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液化天然气冷能在炼厂中的综合利用

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液化 天然 气冷 中的 综合利用
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第32卷第2期2014年3月石 化 技 术 与 应 用2 014专论与综述(182—184)液化天然气冷能在炼厂中的综合利用谢可茎,王春峰,王志刚,谢崇亮(中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东青岛266071)摘要:介绍了液化天然气(能的利用现状,并综述了其在炼厂中的利用领域,包括空分、轻烃分离、低温系统和循环水系统等。建议时利用炼厂液氮作为出炼厂应对键词:能源综合利用;液化天然气(能;炼油厂;空气分离;轻烃分离;循环水;E 09 文献标识码:A 文章编号:1009—0045(2014)02—0182—03天然气(为高效、洁净的优质能源得到了越来越广泛的应用。为了便于大量储存和运输,水处理,并通过低温工艺将其液化转变为液化天然气(可以说化而成的一162℃液体混合物。近年来,全球速度增长,年运输与贸易量高于6 000万t。我国预测,在未来10 国进口00万t…。进口从一162 放出大量冷能。当,约放出230(kW·h)/1。由于新建的国在这2类项目的规划布局方面,均侧重于沿海地区,因此存在二者集中规划、相互依托的趋势。例如中国石油广东揭阳2 000万t/a 时利用炼厂液氮作为现集约运行,配套设施共用,降低建设投资,获得更好的经济效益。1 接利用如冷能发电、液化分离空气(简称空分)、冷冻仓库、海水淡化等;间接利用如低温粉碎、低温医疗等。目前,世界上多个国家都在积极发展中空分技术使用最为广泛,由于空分所需达到的温度比此为世界上最大的本在将1列出了日本部分利用。表1 日本利用氮产量/(7 000液氧产量/(m3·h“)3 050液氩产量/(m3·h。) 150t·h“)8电消耗量/(kW·h·m。)0.807 5007 500150230.606 0006 000100340.5460004000100260.57目前世界上的少有多用户集成的项目,冷能利用量仅占究其原因,一方面,从1970年起至今,日本、韩国及我国台湾地区的而他们很少在013—11—20;修回日期:2013一12—02作者简介:谢可垫(1983一),男,山东茌平人,硕士.工程师。从事炼油工艺设计工作。万方数据第2期 谢可垄等.液化天然气冷能在炼厂中的综合利用划和安排冷能利用下游用户群;另一方面,能源价格低使得冷能综合利用项目投资效益不高,难以发展。随着国际石油价格暴涨,能源和电力成本大幅度增加,人均能源所有量匮乏的我国而言,尤其必要。同时,我国经济的快速发展和模式转型为大规模利用前,国内建设的表2¨1。表2国内 空分炼厂空分装置使用替制冷机组、膨胀透平机组等耗能设备,在降低设备投资的同时还可大幅减少电消耗量,降低操作运行成本。气经过氮气压缩机压缩后与却的氮气经过节流后与压缩空气在精馏塔内混合,空气液化后经过精馏塔分馏出液氮、液氧、氮气等产品。分离出的氮气继续作为冷媒与。温度约为一162℃,与氮气换热后温度约为一75℃,然后与乙二醇溶液换热后至常温,乙二醇换热后去冷却原料用空气压缩机等(相当于冷却水),氮气换热前为常温,换热后接近在一定的换热温差)。液氮空气液氧m—1精———>q.轻烃分离利用实现良好的经济效益。例如,催化裂化干气中含有大量的乙烯、丙烯组分,一般炼厂不具备将其从催化干气中分离出来的技术,只能作燃料气使用,造成了烯烃资源的浪费。而充分利用以实现催化于气在低温下的精馏分离,回收乙烯、丙烯组分。2.3低温系统炼厂内存在各种低温冷源需求,例如连续重整装置再接触部分需要将反应馏出物从约30℃冷却至5℃;烷基化装置反应制冷部分需达到一15℃;气化装置低温甲醇洗单元要求达到一40℃的低温等。当炼厂内的低温冷源需求比较集中时,可以采用高温物料与若炼厂内低温冷源需求比较分散,则可以在炼厂内设置冷媒循环系统,采用冷媒(如乙二醇)先与后再与工艺物料换热的方式利用而取代传统的压缩制冷方式,降低投资和能耗。2.4循环水系统一般炼厂内均配套建设循环水系统,大量的循环热水(夏季40℃,冬季30 作为优质热源提供给温后的冷水(20~30℃)返回炼厂循环水系统。应用以替代部分循环水冷却塔的运行,从而降低炼厂操作费用。对于用炼厂循环水作为气化热源,可以取代海水,从而减少海水取水设施的投资费用。而且由于炼厂循环水含沙量明显低于海水,因此可延长长气化器的使用寿命。2.5综合应用方案目前,在现有的炼厂空分利用的温位较低,在一162~一75℃外,其他用户所用冷温位大都与存在“低冷高用”的问题,过程炯(有效能)损大,低温冷炯被浪费,造成能量利用的不合理,经济效益降低¨。。炼厂应对行梯级利用,使其发挥最大作用,如图2所示。万方数据·184· 石化技术与应用 第32卷(3)I[(50、~——/ 2 束语随着国民经济的快速发展,我国未来将大量进口清洁的时利用炼厂液氮作为以同时提高炼厂和有很好的应用前景。空分、轻烃分离、低温系统以及循环水系统等。炼厂应对其发挥最大作用。参考文献:[1]邢迎明.].能源研究与利用,2010(3):33—36.[2]华贲.大型].广东油气商会会刊,2008(156):38—42.[3]王秋菊,雷雩霏.大连液化天然气(收站冷能利用探讨[J].石油与天然气化工,2009,38(4):294—297.[4]华贲,熊永强.中国].天然气工业,2009,29(5):107—111.[5]中国海洋石油总公司.利用国,101846436 A[P].2010—09—29.[6]葛轶群,章学来,赵兰,等.].制冷技术,2006(3):14—16.相关文献链接:[1]李振宇,胡徐腾,黄格省,等.进13 ].石油与天然气化工,2013,42(2):143—148.[2]欧阳西安,赵杰,田旗.液化天然气冷能分析及其回收利用[J].中国科技博览,2013(8):31.[3]樊晨阳.分析液化天然气冷能回收混合动力循环参数[J].大科技,2012(23):350—351.[4]宋翠红,吴烨,梁玉宏,等.液化天然气冷能的利用[J].油气田地面工程,2012,31(10):101.[5]熊永强,华贲.基于].华南理工大学学报:自然科学版,2012,40(9):20—25.[6]樊亚明,刘梅,吴正人,等.液化天然气冷能利用途径初探[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2012,35(10):1433—1435.[7]李立华.液化天然气冷能利用的原理与应用[J].硅谷,2012(16):174.[8]张辉,汤云普,刘磊,等.液化天然气冷能利用的原理及利用方式[J].科技信息,2012(19):486.[9]张静,李臻.].化学工程与装备,2012(1):103—104.[10]杨红昌,鹿院卫,马重芳,等.].可再生能源,2011,29(1):72—75.[11]李锡杰,刘建海.液化天然气冷能的冷冻库利用[J].煤气与热力,2011,31(10):10—12.[1 2]et of of ].010,35(13):7236—7245.[1 3] K, 0.].of 009,82(1):14]i i.].005,29(1):65~78.of in e—hi—6607 1,he of of NG)in in et t NG be in NG NG he in be in on of ey NG)NG
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