液化天然气冷能利用技术综述
- 格式:doc
- 大小:31.50 KB
- 文档页数:11
lng冷能利用的发展趋势及新的利用方式
Lng冷能利用的发展趋势是逐渐向着更加高效、环保和经济的方向发展。
其中,新的利用方式包括以下几个方面:
1. LNG冷能的利用率提高。
在液化天然气(LNG)产生的过程中,会产生大量的冷能,这些冷能可以通过回收利用来提高LNG的综合利用率,减少能源消耗和经济成本。
目前,LNG工厂中已经采用了许多措施来回收利用冷能,例如采用冷却水回收系统、采用废热利用系统等。
2. LNG冷能的多元化利用。
除了用于LNG生产过程中的冷却作用外,LNG冷能还可以被用于其他领域,如空调制冷、冷冻食品、药品等储存、制造等。
特别是在热带地区,LNG冷能的利用可以为人们提供更为舒适的生活环境。
3. LNG冷能与其他能源的结合利用。
LNG冷能可以与其他能源结合利用,如太阳能、风能等,形成混合能源系统,提高能源的综合效益和环保性能。
同时,LNG 冷能的结合利用也可以提高能源的安全性和稳定性。
总体来说,LNG冷能的发展趋势是以高效、环保、经济为目标,不断探索和创新新的利用方式,不断提高LNG冷能的综合利用效益和降低能源消耗和经济成本。
车用LNG冷能利用技术摘要液化天然气(LNG)中含有大量的冷能,具有很高的经济价值。
随着LNG用量的迅速增长以及全球性能源供应紧张形势的加剧,合理利用这些冷能显得尤为重要。
在现代高速发展的社会中,汽车已经不再像以前那样是稀有之物,已经成为一种大众化的出行工具;随着液化天然气燃料在汽车行业的应用,其中包含的冷能也已经是一种很重要的能源值得我们关注与应用。
关键词:汽车;LNG;冷能利用第一章综述1.1 LNG简介LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务,LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。
1.2 LNG 冷能分析LNG冷能主要是利用LNG与周围环境的温差以及压力差在趋于平衡态过程中进行回收的。
详细地分析LNG蕴藏的冷能对提高LNG冷能回收率以及合理利用LNG冷能具有非常重要的意义。
㶲分析法不但能从能量的数量上反映能量种类的转换,更重要的是能从质上清楚地揭示内部不可逆性造成的能量品质的贬值情况以及造成热力学损失的原因和部位。
我国液化天然气冷能利用技术综述
余黎明;江克忠;张磊
【期刊名称】《化学工业》
【年(卷),期】2008(26)3
【摘要】介绍液化天然气冷能利用的领域、方式和途径,对各种冷能利用技术的优缺点及技术成熟性进行了比较.由于我国能源消费结构、消费市场和工艺技术水平与发达国家相比存在较大差异,宜在市场配套较完善的地区,选择成熟度高的技术,建立示范项目,再逐步形成我国的液化天然气冷能利用的循环经济产业.
【总页数】10页(P9-18)
【作者】余黎明;江克忠;张磊
【作者单位】石油和化学工业规划院,北京,100013;中国海油基地集团石化服务分公司,北京,100013;中国海油基地集团石化服务分公司,北京,100013
【正文语种】中文
【中图分类】TE81
【相关文献】
1.液化天然气冷能利用发电技术浅析 [J], 梁应乾
2.液化天然气冷能利用技术及其产业化进展 [J], 徐文东;段娇;陈运文;卓凡
3.液化天然气的冷能利用技术探析 [J], 陈斌
4.我国液化天然气卫星站冷能利用潜力分析 [J], 高为;张磊
5.我国首个液化天然气冷能利用项目动工建设 [J], 本刊通讯员
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第12章液化天然气的冷能利用李兆慈中国石油大学(北京LNG 使用时需重新转化为常温气体,温度由 -162℃复温至常温,大量的可用冷能释放出来,其值大约是 837kJ/kg。
