采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法技术

本发明专利技术公开了采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法，它包括以下步骤：S1、利用LNG冷能进行轻烃回收；S2、利用完成轻烃回收后的LNG冷能进行油田伴生气凝液回收或制取液化CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶；S3、利用完成油田伴生气凝液回收或制取CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶后的LNG冷能进行仓库制冷或海水淡化。本发明专利技术的有益效果是：在满足不同用户操作特性的前提下，安排冷能在多个用户间的优化配置，实现了冷能的梯级利用。根据各种冷能利用工艺对温位的需求，制定了三级利用方案，提高了LNG冷量回收率，减少LNG的汽化费用，对节约能源、提高能源利用效率具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法
本专利技术涉及LNG冷能利用
，特别是采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法。
技术介绍
进入21世纪以来，世界石油价格高涨，能源和电力成本大幅度提高，在中国经济快速发展的形式下，节约能源、提高能源利用率已经刻不容缓。LNG作为清洁高效的能源，受到世界各国的青睐，由此也带来了LNG工业的迅速发展(年均20％的增长速度)。LNG是由低污染天然气经过脱酸、脱水处理，通过低温工艺冷冻液化而成低温(-162℃)的液体混和物，其密度大约增加600倍，以利于长距离运输。每生产一吨LNG的动力及公用设施耗电量约为850kw·h，而在LNG接收站，一般又需将LNG通过汽化器汽化后使用，汽化时放出很大的冷量，其值大约为830kJ/kg，这种冷量包括液态天然气的汽化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热。如果直接让液化天然气在环境中蒸发，吸收环境的热量升温，不仅会使LNG携带的冷能白白地浪费掉，而且会对环境造成冷污染。近年来，我国已在LNG的生产、运输和应用等领域取得了卓越的成果。2009年，中国进口液化天然气553.2万吨，增长65.8％，占当年中国液化气进口总量的57.1％，比重较2008年提高了1个百分点。2010年中国进口天然气逾100亿立方米，其中包括约600万吨液化天然气。预计2015年中国LNG进口将超过2000万吨，2020年还会成倍增长。LNG在我国的大规模发展应用已经势不可挡，研究LNG冷能的利用方法，使其在多领域达到实用化的程度，在降低环境污染、应对能源危机的前提下，提升整个LNG产业链的经济效益和社会效益，具有重要的意义。目前我国LNG冷能的利用还没有得到推广，由于LNG冷能自身的衍生性，决定了这种能源的开发和利用还面临许多技术转换问题。目前，在LNG冷能利用方面存在冷能利用效率低、损大的现象，致使LNG所携带的大部分冷能没有得到合理利用。目前部分梯级冷能利用工艺的设计缺乏有力的理论论证，或者理论与实际利用存在脱节，仅仅从能量角度研究LNG冷能的梯级利用，而忽略了LNG冷能能质的高低，导致在实际的利用中LNG利用工艺的冷效率很低，存在LNG冷能没有得到合理、充分利用的现象，对于较低温位段内的高品质冷能用于对冷能品位要求低的工艺中，致使冷能利用效果明显降低。梯级冷能利用工艺虽然已经被提出，其仍然未能够从根本上解决LNG冷能利用效率不高、经济效益低的问题。(exergy)的定义为：物质或物流由给定状态经过可逆过程变化到与给定的环境基准相平衡所做的最大理论功。LNG冷能主要是因为LNG与周围环境存在温度不平衡引起的温度差以及由于压力不平衡引起的压力差。是衡量冷能大小和品质的重要指标，即用于指出某指定状态下所给定能量中能够做出的最大理论功的部分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种优化配置、提高了LNG冷量回收率、节约能源的采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法，它包括以下步骤：S1、利用LNG冷能进行轻烃回收；S2、利用完成轻烃回收后的LNG冷能进行油田伴生气凝液回收或制取液化CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶；S3、利用完成油田伴生气凝液回收或制取CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶后的LNG冷能进行仓库制冷或海水淡化本专利技术具有以下优点：本专利技术在满足不同用户操作特性的前提下，安排冷能在多个用户间的优化配置，实现了冷能的梯级利用。