液化天然氣（LNG）冷能用于空分，具有能耗低、運行費用低等優勢，目前國內大部分LNG接收站都將冷能空分作為LNG的冷能利用項目，LNG冷能利用熱潮悄然興起。對此，業內專家建議，LNG冷能空分項目要與接收站同步規劃、同步建設，以便使接收站在設計時能夠兼顧冷能空分的需求，進一步推動LNG冷能空分產業的發展。這是上周末中國化工報記者在西安舉辦的**屆中國大型空分新技術及低溫產品應用論壇上了解到的。
LNG冷能利用優勢**
四川空分設備（集團）有限責任公司低溫技術研究院副院長江蓉告訴中國化工報記者，LNG接收站經過高壓泵加壓并汽化為常溫氣體后再送入天然氣管網，汽化過程中LNG會釋放大量冷能。據理論估算其釋放的冷量約為830kJ/kg。
江蓉說：“傳統的LNG接收站采用海水開架式汽化器或浸沒燃燒式汽化器來汽化LNG，不僅浪費了寶貴的冷能能源，還對附近海域產生局部低溫污染。空氣分離溫區在-190℃～-150℃間，LNG汽化溫度是-162℃，與空氣分離的溫區相匹配。將LNG高品質的低溫冷能用于空分裝置，根據溫區梯級利用，可顯著降低能耗，屬于國家提倡的節能減排和資源綜合利用項目。”
據介紹，常規空分裝置的低溫環境由電力驅動的機械制冷產生，電力一般占到生產成本的70%左右，同時還要消耗大量的冷卻水，而利用LNG冷能可降低電耗約56%，工藝耗水降低99%以上，基本為零。且LNG冷能空分工藝流程及配置簡單，取消了高低溫膨脹機，簡化空分主冷箱，操作方便，降低能耗。同時冷量來源于LNG—氮換熱系統的封閉循環液氮，不參與精餾，安全可靠。
工業應用熱潮涌動
隨著中國LNG進口量不斷加大，LNG冷能利用開發升溫。2010年10月，中海油與美國空氣化工產品公司在福建莆田建設的國內首個LNG冷能空分項目投產，液氧、液氮等生產規模600噸/天，4年來裝置運行平穩。同時，中海油在浙江寧波614.5噸/天、廣東珠海614.5噸/天，以及四川空分集團在河北唐山723噸/天、杭氧股份公司在江蘇如東600噸/天等4個LNG冷能空分項目正在建設，其中寧波和唐山項目即將于11月投產，此外還有多個LNG冷能空分項目正在規劃中。
江蓉告訴中國化工報記者，四川空分集團在LNG冷能空分方面已獲得3項專利技術，并在多個項目上得到了工業化應用。其中，該公司在河北唐山曹妃甸投資建設的項目為目前******************的LNG冷能空分項目。該項目利用中石油的LNG接收站，每天能生產液氧540噸、液氮150噸、液氬26噸、高純液氧7噸。
同步規劃至關重要
LNG冷能空分的設計，在工藝條件、接口條件、操作方式等方面，都需要與LNG接收站銜接協調。“但由于投資主體不同等因素，LNG冷能空分項目往往滯后于接收站建設，難以同步，導致在LNG冷能空分開始設計時，接收站的設計已經完成，相關設備已經訂貨，無法根據冷能空分項目的相關要求修改接收站設計，給冷能空分的設計、建造及運行帶來一些問題。”江蓉呼吁，LNG冷能空分項目要與接收站同步規劃、同步建設，使接收站在設計時能夠兼顧冷能空分的需求。
另外，LNG冷能空分裝置必須24小時連續運行，這要求接收站的LNG同步連續穩定供應。而接收站在建成初期，受下游用戶影響，往往無法保證外輸天然氣的連續性。接收站不能24小時連續向冷能空分供應LNG，造成冷能空分無法正常運行。對此江蓉建議，接收站在設計時，在再冷凝器前按照冷能空分的流量單獨設置一路LNG高壓泵，專供冷能空分使用，保證冷能空分運行的穩定性和連續性。
也有業內專家在論壇上表示，雖然LNG冷能空分能耗和運行費用低，但由于增加了LNG/NG相關設備、閥門等，一次性投資較高。同時LNG接收站一般建在海邊，要考慮冷能空分產品液氧、液氮、液氬的市場運輸半徑。
LNG抽真空系統
盡管如此，與常規空分相比，LNG冷能空分產品的綜合生產成本依然具有優勢。江蓉建議，在條件許可時，應擴大冷能空分生產規模。在確定冷能空分產品方案時，企業能根據冷能空分所在區域的市場需求，并考慮冷能空分的一次性投資及產品單耗，綜合確定LNG冷能空分的產品方案。
鏈接
LNG冷能利用方式包括深冷利用：主要用于空氣分離（-190℃～-150℃）；中冷利用：主要用于低溫粉碎（-130℃～-80℃）、干冰制造（-78℃）、人造雪球（-60℃～-10℃）等；次中冷利用：主要用于冷庫（-60℃～10℃）、空調冷系統（-5℃～10℃）；淺冷部分：主要用于海水淡化、發電等。
目前，全球LNG接收站約80個，其中日本27個、中國25個（含規劃中）、美國9個、西班牙6個、韓國4個，法國、印度、土耳其各2個，比利時、希臘、意大利各1個。LNG產業帶動了LNG冷能利用技術發展。日本是目前世界上LNG接收站*多的國家，約有20%的LNG冷能被利用。
中國已投運的LNG接收站包括深圳大鵬、福建莆田、上海小洋山、浙江寧波、江蘇如東、河北唐山等；在建LNG接收站有遼寧大連、廣東珠海、廣東深圳等；獲批LNG接收站有山東青島、天津濱海，另外還有13個規劃中的LNG接收站項目待批。