经换热重新气化在论上利的冷量约为 1吨 LNG 经换热重新气化在理论上可利用的冷量约为 250kW.h 。
对于一座年接收能力为 300万吨 LNG 的接收终端,年可利用冷能达 7.5亿 kW.h 。
如何合理利用这些制冷量是一个影响如何合理利用这些制冷量是个影响经济效益的重要问题。
大型 LNG 接收终端在 LNG 气化时若不采取冷能回收措施,则需要通过大量的海水进行热交换,低温海水向海中排放,还会影响到局部海域的生态平衡, 造成冷污染。
利用LNG冷能的方法可分为直接利用和间接利用1LNG低温联合发电技术1. LNG低温联合发电技术利用 LNG 冷能发电在应用领域中使用较多, 技术比较成熟技术比较成熟。
●天然气直接膨胀发电●朗肯循环发电●LNG燃气轮机冷量综合利用发电系统●组合利用冷量的发电系统1 天然气直接膨胀发电直接膨胀发电是其中一种重要方式。
过程中所作天然气从 (p1, T1 等熵膨胀至 (p2, T2 过程中,所作的功为LNG 储罐中的 LNG 经低温泵加压后,在气化器中受热气化为高压天然气,然后把 LNG 的物理火用在高压气化时转化成压力火用直接驱动膨胀机在高压气化时转化成压力火用,直接驱动膨胀机,带动发电机发电。
这种方法原理简单,但是效率不高,发电功率较小, 冷能回收效率仅为 24%。
2朗肯循环发电通过朗肯循环利用 LNG 冷能发电是采用较多的一种方式方式。
通过冷凝器把冷能转化到某通过朗肯循环将 LNG 通过冷凝器把冷能转化到某一冷媒上,利用 LNG 与环境之间的温差,推动冷媒进行蒸气动力循环,从而对外做功。
最基本的蒸气动力循环为朗肯循环,见图 7-11。
朗肯循环由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵组成。
锅图7-11朗肯循环炉a 流程图b 『 -s 图图朗肯循环 a 流程图 bT-s 图中水在锅炉和过热器中定压吸热由未饱和水变为过热在过程 4-1中,水在锅炉和过热器中定压吸热,由未饱和水变为过热蒸气;在过程 1-2中,过热蒸气在汽轮机中膨胀,对外作功;在过程 2-3中, 作功后的乏气在冷凝器中定压放热,凝结为饱和水;在过程 3-4中,水泵消耗外功,将凝结水压力提高,再次送入锅炉。
LNG冷能利用综述一、L NG冷能的概念所谓LNG冷能,是指在常温环境中,自然存在的低温差低温热能,实际上指的是在自然条件下,可以利用一定温差所得到的能量。
根据工程热力学原理,利用这种温差就可以获得有用的能量,这种能量称之为冷能。
天然气的主要成分是甲烷,在常压下将甲烷降至- 162℃(甲烷的沸点)时,甲烷就被液化,每立方米的甲烷液化后体积变为0. 002 4 m3 ,约为甲烷0℃常压下体积的1/ 600。
甲烷液化后,其体积显著变小。
L N G接收站就是利用甲烷的这一显著特点,在天然气的产地附近将天然气液化,然后利用其液化后体积变小、便于运输的特点, 将天然气以L NG (液化天然气)的形式输送至接收站进行储存、气化和外输至用户。
LNG接收站需要将LNG气化后输送给用户。
LNG气化后被还原为初始的气体状态,可以作为热力发电的燃料和城市居民用气。
在LNG气化过程中,约能产生920. 502 kJ / kg的低温能量。
目前,这种冷能大部分被释放到海水中和空气中。
如果将这些能量利用起来,就可以节省巨大的能源。
因此,从节约能源的角度,积极寻求和高效利用冷能量有着重要意义。
二、LNG冷能应用分类LNG冷能利用可分为直接和间接利用两种方式。
其中,直接利用包括冷能、深冷空气分离、冷冻仓库、制造液态CO2(干冰)、汽车冷藏、汽车空调、海水淡化、空调制冷以及低温养殖和栽培等;间接利用包括低温粉碎、水和污染物处理等。
目前LNG冷能主要应用领域和方式见表1、表2所示。
表2 冷能利用方式LNG冷能在空气分离、深冷粉碎、冷能发电和深度冷冻等方面已经达到实用化程度,经济效益和社会效益非常明显;小型冷能发电在LNC接收站也有运行,可供应ING接收站部分用电需求;海水淡化等项目尚需要对技术进行进一步的开发和集成。
