[发明专利]液化天然气冷能储蓄用于空气分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用蓄冷技术领域，具体地说是一种液化天然气冷能储蓄用于空气分离的方法。

背景技术

液化天然气是天然气经过脱酸、脱水处理，通过低温工艺冷冻液化而成的低温(-162℃)液体混合物，其主要成分为甲烷。液化天然气接收站需要将液化天然气气化后才能输送给用户。在复热气化用作燃料的过程中将吸收大量的热量，理论上液化天然气可以回收的冷能870kJ/kg。目前，这种冷能大部分被释放到海水中，不仅是极大的浪费，对海水水质也造成了很大的影响。随着液化天然气的迅速发展，其冷能的利用会日益受到重视。

目前有文献报道，液化天然气气化释放的冷量应用于空气分离装置。但是所有资料显示，此类方法都是利用液化天然气与用冷端直接进行热交换。在实际情况中，液化天然气气化量是有波峰波谷的，在不同时段不同季节都会有较大的差异。这就给冷能利用带来不稳定因素，应用于空气分离装置势必受到很大的影响。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种液化天然气冷能储蓄用于空气分离的方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，在液化天然气与空气分离装置之间增加蓄冷槽，蓄冷槽中装有蓄冷剂，蓄冷剂储蓄液化天然气气化时所释放的冷量；再利用载冷剂与蓄冷剂进行热交换，然后载冷剂在换热器中与循环氮气进行热交换，为空气分离提供冷量。

所述的蓄冷剂为氨、30％的乙二醇溶液、异丁烷中的一种。

所述的载冷剂为氟利昂R22、30％的甲醇溶液、二氯甲烷、三氯乙烯中的一种。

该方法使用的装置结构包括空气压缩机、换热器一、换热器二和精馏塔，空气压缩机与换热器一通过管道连通；精馏塔的一侧与换热器一连通，另一侧与换热器二连通；换热器一和换热器二之间连通的管道上设置有循环氮气压缩机，精馏塔通过管道分别与氩塔、液氧储罐、液氮储罐连通；换热器二通过装有载冷剂的管道与蓄冷槽连通，蓄冷槽与液化天然气管道连通。

所述的氩塔通过管道与液氩储罐连通。

本发明的液化天然气冷能储蓄用于空气分离的方法和现有技术相比，具有利用率高、供冷稳定的特点，不但提高了装置的工作效率，而且大幅降低了其能耗，降低了工作成本。

附图说明

附图为液化天然气冷能储蓄用于空气分离装置的结构示意图；

图中：1、空气压缩机；2、换热器一；3、循环氮气压缩机；4、精馏塔；5、氩塔；6、换热器二；7、液氩储罐；8、蓄冷槽；9、液氧储罐；10、液氮储罐；11、液化天然气管道；12、载冷剂管道。

具体实施方式

实施例1：

将空气压缩机1与换热器一2通过管道连通；精馏塔4的一侧与换热器一2连通，另一侧与换热器二6连通；换热器一2和换热器二6之间连通的管道上设置有循环氮气压缩机3，精馏塔4通过管道分别与氩塔5、液氧储罐7、液氮储罐连通9；氩塔5通过管道与液氩储罐10连通；换热器二6通过载冷剂管道12与蓄冷槽8连通，蓄冷槽8与液化天然气管道11连通。

其中载冷剂管道12中的载冷剂为氟利昂R22，蓄冷槽8中的蓄冷剂为氨；首先蓄冷槽8中的氨储存液化天然气气化时所释放的冷量，然后载冷剂管道12中的氟利昂R22与氨热交换，之后氟利昂R22与循环氮气在换热器6中换热，这样氟利昂R22的冷量就传给了空气分离装置中的循环氮气，循环氮气冷却空气分离装置中的空气，冷却后的空气进入精馏塔4精馏，根据空气中组分沸点不同，依次得到液氧、液氮和液氩。

实施例2：

将空气压缩机1与换热器一2通过管道连通；精馏塔4的一侧与换热器一2连通，另一侧与换热器二6连通；换热器一2和换热器二6之间连通的管道上设置有循环氮气压缩机3，精馏塔4通过管道分别与氩塔5、液氧储罐7、液氮储罐连通9；氩塔5通过管道与液氩储罐10连通；换热器二6通过载冷剂管道12与蓄冷槽8连通，蓄冷槽8与液化天然气管道11连通。

其中载冷剂管道12中的载冷剂为30％的甲醇溶液，蓄冷槽8中的蓄冷剂为30％的乙二醇溶液；首先蓄冷槽8中的30％的乙二醇溶液储存液化天然气气化时所释放的冷量，然后载冷剂管道12中的30％的甲醇溶液与30％的乙二醇溶液热交换，之后30％的甲醇溶液与循环氮气在换热器6中换热，这样30％的甲醇溶液的冷量就传给了空气分离装置中的循环氮气，循环氮气冷却空气分离装置中的空气，冷却后的空气进入精馏塔4精馏，根据空气中组分沸点不同，依次得到液氧、液氮和液氩。

实施例3：