一种可与接收站冷能供应相匹配的空气分离方法技术

本发明专利技术公开了一种可与接收站冷能供应相匹配的空气分离方法，包括以下步骤：当LNG供应充足时，来自空分系统的氮气经多次压缩后与LNG多次换热，获得高压过冷液氮，为空分系统提供冷量；从高压过冷液氮中抽出一股液氮并节流后与第二股原料空气换热，液氮升温成低压氮气，并汇入与LNG换热的氮气中，第二股原料空气降温液化成液空，液空形成储备液空，当LNG供应不足时，将储备液空送入空分系统的上塔，为空分系统提供冷量及部分分离空气，此时，LNG与来自空分系统的氮气没有热交换，LNG与原料空压机的冷却液换热，升温至管输温度后送入天然气管线。本发明专利技术能够使空气分离方法对LNG冷能的需求与LNG冷能的供应很好地相匹配。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：当LNG供应充足时，来自空分系统的氮气经多次压缩后与LNG多次换热，获得高压过冷液氮，为空分系统提供冷量；从高压过冷液氮中抽出一股液氮并节流后与第二股原料空气换热，液氮升温成低压氮气，并汇入与LNG换热的氮气中，第二股原料空气降温液化成液空，液空形成储备液空，当LNG供应不足时，将储备液空送入空分系统的上塔，为空分系统提供冷量及部分分离空气，此时，LNG与来自空分系统的氮气没有热交换，LNG与原料空压机的冷却液换热，升温至管输温度后送入天然气管线。本专利技术能够使空气分离方法对LNG冷能的需求与LNG冷能的供应很好地相匹配。【专利说明】
本专利技术涉及一种空气分离方法，特别涉及一种利用液化天然气冷能、但液化天然气冷能供应又不稳定的空气分离方法。
技术介绍
中国专利技术专利文献CN101943512B在2011年I月12日公开了一种利用液化天然气冷能的空气分离方法，这种空气分离方法要求液化天然气的冷能要连续不间断稳定供应。但是，接收站的LNG总是白天气化多，可供应的冷能充裕，晚上LNG气化少，可供应的冷能不足。这种对LNG冷能需求与供应之间的矛盾严重影响了上述利用液化天然气冷能的空气分离方法的应用，也严重影响了不稳定LNG冷能的充分利用。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:第一股原料空气冷却后进入空气分离系统的下塔进行初步分离；当LNG供应充足时，来自空气分离系统的氮气经多次压缩后与LNG多次换热，获得高压过冷液氮，为空气分离系统提供冷量，LNG换热后升温至管输温度送入天然气管线；从高压过冷液氮中抽出一股液氮与第二股原料空气换热，液氮升温成低压氮气，并汇入与LNG换热的氮气中，第二股原料空气降温液化成液空LA，液空LA形成储备液空LA存入液空贮槽，当LNG供应不足时，将储备液空LA送入空分系统的上塔，为空分系统提供冷量及部分分离空气，此时，LNG与来自空气分离系统的氮气没有热交换，LNG与原料空压机的冷却液换热，升温至管输温度后送入天然气管线。当LNG供应充足时，从高压过冷液氮中抽出一股并节流后过冷作为液氮产品，从高压过冷液氮中抽出一股液氮与出入下塔顶部的压力氮气换热，为空气分离系统提供冷量，液氮换热升温成循环压力氮气，循环压力氮气进一步升温后与LNG换热，形成高压过冷液氮。当LNG供应充足时，从高压过冷液氮中抽出一股作为复热液氮，从高压过冷液氮中抽出一股作为过冷液氮，过冷液氮被复热液氮进一步冷却成液氮产品，复热液氮升温成液氮，与第二股原料空气换热，液氮被复热成低压氮气，并汇入所述低温氮气；第二股原料空气被降温液化成液空LA，液空LA分成两部分，一部分送入上塔，为空分系统提供冷量及部分分离空气，另一部分存入液空贮槽，形成储备液空LA。当LNG供应不足时，从下塔顶部抽出一股氮气复热后送出作为氮气产品或者放空。当LNG供应充足时，LNG与乙二醇水溶液换热，冷却后的乙二醇水溶液作为原料空压机中间冷却器和末级冷却器的冷却液。本专利技术具有的优点和积极效果是:既具备了现有利用液化天然气冷能的空气分离方法可大幅度降低液体空分产品的单位电耗、可获得大量液氮产品、氩提取率高、不消耗冷却水等优点，又使利用液化天然气冷能的空气分离方法对LNG冷能的需求与接收站LNG冷能的供应很好地相匹配，使利用液化天然气冷能的空气分离方法能获得更多的应用，使接收站不稳定供应的LNG冷能获得更多的利用，完全符合节能减排、发展循环经济的大趋势，具有明显的社会效益和经济效益。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例1的工艺流程图；图2为本专利技术实施例2的工艺流程图。