1、液化分离空气生成液体氧和液体氮目前,绝大部分工业用氧和氮都是通过对冷却液化后的空气进行精馏和分离获得的,因此可以利用L N G的冷能对空气进行液化,然后通过相应的工艺生产液氧和液氮。
液化天然气(LNG)冷量利用技术天然气作为三大能源之一,近年来越来越多地得到国内外的青睐。
而天然气液化之后,其体积骤缩约1/625,对储存和运输都有巨大的优势。
而用户在使用天然气时,LNG 又需要气化后使用。
液化天然气(LNG)的常压贮存温度为111K(-162℃),其气化并复温到常温300K(27℃左右)的过程将释放大量的冷能,约为883 kJ/kg。
这部分冷能的回收利用对提高LNG 使用效率、节省能源消耗具有重大意义。
项目介绍目前,液化天然气的冷能利用可应用于多种场合和领域,如在温差发电、空气分离、冷冻冷藏和制取干冰等领域。
除了低温利用之外,按照冷能梯级利用的原则,LNG 从气化点到常温,其冷量按照梯级回收利用分别可以应用于低温速冻库(-60℃)、低温冷冻库(-35℃)、高温冷冻库(-18℃)以及果蔬预冷库和中央空调系统(0℃~10℃)温区。
西安交通大学制冷低温研究所LNG 冷能利用研究团队在该领域的研究处于国内领先位置,具有良好的研究基础和成果。
目前,团队主要在以下方面拥有重要的理论支撑和关键的应用技术。
1)用于液化天然气汽车(LNGV)冷藏冷冻车(冷链)或车厢空调技术。
使用天然气作为燃料的汽车分为CNG(压缩天然气)汽车和LNG(液化天然气)汽车,后者因其单位体积容量大,能够为汽车提供更长距离的动力、安全可靠而逐渐被汽车市场所接受。
2)LNG 冷能用于空气分离装置流程。
可以为空气分离过程提供低温冷源,为系统输入大量高品质低温冷能,从而降低空分流程的能耗,达到节能增效的目的。
已取得的研究成果:本课题所研究的LNG 冷能回收利用技术,已申请发明专利多项,在冷冻冷藏车进行了模拟实验,冷量完全可以达到要求,同时对冷藏车蓄冷技术、箱内温度场等方面进行了一系列的研究,实现了LNG 冷能的高效回收利用。
项目进一步发展计划:本课题组将在LNG 冷能回收方面进一步开展试验研究、理论基础研究以及更为重要的应用研究。
关于液化天然气(LNG)冷能的利用与规划的研究摘要:随着液化天然气(LNG)使用规模的不断扩大,LNG的冷能利用市场前景巨大。
文章介绍了天然气冷能利用原理及LNG冷能在空气分离、轻烃分离、发电、冷冻冷藏、冷能的梯级利用等方面的利用的相关技术,讨论了如何进行LNG冷能的梯级利用,并做出了发展建议与规划。
关键词:液化天然气;冷能;利用1 LNG 冷能的评价利用 LNG 冷能主要是依靠 LNG 与周围环境之间存在的温度和压力差,通过LNG 变化到与外界平衡时,回收储存在 LNG 中的能量。
为了估计从 LNG 中可以回收的能量,首先应从理论上对能回收的冷能进行评价。
对 LNG 冷能的评价采用本质安全指标法是较方便的,由于把外界环境条件考虑在内,能合理地对进出体系的热量与环境之间的关系作出评价,所以它可以很好地对 LNG 冷能的质进行定量表示。
所谓本质安全指标法,其定义为体系与外界达到平衡时所得到的最大功,冷能的概念如图 1。
H—焓(kJ);S—熵(kJ/K);T—绝对温度(K);Q—热量(kJ);W—功(kJ)图 1 冷能的概念2 液化天然气的冷能利用技术2.1轻烃分离由于液化天然气中的C2、C3、C4烃含有一定的摩尔分数,通过运用轻烃分离技术,可以有效改善液化天然气热值,这对于液化天然气的标准化利用非常重要。
在实际应用中,C2+轻烃的热附加值比较高,可以应用在多个领域。
根据相关试验验证,液化天然气冷能利用中使用了大量的深冷分离乙烯和C2+分离的裂解产物。
