使用清洁能源是我国坚持可持续发展道路的要求之一,热值高、污染小的天然气是全球的主要能源之一。为了方便储存和运输,通常将天然气经过一系列处理后变为液化天然气(LNG)。由于LNG抵达接收站后都需要加热汽化,因此进口的LNG能源蕴含了大量的冷能。进入21世纪以来,天然气需求量不断增长,为LNG冷能的回收利用提供了条件。本文基于空分、发电、冷库、空调等对冷能有大量需求以及LNG冷能利用率低的现状,首先研究了LNG冷能用于空分、发电、冷库及空调这四种单元利用方式,对各冷能利用方式建立流程进行模拟,根据需求设置流程各节点参数,对流程经济性参数单位产品耗功、冷能利用效率以及?效率进行了定量计算,并研究系统一些物性参数对其经济性参数的影响,得出有利于提高系统经济性的有效途径。在LNG冷能单元利用的研究基础上,分别提出了空分-空调两级LNG冷能梯级利用方案以及发电-冷库-空调三级方案,根据需求设置流程各节点参数,研究系统一些物性参数对其经济性参数的影响,对两个梯级利用流程的经济性参数进行了定量计算及比较,得出三级LNG冷能梯级利用方案较两级方案的冷能利用效率及?效率更高,为后续流程的优化奠定了基础。以系统的冷能利用效率以及?效率为优化目标,结合城镇燃气设计规范的压力要求对LNG入口压力进行取值,选用HYSYS原始优化器对这两种LNG冷能梯级利用方案进行了优化,结果表明两种梯级利用方案的冷能利用效率及?效率都得到提高。