Использование холодопроизводящей способности сжиженного природного газа при регазификации на воздухоразделительных установках

Важной задачей в настоящее время является вопрос оптимизации схемных решений воздухоразделительных установок с целью уменьшения либо стоимости установки, либо удельных затрат энергии на получение единицы продукта. А также все чаще поднимаются вопросы возможности полезного использования низкотемпературного потенциала сжиженного природного газа в процессе его регазификации. Целью работы является исследование возможности совмещения процессов регазификации и воздухоразделения, а также получение расчетных зависимостей, на основе которых можно сделать вывод о эффективности подобного решения в сравнении с традиционной схемой работы воздухоразделительных установок. В ходе работы в программной среде Hysys-14 были смоделированы три схемы воздухоразделительных установок с различными вариантами включения потока сжиженного природного газа, для которых приведены зависимости коэффициента извлечения азота и удельных затрат энергии от давления в цикле. Результаты расчетов показали, что затраты энергии на получение азота ниже в среднем на 46,6%, 27,2% и 62,4%, соответственно, для первой, второй и третьей схем по сравнению с традиционной схемой воздухоразделительных установок с детандером, а коэффициента извлечения выше в среднем соответственно на 116%, 83% и 166%. Исследование показало, что использование холодопроизводящей способности сжиженного природного газа в технологической схеме воздухоразделительных установок может значительно повысить коэффициент извлечения, уменьшить удельные затраты энергии на производство единицы продукта, а также понизить стоимость установки. Рассмотрены преимущества и недостатки каждой схемы, а также предложены возможности применения полученных результатов.