研究背景与问题

在当前能源结构转型的大背景下，天然气作为一种清洁高效的能源，其液化天然气体（LNG）的广泛应用日益增加。然而，LNG在再气化过程中产生的冷能未能得到充分利用，导致能源浪费和环境影响。传统的LNG冷能利用方式存在模式单一、温区匹配不佳、冷能损失严重以及综合利用效率偏低等问题，这限制了LNG冷能的潜在经济效益和环境效益的发挥。

研究方法

为了解决上述问题，本研究提出了一种基于冷-电-化多联产技术的LNG冷能高效利用系统。该系统通过集成两级朗肯循环与甲醇制丙烯（Methanol-to-Propane，MTP）过程，实现了对LNG冷能的梯级利用。具体方法包括：首先，利用LNG再气化产生的低温冷能，通过朗肯循环产生电能；其次，利用朗肯循环的尾气，通过MTP过程转化为化工产品，如丙烯；最后，通过对系统进行优化设计，提高冷能的转化效率，减少能源损失。

核心结果

本研究构建的冷-电-化多联产系统在实验条件下取得了以下核心结果：1）系统实现了LNG冷能的梯级利用，有效降低了LNG再气化过程中的冷能损失；2）通过优化设计，系统发电效率达到15%以上，发电成本显著降低；3）MTP过程转化效率稳定在60%左右，实现了LNG冷能向化工产品的有效转化；4）整个系统的能源转化效率得到显著提升，能源利用率达到80%以上。

结论与意义

本研究提出的冷-电-化多联产系统为LNG冷能的高效利用提供了一种新的解决方案。通过集成朗肯循环与MTP过程，系统实现了冷能的梯级利用，显著提高了LNG冷能的利用效率。该系统不仅能够降低LNG再气化过程中的能源损失，还能促进化工产品的生产，具有显著的经济效益和环境效益。本研究结果为LNG冷能的高效利用提供了理论依据和实际应用参考，对推动LNG产业的可持续发展具有重要意义。