常温氮气回收LNG冷能工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种常温氮气回收LNG冷能工艺，LNG部分：LNG分两路进入LNG冷箱，一路进入换热器与常温氮气换热，对氮气进行初步冷却；另一路进入闪蒸罐进行闪蒸，通过闪蒸罐的LNG分成气相和液相。氮气部分：氮气通过循环氮气压缩机增压，提高液化的温度后通过LNG换热器，先和经过闪蒸罐的气相LNG进行热交换，做为第一步预冷；再和直接进入换热器的LNG换热，进一步冷却；然后和经过液氮闪蒸罐出来的低温氮气换热，再次冷却自身温度；最后和通过闪蒸罐的深冷LNG进行换热。本发明专利技术常温氮气经过四重换热，逐步降温液化为氮气，LNG通过LNG冷箱，将冷量转移而不是扩散至大气，在自身气化的同时收集了冷量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的技术是换热器在LNG气化过程中的一种应用，用常温氮气将LNG加热，使LNG转变为常温天然气，而氮气本身液化为液氮。
技术介绍
LNG的液化费用约占LNG总成本的30％，这30％的费用通过冷源的方式蓄积在LNG中。LNG气化成常温、大气压的气体时，大约放热200kcal/kg(约840kJ/kg)。目前，这种冷源通过与大气进行热交换，冷量都被释放到环境中，没有利用收集。如能将其回收并利用于需要冷源的地方，不仅能够节约再次气化所需费用，对节能也会产生良好的影响。本专利技术即针对现有技术中存在的此方面缺陷，提出了一种常温氮气回收LNG冷能工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种常温氮气回收LNG冷能工艺，常温氮气经过四重换热，逐步降温液化为氮气，LNG通过LNG冷箱，将冷量转移而不是扩散至大气，在自身气化的同时收集了冷量。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种常温氮气回收LNG冷能工艺，其中：LNG部分：LNG分两路进入LNG冷箱，其中，一路进入换热器与常温氮气换热，对氮气进行初步冷却，同时自身加热气化至常温天然气；另一路进入闪蒸罐进行闪蒸，通过闪蒸罐的LNG分成气相和液相；气相LNG压力降低，温度升高至-120℃左右进入换热器，冷却氮气，液相LNG降温至深冷，对经过二次冷却的氮气做热交换，自身气化为天然气，同时液化氮气为液氮。氮气部分：氮气通过循环氮气压缩机增压，提高液化的温度后通过LNG换热器，先和经过闪蒸罐的气相LNG进行热交换，做为第一步预冷；再和直接进入换热器的LNG换热，进一步冷却；然后和经过液氮闪蒸罐出来的低温氮气换热，再次冷却自身温度；最后和通过闪蒸罐的深冷LNG进行换热，自身完全液化为液氮。上述的常温氮气回收LNG冷能工艺，其中，液氮通过LNG冷箱内的液氮闪蒸罐，进行闪蒸，出来的气相做为气相氮气的预冷介质进入换热器，液氮做为空分装置的冷源，进入到空分冷箱内部，两股氮气在释放完冷量后汇合进入循环氮气压缩机，重新增压循环使用。上述的常温氮气回收LNG冷能工艺，其中，冷箱内含有LNG闪蒸罐、液氮闪蒸罐及换热器。本专利技术相对于现有技术具有如下有益效果：本专利技术提供的常温氮气回收LNG冷能工艺，区别于现有技术中空温式气化器以及水浴加热器对LNG的升温，而是用常温氮气将LNG加热，使LNG转变为常温天然气，而氮气本身液化为液氮。附图说明图1为本专利技术提供的常温氮气回收LNG冷能工艺的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。现有技术中，LNG一般是通过空温式气化器与大气进行换热，本身气化为天然气，而冷量将完全散发到大气中，没有利用收集，是对冷量的一种浪费。在北方地区，由于大气环境温度过低(低于零点)，空温式气化器不能满足LNG气化的要求，还需要增加水浴气化器。这种设备通过电加热的方式升温设备内部的水，LNG则通过与恒温水进行热交换气化。这种方式除了没有利用原LNG中的冷量，还增加了用电负荷，增加能耗。根据LNG的性质，其气化压力的不同，LNG可利用的冷量也不同。