2.2 分离空气结合液化天然气冷量㶲原理可知,环境温度和低温㶲之间呈现比例关系,低温条件下液化天然气的冷量可以用于低温㶲,并且液化天然气温度往往高于分离空气设备运行温度,在低温条件下液化天然气冷能可以用于氢气、氧气、氮气等气体分离,简化传统复杂的空气分离流程,降低能耗和资源浪费。
同时,利用高压氮流体将液化天然气冷量传送到分离控制设备中,液化天然气作为空气分离的制冷剂,氮流体作为载冷剂,在液化天然气传输过程中凝结形成高压氮流体,在节流处理以后,然后经过分离处理以后形成液体氮。
液化天然气(LNG)冷能利用研究文章介绍液化天然气冷能利用的原理,介绍目前国内外的发展概况,并重点介绍液化天然气冷能的几种常用的应用方式。
标签:液化天然气;冷能利用1引言近年来随着全球经济和社会的快速发展,能源的需求量呈逐年递增的发展趋势,而且世界能源结构也正在由煤炭、石油向天然气转变。
天然气的主要成分为甲烷,其在常温常压下为气体状态,由于储存和运输的需求,通常在将其开采出之后要经过压缩和液化处理,将其转化为-162℃的低温高压液体,也就是液化天然气(LNG,Liquefied Natural Gas),其体积为常温常压状态下的1/600,不仅有利于天然气的远距离运输,而且有利于降低其储存成本,还利于其民用负荷的调峰。
虽然将其也液化为LNG需要消耗较多的能量,但是相较于储存和远距离运输的成本消耗仍然具有良好的经济性。
但是在LNG的使用时需要将其进行气化使用,此过程会释放大量的冷量,其中有大量可用冷能的存在,据统计,每吨LNG经换热气化时的理论可用冷量为230kWh左右,但是这部分冷量的利用却没有引起该有的重视,造成了能量的浪费,甚至还会造成环境污染,所以研究LNG冷能的利用具有客观的经济和社会效益[1]。
2 LNG冷能利用技术天然气在储存和运输过程中,需要将其进行液化处理,使其转化为-162℃的高压低温液体,其与周围环境有着较大的压力差和温度差,所以在其转换为与外界平衡的状态时,需要释放出大量的冷能,通常生产1吨的LNG所需的动力和耗电量约为850kWh,而在将LNG运输到目的地进行使用时,需要将其通过汽化器进行气化之后接入天然气管网,在此过程中1kg的LNG释放出的冷能约为830KJ,而架设将此能量全部转化为电能,则相当吨每吨LNG所释放的冷能折合约230kWh的电能。
而以我国每年进口4500万吨LNG为例,其蕴含的冷能约105亿kWh,相当于7个30万kW装机容量电厂每年生产的电能总和。
3 LNG冷能利用技术的发展LNG冷能利用的方式主要有直接利用和简介利用两种,前者的主要形式有低温发电、空气分离、轻烃回收、液态乙烯储存、冷冻仓库、液态CO2和肝病植被、海水淡化、汽车冷藏及空调、蓄冷、建造人工滑雪场等,而后者的主要形式有低温粉碎、污水处理、冷冻干燥、低温医疗、冷冻食品等。
2024年LNG冷能利用市场分析现状1. 引言LNG(液化天然气)作为一种清洁能源,具有高能效和低碳排放的特点,在全球范围内得到了广泛应用。
除了作为燃料进行燃烧利用外,LNG还可以通过冷能利用技术,将其废热进行回收利用,提高能源利用效率。
本文将对LNG冷能利用市场的现状进行分析和评估。
2. LNG冷能利用技术简介LNG冷能利用技术是指利用LNG传递制冷能力的技术,主要包括LNG蒸气循环(LNGVC)和LNG直接制冷(LNGDC)两种方式。
LNGVC利用LNG蒸发产生蒸气,并通过循环系统进行传导,以达到制冷的目的;而LNGDC则直接利用LNG制冷剂进行制冷。
3. LNG冷能利用市场现状LNG冷能利用市场在全球范围内正逐步扩大。
以下是对当前市场现状的分析:3.1 区域市场分析•亚洲市场:亚洲地区是全球LNG消费最活跃的地区之一,其市场对LNG冷能利用的需求非常高。
日本、韩国和中国在LNG冷能利用技术研发和推广方面处于领先地位。
•欧洲市场:欧洲各国对清洁能源的需求不断增长,LNG冷能利用技术得到了广泛应用。
英国、荷兰和比利时等国家在该领域具有较高的发展水平。
•北美市场:北美地区的LNG冷能利用市场发展较为迅速,特别是美国和加拿大,在LNG冷能利用技术研究和应用方面取得了显著成果。
