LNG冷能利用情况浅述
广东省工业气体行业协会专家委员会 刘晟
大家知道，近年来工业气体行业吹起了一股强劲的东风就是：LNG及其综合利用。为了帮助我省行内投资者、企业管理人员及其技术研究人员对此有一个简单而又全面的初步了解，作者特此综合各方面的信息文件，编成本浅述小文，以达到抛砖引玉之目的。
一、LNG冷能的基本常识和利用价值：
LNG是天然气经过净化、液化而形成的低温液体（约-162°C）,LNG工业近年来在国内外的发展非常迅速。世界上LNG生产应用以年均20%的速度增长。随着中国经济持续快速发展，我国对LNG的需求量也持续增加。由于我国“缺油、少气、富煤”的基本国情，LNG大部分依赖进口。2012年，我们进口LNG为1468万吨，预计到2020年以后，我国年进口LNG件达到6000万~1亿吨。
在LNG接受站，需要将液态的LNG气化为常温后通过管网输送给用户使用。在气化的过程中，LNG要释放大量的冷能。传统的LNG接受站采用海水开架式汽化器或浸没燃烧式汽化器来气化LNG,不仅浪费了宝贵的冷能，还会对附近海域产生严重的热污染！
相关研究表明，对于一个300万吨/年的LNG接收站，扣除消耗于高压外输气体的压力能后，可利用的冷功率为65MW，折合电能约10亿kwh/年。这样说来，2020年我们年进口LNG若达到6000万吨，可利用的冷功率折合的电能为200亿kwh/年。因此，探索LNG冷能的利用意义重大，前景广阔。不论从节能环保方面，还是经济效益方面考虑，LNG冷能利用都具有巨大的潜在价值，成为大家一直来乃至今后长期关注的焦点。
二、LNG冷能利用的方式：
据有关资料介绍，LNG的冷能利用的方式可以分为直接利用和间接利用两种：
【直接利用方式】空气分离、低温发电、冷冻仓库、制造液态的CO2及干冰、海水淡化、汽车冷藏及空调、轻烃分离、空调制冷、蓄冷、建造人工滑雪场等。
【间接使用方式】利用LNG的冷能产生的液氮和液氧，如低温破碎、污水处理、冷冻食品、低温医疗等。
目前LNG冷能的利用方法主要只是考虑了冷能的回收，还没有考虑到冷能的充分利用问题，从能量的有效利用角度来讲是不合理的。因此，对LNG冷能进行梯级利用是很好的解决办法。
根据LNG冷能用户的温度要求，深冷利用部分主要用于空气分离（-190~-150°C）;中冷部分主要用于低
温破碎（-130~-80°C），干冰制造（-78°C），人造雪球（-60~-10°C）等；次中冷利用主要用于包括冷库（-60~10°C），空调制冷系统（-5~10°C）；浅冷部分主要用于海水淡化、发电等，从而建立起LNG冷能综合梯级利用的集成模型，实现冷能供求双方的合理分配和LNG冷能利用效率的最优化。
三、LNG冷能利用的国内外现状
目前世界范围内的LNG接收站的基本分布是：日本27个；美国9个；西班牙6个；韩国4个；法国2个；中国24个（含规划）；印度2个；土耳其2个；台湾1个；比利时1个；希腊1个；意大利1个。
日本是目前LNG接收站最多的国家，约有20%的冷能被利用。其冷能利用的主要方式有：
1. 深冷发电：已经拥有15台低温独立发电装置
2. 空气分离：7台；产能约1~2万Nm3/h
3. 液体CO2及干冰：3台；生产能力约100t/d
4. 冷冻冷藏库：1座深冷冷冻仓库；3.32万t.
韩国自1986年开始进口LNG,主要用于发电及民用燃料。主要的冷能利用在空气液化分离及食品冷冻两个方面，冷能利用还不太广泛，利用率不到20%。
印度LNG冷能利用主要在达波尔燃气电厂的低温发电，安装了GE公司的740MW联合循环机组，提高了电厂的大型燃气机的效率。但印度的技术依赖美国安然公司且由安然公司投资。
我国台湾地区的永安LNG接收站，冷能主要用在空分和发电厂的进气冷却。冷能利用率为8%。
我国目前投运的接收站有：深圳大鹏、福建莆田、上海小洋山、浙江宁波；在建的LNG接收站有：江苏如东、辽宁大连、广东珠海、河北唐山、广东深圳；获批的接收站有：山东青岛、天津滨海；另外还有13个规划中的接收站待批准。
国内大部分的接收站都将冷能空分作为第一个冷能利用项目。国内首个项目——由中海油与APCI联合投资的福建莆田项目，已经在2010年10月顺利投产。
中海油与四川空分集团是我国LNG冷能利用的先行者，双方早在2005年就合作共同研发基于LNG冷能回收的空分新流程，2009年联合获得两项发明专利。川分有多个自主专利技术的项目正在制造之中，主要有：中海油宁波、中海油珠海、唐山。
中石油、中海油和中石化是我国LNG冷能利用的主要企业。除冷能空分外，中海油还致力于其他冷能技术的推广和工业实践，已在冷冻胶粉、丁基橡胶等多项技术领域取得工业化进展，具有较丰富的冷能项目建设和运行经验，在国内外冷能产业中具有相当强的竞争力。
此外我们欣喜地看到，西安交通大学、浙江大学、华南理工大学、中国科技大学等国内很多具有较强技术研发能力的科研机构正在独立或与企业联合研究LNG冷能开发利用技术，必将对中国的LNG冷能利用产业起到极大的支撑和促进作用。
中国的LNG冷能利用产业，在充分吸取国外成熟技术的基础上，开拓创新，
经拥有了多个自主专利技术。经过多方面的共同努力，一定会在规划、管理、市场运作方面不断获得新的突破，为我们创建循环经济和节约型社会做出应有的贡献。
