LNG（液化天然氣）不僅儲存運輸方便，且是目前最清潔的化石能源，其消費量增長迅速。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，則可以達到節能減排、提高經濟效益的目的。因此，研究LNG冷能回收再利用技術，已經成為支持我國LNG產業持續健康發展的重要手段。

      1發展概況

      LNG冷能利用技術在世界上多個國家得到了利用，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、發電、制干冰及冷庫冷藏，其中利用LNG冷能發電至今已經超過30年；韓國、澳大利亞、法國等國家主要利用LNG冷能進行空氣分離、輕烴分離；美國、俄羅斯及歐盟等國家和地區也開展了LNG冷能利用的相關研究。

      2主要技術

      由于LNG再氣化過程中蘊含巨大冷量，使其在低溫區域中的空氣分離、輕烴分離、廢舊橡膠低溫粉碎，中低溫區域中的冷能發電、制干冰、海水淡化，常溫區域中的冷庫、制冷空調等方面均有應用。

      2.1空氣分離

      低溫精餾法通過結合深冷與精餾來實現O2與N2分離（在1個大氣壓下，O2的沸點為-183℃，N2的沸點為-196℃），具有工藝成熟、運行安全、操作彈性大、空氣分離產品純度高及回收率高等優點，是目前空氣分離領域應用最為廣泛的生產技術。由于低溫精餾法空氣液化或精餾的溫度均低于-153℃，因此常規低溫精餾空分系統能耗高，若將LNG再氣化過程與空氣分離系統相結合，利用LNG冷能則可以減少空氣分離系統中用于維持低溫環境和生產液體產品所需的大量冷能，簡化空氣分離流程，減少建設費用，縮短空氣分離設備啟動時間，提高設備的生產效率。

     除理論研究外，中國還開展了LNG冷能用于空氣分離的工業化應用。四川空氣分離集團與中國海油等公司取得了多項LNG冷能用于空氣分離的發明專利，并在多個項目上得到工業化應用。中國海油寧波LNG冷能空氣分離項目研制了中國首套具有自主知識產權利用LNG冷能的空氣分離裝置，其主要包括空氣過濾及壓縮系統、空氣純化系統、氧氮氬精餾系統、LNG-氮換熱系統、乙二醇循環冷卻系統、低溫液體儲存氣化系統等。采用循環氮氣吸收LNG的低溫端冷量，采用乙二醇水溶液吸收LNG的高溫端冷量，實現了空氣分離運行機組小型化，使運行耗電量降低約56％，工藝耗水量降低99％以上，節能降耗效果顯著，其投資、建設、運行經驗對于其他同類項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。

      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+輕烴組分摩爾分數大于10％的為濕氣。C2+輕烴是一種可生產高附加值化工產品的原料，如果直接將LNG燃燒僅利用其熱值，將造成資源浪費，而利用LNG氣化時釋放的冷能分離C2+輕烴，可提高資源利用率，減少制冷設備，降低能耗。

     中國進口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、赤道幾內亞等，因此LNG產品組成差異較大。在氣化外輸進入天然氣管網前，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冷能發電

      利用LNG冷能發電回收其冷量可提高發電效率，該技術在日本、韓國等國家已較為成熟，在中國也受到廣泛關注，但受限于投資收益率以及系統關鍵設備技術尚不成熟，中國尚無相關工業應用的報道。按冷能利用方式，LNG冷能發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℃時為2257.2J/g）的1/7，與膜法和熱法等常規淡化方法相比，冷凍法的能耗極低，且冷凍法是在低溫條件下操作，海水對設備的腐蝕輕、無結垢。