根据各种冷能利用工艺对温位的需求，制定了三级利用方案，提高了LNG冷量回收率，减少LNG的汽化费用，对节约能源、提高能源利用效率具有重要意义。附图说明图1为利用LNG冷能进行轻烃回收的结构示意图图2为利用LNG冷能进行油田伴生气凝液回收的结构示意图图3为利用LNG冷能制取液化CO2及干冰的结构示意图图4为利用LNG冷能低温粉碎废旧橡胶的结构示意图图5为冷冻仓库的梯级利用流程图图6为利用LNG冷能进行仓库制冷的结构示意图图7为采用冷媒直接接触冷冻法利用LNG冷能进行海水淡化的结构示意图图8为LNG冷能梯级利用第一种方案框架图图9为LNG冷能梯级利用第二种方案框架图图10为LNG冷能梯级利用第三种方案框架图图11为LNG冷能梯级利用第四种方案框架图图12为LNG冷能梯级利用第五种方案框架图图13为LNG冷能梯级利用第六种方案框架图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的描述，本专利技术的保护范围不局限于以下所述：采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法，它包括以下步骤：S1、利用LNG冷能进行轻烃回收；S2、利用完成轻烃回收后的LNG冷能进行油田伴生气凝液回收或制取液化CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶；S3、利用完成油田伴生气凝液回收或制取CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶后的LNG冷能进行仓库制冷或海水淡化。如图1所示，所述利用利用LNG冷能进行轻烃回收，其包括以下步骤：S11、原料预热。常压下-162℃的LNG通过泵增压到0.8MPa后进入分离流程，LNG进料分别与脱甲烷塔和闪蒸塔塔顶分离出来的甲烷气体换热，被加热的LNG部分汽化，然后进入闪蒸塔分离出甲烷。S12、预分离：被加热的LNG进入闪蒸塔，从闪蒸塔塔顶分离出来的气体是甲烷(质量分率约为99.4％)，甲烷由于沸点最低，首先从闪蒸塔塔顶分离出来，甲烷气体在压缩机中被压缩到1.4MPa，然后再与LNG进料换热而被全部液化。闪蒸塔釜液中还含有部分甲烷(质量分率50～60％)，因此通过LNG泵将其输入到脱甲烷塔中进行更深度的分离。S13、脱甲烷：经过预分离后，LNG通过泵增压到1.8MPa，后经过换热器，与脱甲烷塔塔底物料换热后进入脱甲烷塔。在脱甲烷塔中，甲烷全部从塔顶分离出来，甲烷气体(质量分率为99.1％)通过在换热器中同LNG进料换热而被全部冷凝，甲烷以液相输出。脱甲烷塔的釜液还有乙烷、丙烷以及极少的C4，输送到脱乙烷塔将乙烷分离出来。S14、脱乙烷：从脱甲烷塔塔底分离出的釜液增压到2.8MPa后，在换热器中与从闪蒸塔分离出的釜液换热，进入脱乙烷塔中，从塔顶分离出来气体乙烷(质量分率93％左右)，回收率可以达到94％。制取的乙烷主要通过管线输送到乙烯制取厂来制取乙烯，釜液主要包含有丙烷、丁烷等组分，它们可以作为较好的石油化工原料。本流程分离出来的液态甲烷压力和温度要低于美国应用的流程，包含更多的冷量。在甲烷汽化时，可以进一步回收这些冷量，用于作为乙烯装置的部分深冷冷量，还可以用于回收油田伴生气的凝液和深冷粉碎橡胶等。富气中分离轻烃是现有的利用LNG冷能轻烃分离的主要流程，而城市燃气中分离轻烃的工艺从未见报道。我国的商品天然气轻烃分离主要是浅冷分离工艺技术，C2组分未被分离出来，其含量较高，如果采取深冷轻烃分离，分离出其中的C2组分用来制造乙烯，可以产生较高的经济价值，同时能够使我国紧张的能源局势得到缓解。甲烷是液化天然气主要组分，此外，还含有乙烷、丙烷、丁烷及少量的戊烷。由于轻烃分离所需的温位较低，可以扩展到-192℃，与液化天然气的初始温度相差较小，所以效率较高。可以使液化天然气中的大量乙烷被提取出来，提取出其中高达80％以上的乙烷。在化学工业中，乙烷是制取乙烯等本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、利用LNG冷能进行轻烃回收；S2、利用完成轻烃回收后的LNG冷能进行油田伴生气凝液回收或制取液化CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶；S3、利用完成油田伴生气凝液回收或制取CO2及干冰或低温粉碎废旧橡胶后的LNG冷能进行仓库制冷或海水淡化。

【技术特征摘要】
1.采用冷能轻烃回收的LNG冷能梯级利用方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、利用LNG冷能进行轻烃回收；S2、利用完成轻烃回收后的LNG冷能进行油田伴生...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文静，
申请(专利权)人：四川金英科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51