利用LNG冷能制备液体二氧化碳及干冰的方法及装置

摘要

本发明公开了利用LNG冷能制备液体二氧化碳及干冰的工艺及其装置。所述方法中：LNG泵入管壳式换热器的管程，在管壳式换热器的管程中LNG的气化释放潜热，将低温气体CO₂冷却液化，然后LNG的气化产物作为冷源进入多股流板翅式换热器，CO₂原料气冷却后进入CO₂压缩机，同时将输出的高压高温CO₂冷却，LNG升温气化为10~25℃的常温天然气；冷却后的CO₂进入管壳式换热器的壳层，从管壳式换热器壳层出口流出的液体CO₂分为两支，一支进入液体CO₂储罐，另一支进入干冰机制备干冰。本工艺可实现LNG冷能的梯级利用，LNG冷能利用率高；通过利用LNG的冷能将液体CO₂及干冰的制备压力降至0.6~1.0MPa，以及将压缩机进口气体CO₂冷却至-40~-30℃，最终可实现较普通低压法节能58%以上的效果。

主权项

利用LNG冷能制备液体二氧化碳及干冰的方法，其特征在于，LNG储罐中的LNG通过LNG泵泵入管壳式换热器的管程，在管壳式换热器的管程中LNG的气化潜热部分或全部在管壳式气化器中释放，将处于管壳式换热器壳程的低温气体CO₂冷却液化，然后LNG的气化产物作为冷源进入多股流板翅式换热器，将CO₂原料气冷却后进入CO₂压缩机，同时将CO₂压缩机输出的高压高温CO₂冷却，得到冷却后的CO₂，LNG升温气化为10~25℃的常温天然气；所述冷却后的CO₂进入管壳式换热器的壳层，从管壳式换热器壳层出口流出的液体CO₂分为两支，一支进入液体CO₂储罐，另一支进入干冰机制备干冰；包括以下步骤：（1）开启LNG泵，LNG由LNG储罐输出，经LNG泵进入管壳式换热器的管程并与壳程的CO₂换热，LNG升温气化为低温气态天然气，然后进入多股流板翅式换热器换热升温至常温状态，并进入下游管网供给用气用户；（2）CO₂原料气首先进入多股流板翅式换热器的CO₂原料气冷却通道出口，换热降温为低温气体CO₂，进入第一压缩机经压缩后变成高温高压的气体CO₂；第一压缩机输出的高温高压气体CO₂与第二压缩机输出的高温高压气体CO₂混合，然后进入多股流板翅式换热器的高压CO₂冷却通道再次换热变成高压低温的气体CO₂，从多股流板翅式换热器输出后，再进入管壳式换热器的壳程换热降温冷凝为更低温度的液体CO₂；液体CO₂经集液箱后分为两支，一支经第一控制阀进入液体CO₂储罐，另一支经第二控制阀进入干冰机制备干冰；干冰机中部分液体CO₂放热凝结成干冰，另一部分液体CO₂吸热气化为常压气体CO₂；气体CO₂由干冰机输出后进入多股流板翅式换热器的低温CO₂加热通道，换热升温后进入第二压缩机，经压缩后变成高温高压的气体CO₂，并与第一压缩机输出的高压CO₂混合再次进入多股流板翅式换热器的高压CO2冷却通道，重复上述步骤即可实现液体CO₂及干冰的制备。