3.2 应用领域分析•工业制冷:LNG冷能利用技术在石化、化工等领域的工业制冷中具有广泛应用。
通过利用LNG的低温性质,可以有效降低工业生产过程中的能源消耗。
•建筑空调:LNG冷能利用技术在建筑空调领域的应用在逐渐增多。
通过利用LNG制冷剂进行空调制冷,不仅提供了高效能耗的解决方案,还减少了对传统制冷剂的依赖。
•低温物流:LNG冷能利用技术在低温物流中被广泛应用,冷藏、冷冻等行业通过LNG制冷剂实现产品的低温储存和运输。
3.3 市场前景展望随着各国对清洁能源需求的不断增长,LNG冷能利用市场具有广阔的发展前景。
未来,随着LNG冷能利用技术不断成熟和推广,市场规模将进一步扩大。
液化天然气冷能利用技术综述摘要:介绍液化天然气冷能利用的领域、方式和途径,对各种冷能利用技术的优缺点及技术成熟性进行了比较。
由于我国能源消费结构、消费市场和工艺技术水平与发达国家相比存在较大差异,宜在市场配套较完善的地区,选择成熟度高的技术,建立示范项目,再逐步形成我国的液化天然气冷能利用的循环经济产业。
关键词:液化天然气冷能利用资源开发引言:近年来,加快天然气的应用已成为全球性趋势,预计到2015年天然气产量将超过原油,成为世界第一大能源。
作为清洁能源,lng 是当今世界增长最快的能源。
由于进口lng有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口lng有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而lng 贸易正成为全球能源市场的新热点。
为了便于大量储存和输运,天然气开采后通常要经过脱酸、脱水处理[1-3],通过低温工艺将其液化转变为lng。
常压下天然气的液化温度为-162℃,每生产一吨lng耗电约850kw·h/t。
而在液化天然气接收站,一般需将lng通过气化器汽化复温后使用,汽化时要放出很大的冷能,约为830kj/kg(包括液态天然气的汽化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热)。
因此在进口lng的同时,也相当于进口了大量宝贵的lng冷量资源。
例如,进口量为500万t/a的lng接收站,相当于同时进口了11.5亿kw·h、温度为-162.0℃的高品质冷量。
若lng拥有的冷能得到充分利用,则每吨lng可利用的冷能折合电量约为240kw·h。
据此推算,1座300万t/a的lng接收站,每年可利用的冷能约为7.5亿kw·h,按照全国lng4200万的进口规模,每年可利用的冷能约为100亿kw·h。
由此可见,可供利用的lng冷能是相当可观的,并且从能源品位来看,也具有较高的利用价值。
回收这部分可用的冷能,不仅有效地利用了能源,而且减少了机械制冷大量的电能消耗,大大降低了运行成本,具有可观的经济效益和社会效益,符合当今社会低碳经济的发展模式。
1、lng 冷能利用方式lng 冷能利用可分为直接和间接利用两种方式[4-13]。
其中,直接利用包括冷能发电、深冷空气分离、冷冻仓库、制造液态 co2(干冰)、汽车冷藏、汽车空调、海水淡化、空调制冷以及低温养殖和栽培等;间接利用包括低温粉碎、水和污染物处理等。
lng冷能在空气分离、深冷粉碎、冷能发电和深度冷冻等方面已经达到实用化程度,经济效益和社会效益非常明显;小型冷能发电在日本lng接收站也有运行,可供应lng接收站部分用电需求;海水淡化等项目尚需要对技术进行进一步的开发和集成。
基于种种条件的限制,lng冷能不可能全部转化利用,目前世界lng冷能平均利用率约20%。
由于我国进口lng处于起步阶段,国内冷能项目的建设要本着实事求是的原则进行合理规划。
根据世界lng冷能利用的经验,我国lng冷能利用可以通过以下两个主要途径进行。
第一,建设大型空分装置,生产商品液氧、液氮和液氩。
