液化天然氣（LNG）冷能用于空分，具有能耗低、運行費用低等優(yōu)勢，目前國內(nèi)大部分LNG接收站都將冷能空分作為第一個LNG的冷能利用項目，LNG冷能利用熱潮悄然興起。對此，業(yè)內(nèi)專家建議，LNG冷能空分項目要與接收站同步規(guī)劃、同步建設(shè)，以便使接收站在設(shè)計時能夠兼顧冷能空分的需求，進(jìn)一步推動LNG冷能空分產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
   
    LNG冷能利用優(yōu)勢顯著
   
    四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司低溫技術(shù)研究院副院長江蓉表示，LNG接收站經(jīng)過高壓泵加壓并汽化為常溫氣體后再送入天然氣管網(wǎng)，汽化過程中LNG會釋放大量冷能。據(jù)理論估算其釋放的冷量約為830kJ/kg。
   
    江蓉說：“傳統(tǒng)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(chǎn)生局部低溫污染。空氣分離溫區(qū)在-190℃～-150℃間，LNG汽化溫度是-162℃，與空氣分離的溫區(qū)相匹配。將LNG高品質(zhì)的低溫冷能用于空分裝置，根據(jù)溫區(qū)梯級利用，可顯著降低能耗，屬于國家提倡的節(jié)能減排和資源綜合利用項目。”
   
    據(jù)介紹，常規(guī)空分裝置的低溫環(huán)境由電力驅(qū)動的機械制冷產(chǎn)生，電力一般占到生產(chǎn)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(tǒng)的封閉循環(huán)液氮，不參與精餾，安全可靠。
   
    工業(yè)應(yīng)用熱潮涌動
   
    隨著中國LNG進(jìn)口量不斷加大，LNG冷能利用開發(fā)升溫。2010年10月，中海油與美國空氣化工產(chǎn)品公司在福建莆田建設(shè)的國內(nèi)首個LNG冷能空分項目投產(chǎn)，液氧、液氮等生產(chǎn)規(guī)模600噸/天，4年來裝置運行平穩(wěn)。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(tuán)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(shè)，其中寧波和唐山項目即將于11月投產(chǎn)，此外還有多個LNG冷能空分項目正在規(guī)劃中。
   
    江蓉表示，四川空分集團(tuán)在LNG冷能空分方面已獲得3項專利技術(shù)，并在多個項目上得到了工業(yè)化應(yīng)用。其中，該公司在河北唐山曹妃甸投資建設(shè)的項目為目前國內(nèi)規(guī)模最大的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(chǎn)液氧540噸、液氮150噸、液氬26噸、高純液氧7噸。
   
    同步規(guī)劃至關(guān)重要
   
    LNG冷能空分的設(shè)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(xié)調(diào)。“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(shè)，難以同步，導(dǎo)致在LNG冷能空分開始設(shè)計時，接收站的設(shè)計已經(jīng)完成，相關(guān)設(shè)備已經(jīng)訂貨，無法根據(jù)冷能空分項目的相關(guān)要求修改接收站設(shè)計，給冷能空分的設(shè)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(guī)劃、同步建設(shè)，使接收站在設(shè)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(xù)運行，這要求接收站的LNG同步連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。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(xù)性。接收站不能24小時連續(xù)向冷能空分供應(yīng)LNG，造成冷能空分無法正常運行。對此江蓉建議，接收站在設(shè)計時，在再冷凝器前按照冷能空分的流量單獨設(shè)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(wěn)定性和連續(xù)性。
   
    也有業(yè)內(nèi)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(guān)設(shè)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(chǎn)品液氧、液氮、液氬的市場運輸半徑。
   
    盡管如此，與常規(guī)空分相比，LNG冷能空分產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)成本依然具有優(yōu)勢。江蓉建議，在條件許可時，應(yīng)擴大冷能空分生產(chǎn)規(guī)模。在確定冷能空分產(chǎn)品方案時，企業(yè)能根據(jù)冷能空分所在區(qū)域的市場需求，并考慮冷能空分的一次性投資及產(chǎn)品單耗，綜合確定LNG冷能空分的產(chǎn)品方案。