LNG（液化天然氣）不僅儲存運(yùn)輸方便，且是目前最清潔的化石能源，其消費(fèi)量增長迅速。LNG在常壓下的液化溫度為－162℃，每千克LNG在氣化過程中約釋放冷量830kJ。若能夠充分利用這部分冷能，則可以達(dá)到節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。因此，研究LNG冷能回收再利用技術(shù)，已經(jīng)成為支持我國LNG產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的重要手段。

      1發(fā)展概況

      LNG冷能利用技術(shù)在世界上多個(gè)國家得到了利用，日本是較早開展LNG冷能利用的國家之一，主要將其用于空氣分離、發(fā)電、制干冰及冷庫冷藏，其中利用LNG冷能發(fā)電至今已經(jīng)超過30年；韓國、澳大利亞、法國等國家主要利用LNG冷能進(jìn)行空氣分離、輕烴分離；美國、俄羅斯及歐盟等國家和地區(qū)也開展了LNG冷能利用的相關(guān)研究。

      2主要技術(shù)

      由于LNG再氣化過程中蘊(yùn)含巨大冷量，使其在低溫區(qū)域中的空氣分離、輕烴分離、廢舊橡膠低溫粉碎，中低溫區(qū)域中的冷能發(fā)電、制干冰、海水淡化，常溫區(qū)域中的冷庫、制冷空調(diào)等方面均有應(yīng)用。

      2.1空氣分離

      低溫精餾法通過結(jié)合深冷與精餾來實(shí)現(xiàn)O2與N2分離（在1個(gè)大氣壓下，O2的沸點(diǎn)為-183℃，N2的沸點(diǎn)為-196℃），具有工藝成熟、運(yùn)行安全、操作彈性大、空氣分離產(chǎn)品純度高及回收率高等優(yōu)點(diǎn)，是目前空氣分離領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的生產(chǎn)技術(shù)。由于低溫精餾法空氣液化或精餾的溫度均低于-153℃，因此常規(guī)低溫精餾空分系統(tǒng)能耗高，若將LNG再氣化過程與空氣分離系統(tǒng)相結(jié)合，利用LNG冷能則可以減少空氣分離系統(tǒng)中用于維持低溫環(huán)境和生產(chǎn)液體產(chǎn)品所需的大量冷能，簡化空氣分離流程，減少建設(shè)費(fèi)用，縮短空氣分離設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。

     除理論研究外，中國還開展了LNG冷能用于空氣分離的工業(yè)化應(yīng)用。四川空氣分離集團(tuán)與中國海油等公司取得了多項(xiàng)LNG冷能用于空氣分離的發(fā)明專利，并在多個(gè)項(xiàng)目上得到工業(yè)化應(yīng)用。中國海油寧波LNG冷能空氣分離項(xiàng)目研制了中國首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)利用LNG冷能的空氣分離裝置，其主要包括空氣過濾及壓縮系統(tǒng)、空氣純化系統(tǒng)、氧氮?dú)寰�餾系統(tǒng)、LNG-氮換熱系統(tǒng)、乙二醇循環(huán)冷卻系統(tǒng)、低溫液體儲存氣化系統(tǒng)等。采用循環(huán)氮?dú)馕��?/span>LNG的低溫端冷量，采用乙二醇水溶液吸收LNG的高溫端冷量，實(shí)現(xiàn)了空氣分離運(yùn)行機(jī)組小型化，使運(yùn)行耗電量降低約56％，工藝耗水量降低99％以上，節(jié)能降耗效果顯著，其投資、建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對于其他同類項(xiàng)目具有重要的借鑒意義，目前已相繼在河北唐山LNG接收站、廣東珠海LNG接收站建成投產(chǎn)。

      2.2輕烴分離

      按照烴類的組成，LNG可以分為干氣和濕氣，其中C2+輕烴組分摩爾分?jǐn)?shù)大于10％的為濕氣。C2+輕烴是一種可生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的原料，如果直接將LNG燃燒僅利用其熱值，將造成資源浪費(fèi)，而利用LNG氣化時(shí)釋放的冷能分離C2+輕烴，可提高資源利用率，減少制冷設(shè)備，降低能耗。

     中國進(jìn)口LNG來源廣泛，主要有卡塔爾、澳大利亞、印度尼西亞、馬來西亞、也門、埃及、赤道幾內(nèi)亞等，因此LNG產(chǎn)品組成差異較大。在氣化外輸進(jìn)入天然氣管網(wǎng)前，若能充分利用LNG冷能，回收其中高附加值的C2+輕烴作為化工原料，將取得良好的效益。

      2.3冷能發(fā)電

      利用LNG冷能發(fā)電回收其冷量可提高發(fā)電效率，該技術(shù)在日本、韓國等國家已較為成熟，在中國也受到廣泛關(guān)注，但受限于投資收益率以及系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)尚不成熟，中國尚無相關(guān)工業(yè)應(yīng)用的報(bào)道。按冷能利用方式，LNG冷能發(fā)電可以分為間接利用和直接利用兩大類。

      2.4海水淡化

      海水淡化可分為膜法、熱法及冷凍法。冷凍法是利用海水結(jié)冰將鹽分排除在冰晶外，再通過對冰晶洗滌、分離、融化后得到淡水的方法，由于冰的融化熱為334.7J/g，僅約為水汽化熱（100℃時(shí)為2257.2J/g）的1/7，與膜法和熱法等常規(guī)淡化方法相比，冷凍法的能耗極低，且冷凍法是在低溫條件下操作，海水對設(shè)備的腐蝕輕、無結(jié)垢。