液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效的能源,已被广泛应用于工业生产及日常生活中。并且由于LNG蕴含大量冷能,越来越多的LNG气化站正开展LNG冷能利用项目;另一方面,随着工业化的快速发展,化石能源的消耗量逐年增长,其燃烧利用过程中产生的二氧化碳等废气,造成全球温室效应不断加剧。本文以工业产生的二氧化碳废气为原材料,利用LNG冷能制备干冰,同时利用低品位的LNG冷能进行直接膨胀发电,建立了一套操作弹性强、经济效益好的LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,提高发电稳定性和系统循环效率。首先,通过文献调研,论述了LNG冷能用于发电技术和干冰制备工艺的研究现状,分别研究了利用LNG的传统干冰制备工艺和LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,从工艺流程、工艺关键技术和工艺热力学分析等角度,对这两种工艺进行对比分析。结果显示:LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺的?效率为41.34%,生产每吨干冰的耗电量为66.54 kW·h,比传统工艺减少78.32 kW·h的耗电量和3333 kg/h的循环水用量。其次,针对第二章的LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,利用Aspen Plus的Calculator模块和灵敏度分析进行单变量的影响分析,并结合Aspen Plus与Excel VBA经遗传算法编程计算?效率、工艺总耗电量和膨胀机发电量的最优解。结果表明:系统?效率最高为53.57%,生产每吨干冰工艺耗电量最小为45.9 kW·h,每吨LNG通过膨胀机的发电量最大为34.45 kW·h。最终,以国内某LNG卫星站为背景,以每小时处理5 t二氧化碳原料气为目标,对LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺进行系统方案设计。当工艺总耗电量最小时,计算得到工艺初步投资成本为3540万元,项目产生的年经济效益为3451万元,说明LNG冷能用于干冰制备与发电一体化项目具有良好的经济利益和发展前景。