[发明专利]一种LNG冷能梯级利用装置和方法

说明书

本发明公开了一种LNG冷能梯级利用装置和方法，所述LNG冷能梯级利用装置包括第一换热单元、第二换热单元、第三换热单元、第四换热单元、空气分离单元以及烟气分离单元，通过所述LNG冷能梯级利用装置和方法开发出了能够同时进行空气分离、烟气分离以及LNG冷能发电的LNG冷能多级利用方式，增加了LNG冷能利用方式的多样性，也增加了LNG输出产品的多样性，进而提高了LNG冷能的利用率。此外，所述LNG冷能梯级利用装置和方法能够处理烟气，变废为宝，减小环境污染，且工艺能耗低，进一步降低了工艺流程成本，具有可观的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及LNG冷能利用技术领域，特别是一种LNG冷能梯级利用方法与装置。

背景技术

LNG是将天然气在常压条件下，降温至-162℃左右，制得的无色、透明的液体，液化过程可将天然气体积可以缩小至1/625，有利于储存和长距离运输。一般情况下，进口LNG在运输到接收站之后，需将液态天然气转化为气态才能使用。LNG气化后可并入燃气管网输送给终端用户，气化过程会释放出约830kJ/kg的冷能。

LNG冷能回收可用于冷能发电、空气分离、低温粉碎、蓄冷业和LNG轻烃回收等。目前已有的LNG冷能利用的装置和方法，多是针对单一利用方式设计的，而单一的冷能利用方式仅能利用较小温度区间内的冷能，导致目前LNG冷能利用率仅为8％～20％。

因此现有技术还有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种LNG冷能梯级利用装置和方法，旨在克服现有LNG冷能利用的装置和方法冷能利用方式单一、LNG冷能利用率低的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种LNG冷能梯级利用装置，其中，其包括第一换热单元、第二换热单元、第三换热单元、第四换热单元、空气分离单元以及烟气分离单元，其中，第一换热单元与第二换热单元和第三换热单元依次相连，所述第二换热单元与第四换热单元相连，所述第四换热单元与所述空气分离单元相连，所述烟气分离单元与所述第三换热单元相连；所述第一换热单元通入的LNG依次通过第二换热单元和第三换热单元以形成冷能回收支路；所述第三换热单元通入的空气依次通过第二换热单元、第四换热单元以及空气分离单元，以形成空气分离支路；所述第三换热单元通入的烟气通过烟气分离单元以形成烟气分离支路。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述LNG冷能回收支路中还包括LNG发电单元，所述第一换热单元以及第二换热单元均和所述LNG发电单元相连。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述第一换热单元通入的LNG依次通过第二换热单元和第三换热单元以形成冷能回收支路之前还包括，所述第一换热单元通入的LNG依次通入第二换热单元和LNG发电单元再循环回到第一换热单元以形成LNG冷能循环支路。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述LNG冷能回收支路中还包括多级冷媒发电单元，所述多级冷媒发电单元和第二换热单元相连。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述多级冷媒发电单元还包括第一冷媒发电单元和第二冷媒发电单元，所述第一冷媒发电单元和第二换热单元相连，所述第二冷媒发电单元和第一冷媒发电单元相连。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述空气分离单元包括第一精馏塔和第二精馏塔，所述第四换热单元、第一精馏塔和第二精馏塔依次相连。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述空气分离支路还包括第三冷媒发电单元，所述第三冷媒发电单元和第四换热单元，同时还和第一换热单元相连。

所述LNG冷能梯级利用装置，其中，所述烟气分离支路还包括处理单元，所述处理单元包括存储罐和干冰机，所述第三换热单元、存储罐和干冰机依次相连。

一种LNG冷能梯级利用方法，其中，包括如下步骤: