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近年来,在清洁能源政策的支持与推动下,我国液化天然气(LNG)的贸易量逐年增加。而LNG在供给用户使用前需要气化,这个过程中释放出大量的冷能,约有240kWh/t。充分回收利用这部分能量,不仅可以节约能源,而且可以减小LNG气化时对环境的影响。本文根据LNG气化曲线在不同压力下呈现的不同特征,分析得出回收利用LNG冷能时应充分考虑压力的影响;建立了简单的LNG换热模型并推导了LNG气化过程中(火用)损失及(火用)效率的计算公式,分析得出利用LNG冷能时应合理选择换热介质及换热条件,尽可能使换热曲线匹配,减小换热温差,降低(火用)损失,提高(火用)效率。本文采用HYSYS软件建立了冷能发电、空气分离、低温冷库、液化CO2、低温粉碎及海水淡化等利用LNG冷能的工艺模型,计算了各工艺的单位LNG节能量及冷(火用)的利用效率。对比发现,冷能发电和海水淡化的节能量及冷(火用)利用效率均比较低;空分装置的节能效果最显著,但低温粉碎的冷(火用)利用效率最高。由于各工艺独立使用时均无法高效地利用LNG冷能,本文采用集成的方法提出了一种新型的梯级利用模型,利用单位LNG冷能的节能量约是单个工艺独立使用时的2.7倍,冷(火用)损失仅是独立使用的14.69%,冷(火用)的利用效率提高了49.85%。本文提出利用丙烷冷媒循环回收LNG的冷能并输送到接收站外进行梯级利用,以解决LNG冷能在时间和空间上供需不同步的问题,同时设置旁通管,并与接收站原气化流程及各级冷能利用装置的机械制冷系统并联,保证接收站供气与冷能用户用冷的安全可靠。但LNG冷(火用)的利用效率比直接利用LNG的梯级系统有所降低。针对青岛接收站的LNG中C2+轻烃含量较多的情况,本文对现有的LNG轻烃分离流程进行改进,模拟得到轻烃回收率较高,能耗较低,但LNG冷(火用)的利用效率也比较低。结合青岛接收站周边的工业环境,将分离得到的贫LNG冷能用于废旧橡胶低温粉碎系统,与轻烃分离流程进行集成,冷(火用)的利用效率提高至72.65%,比直接气化时有了大大提高,避免了大量的冷能浪费。