[发明专利]一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统

说明书

本发明提供一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，包括LNG冷箱、空分冷箱、第一循环氮压机、液氮冷箱、第二循环氮压机、增压透平膨胀机，LNG冷箱与空分冷箱之间通过管道首尾连接形成第一循环通道，LNG冷箱与第一循环氮压机之间通过管道首尾连接形成第二循环通道，液氮冷箱与第二循环氮压机、增压透平膨胀机之间通过管道首尾连接形成第三循环通道；第一、二、三循环通道之间层层递进。本发明在LNG冷能负荷变化时，通过三个循环之间层层递进式运转，形成一个大循环，使得来自空分冷箱的压力氮气多次在LNG冷箱中与LNG换热，充分利用了LNG汽化产生的冷能，提高了空分液体产品的产量，降低了单位能耗。

技术领域

本发明涉及LNG冷能利用技术领域，具体涉及一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统。

背景技术

LNG冷能空分系统是利用LNG汽化时产生的冷量来生产液氧、液氮、液氩的全液体空分系统，是LNG接收站冷能利用最广泛的方式之一。在LNG汽化过程中，不同条件下LNG的冷能负荷是不同的，LNG温度越低，LNG压力越低，相同流量下可利用的冷能越多，其负荷也就越大，空分系统可利用的冷能就越充分，将直接影响冷能空分系统的产量和单位能耗。

目前，大部分的LNG接收站的LNG供应温度均受BOG回收系统及NG外输量的影响。一般在冬季时，LNG汽化流量较大，BOG流量小，使得BOG再冷凝时LNG的温升较小，从而使得LNG供应温度较低，有利于冷能空分系统的运行，其产量大；反之，在夏季时，LNG汽化流量较小，BOG流量大，使得BOG再冷凝时LNG的温升较大，从而使得LNG供应温度较高，不利于冷能空分系统的运行，此时冷能空分系统的产量较小且单位能耗较高。然而空分液体产品通常在冬季为销售淡季，需求量小；在夏季为销售旺季，需求量特别大，供需失衡情况比较严重。因此，本发明意在提供一种可以适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，具有空分液体产品产量大、单位能耗低的特点，同时能够满足冬夏季空分液体产品的供需平衡。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，具有空分液体产品产量大、单位能耗低及投入成本低等特点，同时能够满足冬夏季空分液体产品的供需平衡，适应性好。

本发明内容公开的一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，包括

LNG冷箱、空分冷箱、第一循环氮压机、液氮冷箱、第二循环氮压机,及增压透平膨胀机；

所述LNG冷箱与空分冷箱之间通过管道首尾连接形成第一循环通道，所述LNG冷箱与第一循环氮压机之间通过管道首尾连接形成第二循环通道，所述液氮冷箱与第二循环氮压机、增压透平膨胀机之间通过管道连接形成第三循环通道；所述第一、二、三循环通道之间层层递进。

进一步地，所述空分冷箱气相出口通过压力氮气管道与所述LNG冷箱相连接，所述LNG冷箱通过循环液氮管道与所述空分冷箱液相入口相连接；所述LNG冷箱通过第一循环氮气管道与所述第一循环氮压机一段入口相连接，所述第一循环氮压机一段出口通过第二循环氮气管道与所述LNG冷箱相连接；所述LNG冷箱通过第三循环氮气管道与所述第一循环氮压机二段入口相连接，所述第一循环氮压机二段出口通过高压氮气管道与所述LNG冷箱相连接。