图中:1、21、空气过滤器，2、空压机，3、纯化器，4、主换热器，5、下塔，6、主冷凝蒸发器，7、上塔，8、液空液氮过冷器，9、液氮-氮换热器，10、23再生用加热器，11、放空消音器，12、LNG-氮换热器，13、乙二醇水溶液循环泵，14、LNG-乙二醇水溶液换热器，15、低温低压氮气压缩机，16、低温中压氮气压缩机组，17、空压机，18、纯化器，19、空气液化器，20、液氮过冷器，21、空气过滤器，22、液空贮槽。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:本专利技术，包括以下步骤:第一股原料空气101冷却后进入空分系统的下塔5进行初步分离；当LNG601供应充足时，来自空分系统的氮气经多次压缩后与LNG601多次换热，获得高压过冷液氮710，为空分系统提供冷量及部分分离空气，LNG601换热后升温至管输温度送入天然气管线；其特点在于:从高压过冷液氮710中抽出一股冷液氮711与第二股原料空气301换热，液氮711升温成低压氮气712，并汇入与LNG601换热的氮气中，第二股原料空气301降温液化成液空LA302，液空LA302形成储备液空LA305存入液空贮槽22，当LNG601供应不足时，将储备液空LA305送入空分系统的上塔7，为空分系统提供冷量及部分分离空气，此时，LNG601与来自空分系统的氮气没有热交换，LNG601与原料空压机的冷却液换热，升温至管输温度后送入天然气管线。实施例1:请参阅图1，一种可与接收站冷能供应相匹配的空分方法，包括以下步骤:第一股空气100经空气过滤器I吸入并经空压机2多级压缩(各级冷却器用乙二醇水溶液冷却)达到0.5MPa左右，然后进空气纯化器3除去二氧化碳、水、乙炔等有害杂质，压缩净化后的第一股原料空气101送入空气分离系统的下塔5。第二股空气200经空气过滤器21吸入并经空压机17多级压缩(各级冷却器用乙二醇水溶液冷却)达到0.4MPa左右，然后进空气纯化器18除去二氧化碳、水、乙炔等杂质，压缩净化后的第二股原料空气301送入空气液化器19，在其中被从高压过冷液氮710中引出的经节流后的液氮711冷却并液化成液空LA302，该液空302形成储备液空LA305被送入液空贮槽22，在晚上LNG冷能供应不足时，从液空贮槽22中抽出储备液空LA305与富氧液空106汇合后送入上塔7，为空气分离系统提供所需的冷量及部分分离空气。液氮711被复热气化为低压氮气712，与出主换热器4的低温低压氮气208汇合成低温氮气713，进LNG-氮换热器12与LNG601换热。第一股原料空气101在主换热器4中与返流气体换热降温到要求温度后送入下塔5。在下塔5经初步分离后，在下塔5底部得到富氧液空106，在下塔5顶部得到压力氮气。在LNG601供应充足的白天，抽出下塔5顶部的一部分压力氮气103进入液氮-氮换热器9中被LNG-氮换热器12来的循环压力液氮708液化后返回下塔5，实现冷量的传递。下塔5顶部的其余压力氮气进入主冷凝蒸发器6，在其中被上塔7来的液氧冷凝成液氮。该液氮的一部分送回下塔以维持下塔的精馏工况，另一部分液氮107经液空液氮过冷器8过冷后节流送入上塔7顶部参与精馏。出下塔的富氧液空106经液空液氮过冷器8过冷后节流送入上塔7中部参与上塔7的精馏。送入上塔的液氮107、富氧液空106与主冷凝蒸发器6蒸发的气氧进行再次精馏，在上塔7顶部得到低压氮气104，并获得精馏产品液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可与接收站冷能供应相匹配的空气分离方法，包括以下步骤：第一股原料空气(101)冷却后进入空气分离系统的下塔(5)进行初步分离；当LNG(601)供应充足时，来自空气分离系统的氮气经多次压缩后与LNG(601)多次换热，获得高压过冷液氮(710)，为空气分离系统提供冷量，LNG(601)换热后升温至管输温度送入天然气管线；其特征在于：从高压过冷液氮(710)中抽出一股液氮(711)与第二股原料空气(301)换热，液氮(711)升温成低压氮气(712)，并汇入与LNG(601)换热的氮气中，第二股原料空气(301)降温液化成液空LA(302)，液空LA(302)形成储备液空LA(305)存入液空贮槽(22)，当LNG(601)供应不足时，将储备液空LA(305)送入空分系统的上塔(7)，为空分系统提供冷量及部分分离空气，此时，LNG(601)与来自空气分离系统的氮气没有热交换，LNG(601)与原料空压机的冷却液换热，升温至管输温度后送入天然气管线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江克忠，夏永强，江蓉，张磊，赖勇杰，王玉川，魏林瑞，胡钰，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11