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一种存储液化天然气冷能的方法,制方法及其装置

申请号 CN202110223635.8 申请日 2021-03-01 公开(公告)号 CN112856884B 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 广东广大新能源科技有限公司; 发明人 彭光辉; 张乐华; 曾连荪; 魏军;
摘要 本 申请 公开了一种存储 液化 天然气 冷能的方法,包括:通过第一冷媒对 液化天然气 进行一级换热升温;通过第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温;通过乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒及所述降温后的第二冷媒进行换热升温;对所述液化天然气进行一级换热升温及二级换热升温;输送所述降温后的乙二醇溶液至载冷液池进行存储。与 现有技术 相比,本申请通过载冷介质之间的多级换热以解决液化天然气 汽化 冷能利用率低的难题。该方法在常见液化天然气冷能制 冰 技术的 基础 上采用两种中间介质,增强换热效果,提升换热效率。并用50%乙二醇 水 溶液作为载冷液对两种中间介质中的冷能进行整合以便后续利用。
权利要求

1.一种制方法,其特征在于,采用如下制冰装置,
所述制冰装置包括:液化天然气换热器,所述液化天然气换热器用于第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒,以及用于第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒;丙烷换热器,连接所述液化天然气换热器,用于乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;404a换热器,连接所述液化天然气换热器,用于所述乙二醇溶液对所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;载冷液池,连接所述丙烷换热器及所述404a换热器,用于存储所述降温后的乙二醇溶液,制冰机,连接所述载冷液池,所述制冰机使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰;
所述制冰方法包括:
S101:通过第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒,所述第一冷媒为丙烷;
S102:通过第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒,所述第二冷媒为404a冷媒;
S103:通过乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒及所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒、升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液,所述乙二醇溶液为浓度为50%的乙二醇溶液;
S104:输送所述升温后的所述第一冷媒及所述升温后的所述第二冷媒至所述液化天然气换热器对所述液化天然气进行一级换热升温及二级换热升温;
S105:输送所述降温后的乙二醇溶液至载冷液池进行存储;
S106:输送所述高温天然气至下游天然气网管;
通过所述第二冷媒对经过一级换热升温后剩余的所述液化天然气进行二级换热升温;
S107:通过流管回送经过二级换热升温后,未被升温的液化天然气,重复S101‑S102;
其中,S105步骤中降温后的乙二醇溶液至载冷液池进行存储,之后通过制冰机,使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰,其中载冷液池按需按量联合制冰机和进行制冰,液化天然气通过三级换热后制冰,采用两种中间介质,增强换热效果,利用50%乙二醇水溶液作为载冷液对两种中间介质中的冷能进行整合,再利用载冷液池为储藏冷能具有的明显缓冲能,避免了液化天然气直接换热制冰。

说明书全文

一种存储液化天然气冷能的方法,制方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明属于能源回收利用领域,具体涉及一种存储液化天然气冷能的方法,制冰方法及其装置。

背景技术

[0002] 液化天然气在进入用户管网前需要提前汽化升温,液化天然气的汽化过程会释放大量冷能,这些冷能通常因为不能存储而损失在或空气中。

发明内容

[0003] 本申请的主要目的在于提供一种存储液化天然气冷能的方法,包括:
[0004] S101:通过第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒;
[0005] S102:通过第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒;
[0006] S103:通过乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒及所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒、升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0007] S104:输送所述升温后的所述第一冷媒及所述升温后的所述第二冷媒至所述液化天然气换热器对所述液化天然气进行一级换热升温及二级换热升温;
[0008] S105:输送所述降温后的乙二醇溶液至载冷液池进行存储。
[0009] 可选地,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0010] S106:输送所述高温天然气至下游天然气网管。
[0011] 可选地,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0012] 通过所述第二冷媒对经过一级换热升温后剩余的所述液化天然气进行二级换热升温。
[0013] 可选地,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0014] S107:通过流管回送经过二级换热升温后,未被升温的液化天然气,重复S101‑S102。
[0015] 可选地,所述第一冷媒为丙烷。
[0016] 可选地,所述第二冷媒为404a冷媒。
[0017] 可选地,所述乙二醇溶液为浓度为50%的乙二醇溶液。
[0018] 根据跟申请的另一个目的,还提供了一种制冰方法,使用上述任意一项的存储液化天然气冷能的方法,还包括:
[0019] 通过制冰机,使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰。
[0020] 根据跟申请的另一个目的,还提供了一种存储液化天然气冷能的装置,使用上述任意一项的存储液化天然气冷能的方法,包括:
[0021] 液化天然气换热器,所述液化天然气换热器用于所述第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒,以及用于所述第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒;
[0022] 丙烷换热器,用于所述乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0023] 404a换热器,用于所述乙二醇溶液对所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0024] 载冷液池,用于存储所述降温后的乙二醇溶液。
[0025] 根据跟申请的另一个目的,还提供了一种制冰装置,使用上述存储液化天然气冷能的装置,还包括:
[0026] 制冰机,所述制冰机使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰。
[0027] 与现有技术相比,本申请具有如下有益效果:
[0028] 本申请通过载冷介质之间的多级换热以解决液化天然气汽化冷能利用率低的难题。该方法在常见液化天然气冷能制冰技术的基础上采用两种中间介质,增强换热效果,提升换热效率。并用50%乙二醇水溶液作为载冷液对两种中间介质中的冷能进行整合以便后续利用。附图说明
[0029] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,使得本申请的其它特征、目的和有益效果变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0030] 图1是根据本申请一个实施例的制冰方法的流程示意图;
[0031] 图2是根据本申请一个实施例的制冰装置的装置示意图。