一般温度可以达至-150℃左右，将这一部分能源利用于分离液体空气，可使液体空分装置在同等生产规模情况下，节电40％-50％、节水50％-70％，其经济效益与社会效益可观。但LNG本身是甲类危险介质，具有易燃易爆的特点。直接将LNG用于空分装置，危险性较高。为解决这一难题，现在利用氮气做为冷量传输的中间体。氮气做为一种惰性气体，与LNG换热时安全隐患较小，且氮气本身可以通过冷源形成液氮(-196℃)，进入空分装置，对空气进行液化。通过氮气收集冷量并用于空分，可利用原LNG冷量70％-80％。综上所述，专利技术提供的常温氮气回收LNG冷能工艺，具体方案为：一、LNG部分：LNG分两路进入LNG冷箱(冷箱内含有，LNG闪蒸罐，液氮闪蒸罐及换热器)。其中一路直接进入换热器与常温氮气换热，对氮气进行初步冷却，同时自身加热气化至常温天然气。另一路进入闪蒸罐，进行闪蒸(绝热膨胀)，通过闪蒸罐的LNG分成气相和液相。气相压力降低，温度升高至-120℃左右进入换热器，冷却氮气。液相LNG降温至深冷，对经过二次冷却的氮气做热交换，自身气化为天然气，同时液化氮气为液氮。二、氮气部分：氮气通过循环氮气压缩机增压，提高液化的温度，通过LNG换热器。先和经过闪蒸罐的气相天然气进行热交换，做为第一步预冷；再和直接进入换热器的LNG换热，进一步冷却；然后和经过液氮闪蒸罐出来的低温氮气换热，再次冷却自身温度；最后和通过闪蒸罐的深冷LNG进行换热，自身完全液化为液氮。液氮通过LNG冷箱内的液氮闪蒸罐，进行闪蒸。出来的气相做为气相氮气的预冷介质进入换热器，液氮做为空分装置的冷源，进入到空分冷箱内部。两股氮气在释放完冷量后汇合进入循环氮气压缩机，重新增压循环使用。本专利技术提供的工艺，使用氮气吸收LNG冷量，将冷量转移到氮气中，让氮气变为液氮，同原有技术水浴气化器中通过电加热方式提供热量的方式相比，减少了能耗。另外，本工艺中如使用低温氮气来实现上述目的，则仅需要和LNG换热一次就能液化氮气，常温氮气四重步骤液化流程，可能能通过别的惰性气体介质来实现，如氩气。虽然本专利技术已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本专利技术的保护范围当以权利要求书所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温氮气回收LNG冷能工艺，其特征在于：LNG部分：LNG分两路进入LNG冷箱，其中，一路进入换热器与常温氮气换热，对氮气进行初步冷却，同时自身加热气化至常温天然气；另一路进入闪蒸罐进行闪蒸，通过闪蒸罐的LNG分成气相和液相；气相LNG压力降低，温度升高至‑120℃左右进入换热器，冷却氮气，液相LNG降温至深冷，对经过二次冷却的氮气做热交换，自身气化为天然气，同时液化氮气为液氮。氮气部分：氮气通过循环氮气压缩机增压，提高液化的温度后通过LNG换热器，先和经过闪蒸罐的气相LNG进行热交换，做为第一步预冷；再和直接进入换热器的LNG换热，进一步冷却；然后和经过液氮闪蒸罐出来的低温氮气换热，再次冷却自身温度；最后和通过闪蒸罐的深冷LNG进行换热，自身完全液化为液氮。

【技术特征摘要】
1.一种常温氮气回收LNG冷能工艺，其特征在于：LNG部分：LNG分两路进入LNG冷箱，其中，一路进入换热器与常温氮气换热，对氮气进行初步冷却，同时自身加热气化至常温天然气；另一路进入闪蒸罐进行闪蒸，通过闪蒸罐的LNG分成气相和液相；气相LNG压力降低，温度升高至-120℃左右进入换热器，冷却氮气，液相LNG降温至深冷，对经过二次冷却的氮气做热交换，自身气化为天然气，同时液化氮气为液氮。氮气部分：氮气通过循环氮气压缩机增压，提高液化的温度后通过LNG换热器，先和经过闪蒸罐的气相LNG进行热交换，做为第一步预冷；再和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王定中，章润远，夏星星，
申请(专利权)人：上海恩图能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31