部分液氮作为生产冷冻粉碎胶粉和液体二氧化碳等项目的冷媒,气化后的氮气作为合成氨原料;氧气作为大型煤气化装置的原料,生产的合成气经精制后进一步延伸加工,作为合成氨的原料和igcc的燃料,合成气精制过程中副产的高纯度二氧化碳作为液体二氧化碳的原料。
第二,lng 与绿色制冷剂换热,绿色制冷剂进一步作为冷藏库和合成气精制过程的冷媒。
总之,在lng冷能利用过程中要贯彻循环经济的理念,积极探索我国lng冷能利用技术,实现lng冷能的安全利用,形成生态工业网络。
2、lng 冷能利用技术进展2.1 lng 冷能空分技术空分技术经过100多年的不断发展,现在已步入大型、全低压流程的阶段,工艺流程由空气压缩、空气预冷、空气净化、空气分离、产品输送等操作单元组成。
空分设备能耗较高,能源消耗占空分产品成本的70%~80%。
例如,一套72000m3/h空分设备的主空压机电机容量达31000kw,相当于一个小城镇的民用电量。
因此,如何降低单位制氧耗电一直是空分行业关注的主要问题。
利用 lng 高品质的低温冷能是有效降低空分单位制氧耗电的途径之一。
在常规空分装置中的主冷却器、废氮循环冷却器、后冷却器以及空压机中间冷却器等换热装置中引入lng冷能,降低单位能耗,同时减少了空气压缩中间冷却的用水环节,可以提高空分产的产量和质量。
总之,lng 冷能用于生产液体空分产品不仅可以充分利用lng 高压气化过程的能谱特点,按能量品质合理地分配利用冷能,而且工艺技术成熟可行,节能节水效果显著有利于空分系统液化率的提高,缩短装置启动时间,能够生产更多的液态产品,适用于生产液体产品较多的场合。
2.2 igcc整体煤气化联合循环发电(integrated gasifica-tion combined cycle,简称igcc)技术是以煤气化为上游,结合高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术。
在lng冷能利用产业链上,igcc属于利用空分产品的下游装置。
igcc煤气化部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置);燃气-蒸汽联合循环发电部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
igcc的工艺流程简述如下:原料煤在气化装置中转变为中低热值煤气,在净化装置中除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质驱动燃气透平做功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功。
2.3 冷冻再生精细胶粉胶粉的制造技术从总体上可以分为常温粉碎和冷冻粉碎两大类。
其中,冷冻粉碎是伴随着低温工艺的问世而逐渐被人们认识、发现并发展的。
冷冻粉碎一般采用制冷剂制冷,可以作为制冷剂的物质有液氧、液氢、液氦、液体甲烷、液体二氧化碳、干冰、液氮等。
考虑到各种限制因素,一般采用液体二氧化碳、干冰和液氮。
1927年,美国一家公司提出了干冰为制冷剂粉碎橡胶、糊状物和黏性物的方法,其做法是将被粉物料与干冰混合在一起投入球磨机或削磨机进行粉碎。
1964年,日本出现了用液体二氧化碳进行粉碎的方法,使用冲击式粉碎机粉碎低压聚乙烯。
干冰的升华点为- 75℃,因此二氧化碳不论是液态还是干冰,制冷效果都不理想。
由于设备、冷冻介质及技术、工艺组合等的不同,造成胶粉制造中胶粉的质量、产量、生产效率的不同。
2.4 冷冻结晶海水淡化按分离过程分类,海水淡化工艺技术方法主要有蒸馏法、膜法(反渗透、电渗析)、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法等。
冷冻结晶海水淡化方法自1944年提出以来,由于方法本身的若干特点,引起了人们的重视,并且得到了发展。