具体实施方式

[0032] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
[0033] 需要说明的是,本申请的说明书权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0034] 请参照图1‑图2,本申请已实施例提供一种存储液化天然气冷能的方法,,包括:
[0035] S101:通过第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒;
[0036] S102:通过第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒;
[0037] S103:通过乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒及所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒、升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0038] S104:输送所述升温后的所述第一冷媒及所述升温后的所述第二冷媒至所述液化天然气换热器对所述液化天然气进行一级换热升温及二级换热升温;
[0039] S105:输送所述降温后的乙二醇溶液至载冷液池进行存储。
[0040] 本申请一实施例中,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0041] S106:输送所述高温天然气至下游天然气网管。
[0042] 本申请一实施例中,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0043] 通过所述第二冷媒对经过一级换热升温后剩余的所述液化天然气进行二级换热升温。
[0044] 本申请一实施例中,所述存储液化天然气冷能的方法还包括:
[0045] S107:通过回流管回送经过二级换热升温后,未被升温的液化天然气,重复S101‑S102。
[0046] 本申请一实施例中,所述第一冷媒为丙烷。
[0047] 本申请一实施例中,所述第二冷媒为404a冷媒。
[0048] 本申请一实施例中,所述乙二醇溶液为浓度为50%的乙二醇溶液。
[0049] 本申请已实施例还提供了一种制冰方法,使用如权利要求1‑7任意一项的存储液化天然气冷能的方法,还包括:
[0050] 通过制冰机,使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰。
[0051] 本申请已实施例还提供了一种存储液化天然气冷能的装置,使用上述任意一项储液化天然气冷能的方法,包括:
[0052] 液化天然气换热器,所述液化天然气换热器用于所述第一冷媒对液化天然气进行一级换热升温,得到低温液化气及降温后的第一冷媒,以及用于所述第二冷媒对所述低温液化气进行二级换热升温,得到高温天然气及降温后的第二冷媒;
[0053] 丙烷换热器,用于所述乙二醇溶液对所述降温后的第一冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第一冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0054] 404a换热器,用于所述乙二醇溶液对所述降温后的第二冷媒进行换热升温,得到升温后的所述第二冷媒及降温后的所述乙二醇溶液;
[0055] 载冷液池,用于存储所述降温后的乙二醇溶液。
[0056] 本申请已实施例还提供了一种制冰装置,使用上述存储液化天然气冷能的装置,还包括:
[0057] 制冰机,所述制冰机使用所述载冷液池中的载冷液的冷能进行制冰。
[0058] 本申请中,液化天然气在一级换热器中进行两次连续热交换,液化天然气分别先后与丙烷和404a进行二级换热;载冷液在三级换热器中利用丙烷和404a中的冷能;载冷液进入载冷液池储存。
[0059] 一级换热器为液化天然气在换热器中与丙烷进行热交换后,低温液化天然气通过管道继续与丙烷进行第二次热交换。三级换热器为载冷液乙二醇水溶液利用丙烷和404a所载冷能。载冷液池为储藏冷能具有明显缓冲能
[0060] 液化天然气从液化天然气储罐流出的温度为‑170~‑150℃,随后进入液化天然气换热器中与冷媒丙烷换热,发生相变生成低温天然气并升温至
[0061] ‑40~‑50℃,少量未相变液化天然气及低温NG继续在404a换热器中与冷媒404A进行换热,其后天然气温度升高至5℃左右,进入下游用户管网。此过程中极少量未汽化液化天然气通过液化天然气回流管再次回到换热器循环。
[0062] ‑15~‑25℃的气态丙烷在液化天然气换热器中与液化天然气换热,受冷液化,降温至‑40℃后通过加压在丙烷换热器及液化天然气换热器中形成回路,其中液态丙烷在丙烷换热器中与50%乙二醇溶液换热。同理,5℃左右的气态冷媒404a先进入液化天然气换热器吸收冷能降温到‑40℃,通过加压泵进入404a换热器中与50%乙二醇溶液换热,温度升高到‑10~0℃,继续循环。
[0063] 50%乙二醇溶液在所述两个换热器中获取冷能后,流入载冷液池,再经过乙二醇储罐,循环泵形成循环。所述载冷液池按需按量联合制冰机和水泵进行制冰。
[0064] 与现有技术相比,本申请具有如下有益效果:
[0065] 本申请通过载冷介质之间的多级换热以解决液化天然气汽化冷能利用率低的难题。该方法在常见液化天然气冷能制冰技术的基础上采用两种中间介质,增强换热效果,提升换热效率。并用50%乙二醇水溶液作为载冷液对两种中间介质中的冷能进行整合以便后续利用。
[0066] 显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本申请的各模或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本申请不限制于任何特定的硬件软件结合。
[0067] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。