展。为了回收天然气管网蕴含的巨大压力能，且同时满足城市燃气调峰的需要，提出了回收输气管网压力能的天然气液化调峰方案。在天然气管网的调压站安装带膨胀机或者涡流管的天然气液化装置，用气低谷时充分利用供气管网间的压差通过膨胀机或者涡流管等部件产生冷量用于液化天然气并储存起来，用气高峰时将液化天然气气化起到调峰作用。对目前常用的几种调峰方式进行了比较，分析了该方案具有的优势     

以中低温余热为热源的LNG冷能利用流程改进

在火用分析的基础上,提出了一个同时回收中低温余热和LNG冷量的新流程。该流程是氮气Brayton循环、天然气直接膨胀和氨水混合物Rankine循环的联合。流程中以中低温余热为热源,并将LNG冷量分为低温级的潜热冷量和高温级的显热冷量两级,氮气Brayton循环回收LNG低温级的潜热冷量,氨水混合物Rankine循环回收LNG高温级的显热冷量,实现了能量的梯级利用,有效提高了LNG冷能利用的火用效率。采用Aspen Plus软件对新流程和传统的Brayton循环在相同的热源温度下分别进行了模拟计算。结果表明,新流程在循环最高温度为350 ℃时,火用效率达到了58.24%。     

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随着我国大量进口LNG，LNG携带的大量低温能量的利用，其经济价值已不能被忽视。为此，综述了目前国内外对LNG冷能利用的现状，对现有的LNG冷能利用的主要利用方式：冷能发电、空气分离、液化二氧化碳等进行了分析和评价。 指出了上述种种利用方法主要是只考虑了冷能的回收，而没有考虑品位的利用，造成大量火用损耗；并且大多是孤立地应用LNG冷能，没有和LNG的应用相集成。进而介绍了包括利用冷能的新型动力循环和分离C₂+烃在内的LNG冷能利用的研究进展；最后提出了与LNG的综合利用相集成的冷能利用集成优化的思路——将LNG接收站与冷能工业园区一体化建设，以逐级利用LNG冷能提高其利用效率。     

原油蒸馏装置轻烃回收系统的运行及改进

为了充分利用资源,大连西太平洋石油化工有限公司常压蒸馏装置新增一套轻烃回收设施,但开工后液化石油气的H2S含量和铜片腐蚀达不到民用液化石油气质量标准,同时脱丁烷塔操作波动,为此采取了液化石油气碱洗水洗脱硫和改变脱丁烷塔进料位置等改进措施,使液化石油气的H2S质量分数由20μg／g降到0．75μg／g,铜片腐蚀由2级降为1级,脱丁烷塔操作稳定,液化石油气达到了民用质量标准。     

液化天然气轻烃分离流程模拟与优化

为利用进口液化天然气湿气中的轻烃资源来发展我国的乙烯工业,推荐了一种改进的LNG轻烃分离流程。其特点在于：通过优化换热网络使压缩机的功耗比现有技术降低约40％,将脱甲烷塔的再沸器同脱乙烷塔的冷凝器进行热集成,使分离流程的能耗大为降低;同时,为提高乙烯原料裂解的选择性和转换率,此流程中将分离得到的C₂⁺轻烃进一步分离,从而获得较纯的乙烷和丙烷作为乙烯裂解原料。随着中国开始大量进口LNG,应用该流程将LNG湿气中的轻烃分离出来,不仅可为我国的乙烯工业提供大量的优质原料,降低乙烯的生产成本,而且可以替代生产乙烯的石脑油,减少原油进口量。