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LNG冷能利用方式

LNG冷能利用可分为直接和间接利用两种方式。其中，直接利用包括冷能、

深冷空气分离、冷冻仓库、制造液态CO(干冰)、汽车冷藏、汽车空调、海水

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淡化、空调制冷以及低温养殖和栽培等；间接利用包括低温粉碎、水和污染物

处理等。目前LNG冷能主要应用领域如表1所示。

LNC冷能在空气分离、深冷粉碎、冷能发电和深度冷冻等方面已经达到实

用化程度，经济效益和社会效益非常明显；小型冷能发电在LNC接收站也有运

行，可供应ING接收站部分用电需求；海水淡化等项目尚需要对技术进行进一

步的开发和集成。

基于种种条件的限制，LNC冷能不可能全部转化利用，目前世界LNG冷

能平均利用率约20%。世界主要国家或地区LNC冷能利用情况如表2所示。

由于我国进口LNG处于起步阶段，国内冷能项目的建设要本着实事求是的

原则进行合理规划。根据世界LNC冷能利用的经验，我国LNC冷能利用可以

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通过以下两个主要途径进行。

第一，建设大型空分装置，生产商品液氧、液氮和液氩。部分液氮作为生

产冷冻粉碎胶粉和液体二氧化碳等项目的冷媒，气化后的氮气作为合成氨原料；

氧气作为大型装置的原料，生产的合成气经精制后进一步延伸加工，作为合成

氨的原料和的，合成气精制过程中副产的高纯度二氧化碳作为液体二氧化碳的

原料。

第二，LNG与制冷剂换热，绿色制冷剂进一步作为冷藏库和合成气精制过

程的冷媒。

总之，在LNG冷能利用过程中要贯彻循环经济的理念，积极探索我国

LNG冷能利用技术，实现LNG冷能的安全利用，形成生态工业网络。

2LNG冷能利用技术进展

2.1LNG冷能空分技术

空分技术经过100多年的不断发展，现在已步入大型、全低压流程的阶段，

工艺流程由空气压缩、空气预冷、空气净化、空气分离、产品输送等操作单元

组成。空分设备较高，能源消耗占空分产品成本的70%-80%。例如，一套

72000m3／h空分设备的主空压机电机容量达31000kW，相当于一个小城镇的民。

因此，如何降低单位制氧耗电一直是空分行业关注的主要问题。

利用LNG高品质的低温冷能是有效降低空分单位制氧耗电的途径之一。

在常规空分装置中的主冷却器、废氮循环冷却器、后冷却器以及空压机中

间冷却器等换热装置中引入LNG冷能，降低单位能耗，同时减少了空气压缩中

间冷却的用水环节，可以提高空分产品的产量和质量。

总之，LNG冷能用于生产液体空分产品不仅可以充分利用LNG高压气化

过程的能谱特点，按能量品质合理地分配利用冷能，而且工艺技术成熟可行，

节能节水效果显著有利于空分系统液化率的提高，缩短装置启动时间，能够生

产更多的液态产品，适用于生产液体产品较多的场合。

2.2IGCC

整体化联合循环发电(IntegratedGasificationCombinedCycle，简称IGCC)技

术是以煤气化为上游，结合高效的燃气—蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气

化技术。在LNG冷能利用产业链上，IGCC属于利用空分产品的下游装置。

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IGCC煤气化部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫

的回收装置)；燃气—蒸汽联合循环发电部分的主要设备有发电系统、余热锅炉、

蒸汽轮机发电系统。

IGCC的工艺流程简述如下：原料煤在气化装置中转变为中低热值煤气，

在净化装置中除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体

燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质驱动燃气透平做功，燃

气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功。

2.2.1煤气化及热回收

IGCC及大型化工采用的煤气化技术主要有鲁奇固定床碎煤加压气化技术、

荷兰Shell公司的粉煤气化技术、Texaco公司的水煤浆加压气化技术、德国西

门子公司的GSP煤气化技术等