Внешние способы утилизации холода СПГ

Ниже упоминаются только главные пути использования, которые могут быть объектами реализации в области СПГ.

Сепарация и ожижение компонентов воздуха

В классическом способе используется азотный цикл, включающий компрессию, охлаждение и дросселирование, позволяющий получить необходимое количество холода. Использование холода СПГ дает возможность исключить из цикла охлаждение и дросселирование и позволяет реализовать прямое охлаждение циклового азота в теплообменниках с помощью сжиженного природного газа.

 Сепарация и сжижение компонентов воздуха

Сжижение и получение твердого диоксида углерода

Утилизация холода СПГ позволяет исключить классический цикл компрессии и дросселирования, который обеспечивает сжижение CO₂ и перевод в твердую фазу, и заменить его фреоновым контуром.

Сжижение и перевод в твердое состояние CO2 

Замораживание и низкотемпературное хранение пищевых продуктов

В этих случаях холод СПГ может заменить классический холодильный цикл одним контуром холодильного агента между теплообменником СПГ и теплообменником с окружающим воздухом, помещенным в холодильную камеру.

Производство электроэнергии

Холод СПГ может быть превращен в работу для привода электрогенератора. Были реализованы различные способы, однако много других способов было предметом изучения, в частности, способы, в которых использовались бы горючие ископаемые (мазут или природный газ) для наилучшего
применения холода СПГ по примеру классических схем теплоцентралей.

Циклы с непосредственным расширением

Если давление в газораспределительной сети невелико (около 1,0 МПа), можно дожать СПГ и испарить его до его расширения в турбине, которая приводила бы в действие генератор. Как и во внутреннем процессе перекачки сжиженного природного газа под высоким давлением, этот цикл позволяет рекуперировать в форме электроэнергии разности энергий сжатия газа в жидком и газообразном состоянии между давлениями сжатия и подачи в газораспределительную сеть.

Цикл с прямым дросселированием

Циклы Ренкина (Rankine)

Выработка электроэнергии производится в термодинамическом цикле, в котором сжиженный природный газ является холодным источником, а морская вода – теплым источником. Используется подходящий хладагент, например, фреон.

Эффективность цикла будет максимальной, если теплообмен между цикловым флюидом (хладагентом) и СПГ будет происходить при температуре сжиженного газа или, если кривая конденсации хладагента приближается наилучшим образом к кривой испарения СПГ. Поэтому фреон, конденсация которого происходит при постоянной температуре (–40°С), может быть заменен смесью углеводородов, состав которой может быть подобран таким образом, чтобы получилось наилучшее приближение кривых.

Цикл Ренкина (Rankine)

Комбинированные циклы

Всегда в условиях предположительно низкой эффективности использования СПГ при регазификации предусматривают выработку электроэнергии путем комбинирования циклов Ренкина и непосредственного расширения, это позволяет использовать большую часть СПГ.

Комбинированный цикл (Ренкина и непосредственное расширение)