臧泉龙 张传合 李新松 吴亮 王耀禄

（中海石油环保服务（天津）有限公司，天津 300452 ）

0 引言

L N G 是指液化石油天然气（温度一般约为-162 ℃），通常来讲，LNG 需要重新气化为气态才能用于工业和生活中，在LNG 气化过程中伴随着相变会产生巨大的冷能（据估算理论上约为830 kJ/kg），其利用方式主要包括发电、冷能空分、制取液态CO2或干冰、冷库或制冰、轻烃分离、空调制冷、人造滑雪场、海水淡化和低温粉碎等[1]。

研究发现，空气分离所处的温区在-190℃～-150℃之间，因此LNG 气化所产生的冷能能够满足空气分离的能量需求。将LNG 的冷能用于空气分离是一种较为合理的利用方式，不仅能够有效利用来之不易的低温冷能，同时还大大减少了传统LNG 接收站利用海水气化LNG 而对周边海域产生的热污染。

1 LNG冷能空分装置简介

本文所述中海油某LNG 冷能空分装置是利用与四川空分集团联合研发的具备自主知识产权的LNG 冷能空分专利技术。该装置主要工艺单元包括空气过滤及压缩系统、空气纯化系统（含再生气加热系统）、氧氮精馏系统(含无氢制氩系统)、LNG 换热系统、低温液体贮存系统、乙二醇循环冷却系统、仪电控系统等几个部分[2]。

由于空分系统是氧气富集区，天然气作为碳氢化合物，对空分系统而言是极为敏感的有害物质。因此，对LNG 冷能的利用需要采用中间介质来实现，从而避免LNG 与空分系统的直接接触。本装置采用的中间介质为压力氮气，即从空分装置下塔中抽取压力氮气，与LNG 换热器中来的压力液氮换热并被液化后返回下塔顶部，将冷量由LNG 传递到空分系统，并由此获得液氧、液氩及液氮产品。……