[实用新型]一种液化天然气冷能用于制冰的装置有效

专利信息
申请号: 201120307627.3 申请日: 2011-08-23
公开(公告)号: CN202281433U 公开(公告)日: 2012-06-20
发明(设计)人: 徐文东;柳珉敏;陈善铃;冯俊杰 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: F25C1/14 分类号: F25C1/14
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 何淑珍
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 液化 天然 气冷 用于 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型公开了一种LNG冷能用于制冰的装置。

背景技术

LNG(liquid natural gas)是天然气经脱酸、脱水处理,低温工艺冷冻液化而成的低温液体混合物,其生产过程能耗高。而LNG接收站汽化1kg LNG约需要提供830 kJ能量,即约230kWh每吨。

若能将该LNG冷能有效回收利用,可以节省能源、减少LNG 汽化过程污染、降低下游市场供气价格,提高天然气的经济效益。日本,美国,加拿大等国家很早开始研究LNG冷能利用,如海水淡化,空气分离,低温粉碎,制冰,发电等。

从日本LNG冷能利用的情况来看,LNG淡化海水是LNG冷能利用最为有效率的方式,但LNG冷能利用技术和经济效益最好的却是应用在空气分离行业,主要因为空气液化所需的液化温度与LNG的温度最为接近。中国专利201010184299.2发明公开了一种利用LNG冷能的全液体空气分离装置。该发明具有较好的经济效益,但系统复杂,且需要较多的能量压缩经分馏后的氮气,因为氮气液化温度为-200℃左右,而LNG冷能在流进管后,其温度甚至高于-162℃,离氮气液化温度还有较大的差距,所以还需要较大的能耗。中国专利申请201010141071.5公开了一种基于LNG卫星站冷能利用的倒灌式空气分离系统。从该发明可看出,循环利用空气分离后的氮气可以将LNG冷能用来分离空气,但事实是空气分离后,氮气百分含量大,温度低,但氮气始终不能够液化(其液化温度低于LNG温度的-162℃)。所以LNG冷能的利用是不充分的,且有较多的低温氮气浪费。从以上分析可以看出,LNG冷能利用于空气分离过程,设备、过程复杂,能量利用效率低。

利用LNG冷能发电,在世界范围内并不多见,而且由于LNG的温度为-162℃,冷能品质高,直接用来推动轮机一类发电装置,其效率较低,其能量利用效率仅为10%左右。中国专利200720007870.7实用新型提供一种LNG冷能梯级、集成利用系统,利用液化天然气 (LNG)冷能梯级、集成用于低温发电、冷库、室内滑冰场和冷水空调,并建立了冷能服务公司、冷库公司、室内滑冰场公司和冷水空调公司四个建设项目。如果LNG站的气化量受到限制,设备得不到合理利用,将导致LNG冷能梯级利用会有设备成本高昂,维护运行费用高,实际难于取得良好经济效益,甚至难于收回投资,而用于制冰等从能量利用效率,温度匹配都比较合适,而且有比较好的经济性。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术,解决了目前LNG是直接通过气化供气的,而气化过程中LNG的冷量是白白浪费的,将LNG冷能用于制冰,则充分利用了LNG的冷能,节约能量。充分利用LNG冷能制冰,通过控制管路循环系统质量流量而达到控制各管路进出口温度、压力等参数的目的。

本实用新型目的通过如下技术方案实现:

一种液化天然气冷能用于制冰的方法,包括以下步骤:

(1)0.3~0.5MPa、-162℃的液化天然气与浓度为40%~55%wt、1~2℃的乙二醇水溶液热交换后温度为15~20℃,压力为0.3~0.5MPa,再气化为 0.3~0.5MPa、25℃的天然气后进入天然气管网;

(2)热交换后的乙二醇水溶液温度降为-34~-36℃,增压至0.3~0.5MPa后,与水换热,水凝结为冰,将冰刮下;      

(3)与水热交换后的乙二醇水溶液返回乙二醇常温储罐,常温储罐中的乙二醇水溶液升高为1~2℃,循环利用。 

实施所述的方法的装置,包括LNG储罐1、 LNG气化器4;乙二醇水溶液冷储罐5、制冰机9、乙二醇水溶液常温储罐10、温度传感器14、压力传感器15和第一LNG空气汽化器16;所述LNG储罐1与LNG气化器4的冷物流进口连接,LNG气化器4的冷物流出口再与第一LNG空气汽化器16的进口连接,LNG气化器4与第一LNG空气汽化器16连接的管路上连接有压力传感器15和温度传感器14,第一LNG空气汽化器16的出口连接到天然气管网,第一LNG空气汽化器16的壳体通空气;LNG气化器4的热物流进口与乙二醇水溶液常温储罐10的出口连接,LNG气化器4的热物流出口依次与乙二醇水溶液冷储罐5和制冰机9的冷媒进口连接,制冰机9的冷媒出口再连接到乙二醇水溶液常温储罐10的进口,制冰机9的自来水进口与自来水管连接。

所述LNG储罐1与LNG气化器4冷物流进口通过保温管线连接,保温管线上设有第一离心泵3、调节阀2和流量计。

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