при его модификации может отдать объектам охлаждения скрытую теплоту парообразования (510,5 кДж/кг при р = 0,1 МПа) и холод, аккумулированный в парах газа при их нагреве от состояния насыщенного пара до температуры окружающей среды (404,13 кДж/кг при Г = 300 К), что в сумме составляет 914,63 кДж/кг.
Для газификации СПГ используют воздух, воду, пар или другие реагенты. В настоящее время в некоторых странах, особенно в Японии, использование холода СПГ в промышленности проводится в достаточно большом объеме. Холод газифицируемого СПГ используется на заводах по производству аммиака, опреснения морской воды методом вымораживания, для хранения пищевых продуктов, при переработке утильсырья (пластмасс, резиновых покрышек), для замораживания 1рунта при строительстве, при производстве сухого льда и т. д.
Холод СПГ эффективно используется в энергетических установках на тепловых электростанциях (охлаждение воды, конденсация пара), для охлаждения сверхпроводящих линий электропередач, для разделения водородсодержащих газов этиленовых производств. В России холод газифицированного СПГ используется в опытных образцах рефрижераторов для охлаждения продуктов питания (ОАО «НПО Гелиймаш») и должен найти широкое распространение при газификации сельских районов и отдаленных населенных пунктов за счет СПГ.
В работе приводятся данные об энергетических установках, в которых выработка электроэнергии производится с помощью замкнутого холодильного цикла, использующего холод, получаемый при газификации СПГ (фирмы SNAM Progetti (Италия) и Brown Boveri and Gie (Швейцария)). На этом принципе разрабатываются и более мощные установки, обеспечивающие получение до 150 МВт электроэнергии. В ней со ссылками на многочисленные источники обоснована целесообразность использования утилизированного холода СПГ в воздухоразделительных установках (ВРУ) с целью снижения энергозатрат и повышения энергоотдачи технологического процесса получения из воздуха жидких и газообразных 02, N2, а также Аг. Это связано с тем, что температура кипения метана (111,6 К) достаточно близка к температурам конденсации 02, N2 и Аг (соответственно 90,19; 77,36 и 87,29 К). Кроме того, при атмосферном давлении теплота, которую необходимо отвести от 1 кмоля 02 и N2, при охлаждении близка к теплоте, подводимой к 1 кмолю СН„ при испарении и напеве до температуры окружающей среды (СН4 — 8200 кДж/кмоль, 02 — 6810 кДж/кмоль, N2 — 5560 кДж/кмоль).
Показано, что величина работы, которая может быть дополнительно получена (или сэкономлена) в различных процессах ВРУ при утилизации 1 кг СПГ, составляет 0,694 кВт ч/кг.
Там же рассмотрены различные принципиальные схемы сжижения кислорода, азота и аргона на ВРУ за счет использования холода метана, включая схемы установок, работающих по дроссельному циклу для сжижения и более глубокого охлаждения жидкого азота, для предварительного охлаждения воздуха перед разделением, для повышения эффективности работы отдельных узлов ВРУ.
Зарубежный опыт эксплуатации ВРУ, утилизирующих холод СПГ, подтверждает их высокую эффективность. При одинаковой производительности по жидким продуктам и других равных условиях удельные затраты электроэнергии для установок, использующих холод СПГ, снижаются на 50 .. 60% по сравнению с затратами обычной ВРУ при одновременном снижении стоимости оборудования.
Однако следует иметь в виду, что для использования СПГ в целях повышения эффективности работы ВРУ его следует получить, обеспечить доставку и хранение в районе ВРУ, для чего требуются определенные экономические затраты. Поэтому однозначный ответ на вопрос о целесообразности использования холода СПГ при производстве продуктов из воздуха может дать только комплексный технико-экономический анализ.
Использование холода СПГ в технологических процессах ВРУ может оказаться выгодным при условии рационального использования газифицированного при разделении воздуха СПГ как топлива для нужд промышленности и сельского хозяйства. В этой связи интерес представляет система комплексного использования холода газифицированного СПУ, осуществляемая фирмой Osaka Gas [10], обеспечивающая производство жидких 02, N2, Аг, С02 и сухого льда, охлаждение и замораживание продуктов в складских помещениях и холодильниках, осуществляющая опреснение морской воды и низкотемпературную обработку различных материалов, в том числе автомобильных шин, производство высококонцентрированного озона в системе обработки сточных вод и дизтопливо евро 4.