目前世界上已有不少国家建立了冷冻法海水淡化中、小型试验工厂。
冷冻法工艺主要包括冰晶的形成、洗涤、分离、融化等,工艺流程主要由下列工序组成:用天然或人工的冷冻方法使海水凝结成冰,盐分被排除在冰晶以外,把浓度较高的海水分离出去,将冰晶洗涤、分离、融化得到淡水。
按冰晶形成的途径,冷冻结晶海水淡化方法可分为天然冷冻法和人工冷冻法。
人工冷冻法又可分为间接冷冻法和直接冷冻法。
间接冷冻法是利用低温冷冻剂与海水进行间接热交换使海水冷冻结冰,由于传热效率不高以及需要很大的传热面积,从而限制了它的应用。
直接冷冻法是冷冻剂或冷媒与海水直接接触而使海水结冰。
根据冷冻剂的不同,直接冷冻法又可分为冷媒直接接触冷冻法和真空蒸发式直接冷冻法。
2.5 lng冷能发电利用lng冷能发电是以电能的形式回收lng冷能,属于对lng 冷能的直接利用,主要工艺技术包括直接膨胀法、二次媒体法和联合法。
直接膨胀法是将lng首先压缩为高压液体,然后通过换热器被海水加热到常温状态,再通过透平膨胀对外做功。
利用高压天然气直接膨胀发电的基本循环包括从lng 贮槽来的lng经泵加压后,在蒸发器加热气化成高压天然气,经透平膨胀成低压气体,同时对外输出动力发电。
二次媒体法是利用中间载热体的朗肯循环冷能发电,将低温的液化天然气作为冷凝液,通过冷凝器把冷量转化到某一冷媒上,利用液化天然气与环境之间的温差,推动冷媒进行蒸汽动力循环,从而对外做功。
要有效利用液化天然气的冷能,工作媒体的选择非常重要。
工作媒体有甲烷,乙烷,丙烷等单组分,或者采用它们的混合物。
液化天然气是多组分混合物,沸程很宽,要提高效率,使液化天然气的气化曲线与工作媒体的凝结曲线尽可能保持一致是十分必要的。
因此,使用混合媒体更有利。
这种方法对液化天然气冷能的利用效率要优于直接膨胀法。
但是由于高于冷凝温度的这部分天然气冷能没有加以利用,冷能回收效率也必然受到限制。
联合法综合了直接膨胀法与二次媒体法。
低温的液化天然气首先被压缩提高压力,然后通过冷凝器带动二次媒体的蒸汽动能循环对外做功,最后天然气再通过气体透平膨胀做功。
联合法可以较好地利用液体天然气的冷能,发电量约为 45kwh/t。
2.6 轻烃分离2.6.1 油吸收原理的轻烃分离技术大庆油田使用天然气轻烃分离新技术,研制成功浅冷嫁接油吸收工艺精分馏装置。
该工艺采用油吸收原理,在氨制冷后嫁接油吸收工艺精分馏装置,利用精分馏工艺切割吸收轻烃,提高轻烃收率,生产高附加值的液化气和车用液化气产品,其轻烃吸收率可达70%以上。
2.6.2 轻烃分离工艺的优化设计华南理工大学根据lng冷量的特性,按照冷量梯级利用的原则,设计了一种新的lng轻烃分离流程。
该流程的特点在于轻烃分离过程不需要使用压缩机,能耗较低,而且可利用lng的冷量将一部分分离完轻烃的甲烷再液化过冷并低压液相储存,使轻烃分离流程具有供气调峰功能,同时使分离获得的轻烃产品保持低压液相,方便产品的储运和销售。
以深圳项目进口的澳大利亚lng为例,此优化流程的模拟计算结果表明,新流程功耗降低47.3%,脱甲烷塔的热负荷降低27.3%,并且能够将20%左右的甲烷低压储存,用于供气调峰,经济效益明显。
2.6.3 有调峰功能的液化天然气的轻烃分离方法(1)原料预热。
常压的lng提压到1.00~2.00mpa,先后与用于调峰的甲烷液体、从闪蒸塔顶分离出来的甲烷气体及脱甲烷塔顶部分离出来的甲烷气体分别换热而部分汽化,汽化分率在0.25~0.40之间。
(2)轻烃分离。
经预热而部分汽化的lng先进入闪蒸塔,从闪蒸塔顶部分离出来的甲烷气体同原料lng换热而被全部冷凝。
闪蒸塔底部的天然气液体提压到2.20~3.20mpa,经过预热后输送到脱甲烷塔中分离,甲烷组分全部从脱甲烷塔塔顶以气相分离出来,此股甲烷气体通过同原料lng换热而被全部液化,脱甲烷塔的釜液主要为c+2轻烃。
将从闪蒸塔顶分离出来并被液化的甲烷物流分成a 股和b股。
( 3)调峰天然气低压液相储存。