在全球能源结构加速转型与“双碳”目标的宏大背景下，如何降低液化天然气（LNG）生产环节的能耗，正成为全球能源产业共同面临的难题。LNG作为清洁能源的重要组成部分，正在发挥愈加关键的作用，但其高能耗的深冷液化过程始终是制约行业发展的瓶颈。近日，来自杭州福斯达深冷装备股份有限公司的资深专家葛浩俊，在国际期刊《工业技术》2025年第7卷第5期发表了题为《LNG深冷液化工艺中能耗降低技术探索》的研究论文。论文提出了一套系统性的综合优化方案，通过仿真实验与数据分析，成功将LNG液化工艺的系统总能效比从45%提升至60%，为LNG产业的绿色、低碳和可持续发展提供了坚实的理论依据与清晰的技术路径。

液化天然气因便于储存和跨国运输，在全球能源供应体系中占据重要地位。然而，其核心生产过程——深冷液化，却是一个典型的高能耗环节。天然气必须在约零下162摄氏度的极低温环境下才能由气态转化为液态，这一过程涵盖压缩、冷却和膨胀三个核心环节，而每一个环节都堪称“能量黑洞”。葛浩俊在论文中指出，传统LNG液化工艺能耗过高，直接推高了生产成本，削弱了市场竞争力，也与全球节能减排的时代趋势背道而驰。其中，压缩机作为工艺的“心脏”设备，其功耗常常占据系统总能耗的多数份额，成为优化的首要突破口。

与一些仅在局部环节进行修补的研究不同，葛浩俊选择从系统全局出发，构建了基于国际先进化工流程模拟软件ASPEN HYSYS的精密工艺模型。他的研究思路强调系统优化与技术集成，而非单点突破。论文提出的解决方案融合了压缩机优化、冷却系统完善以及膨胀冷却技术三方面的改进，形成一个有机整体，开创了一种新的节能路径。

在压缩环节的研究中，仿真模拟显示，若将压缩机效率从70%提升至85%，压缩功率消耗可由1600千瓦大幅降低至1300千瓦，降幅高达18.8%。这一数据充分证明了高效压缩机和运行模式优化在降低能耗方面的关键意义。完成核心环节的攻关后，研究进一步延伸至冷却环节。传统的单级冷却方式效率有限，导致冷却负荷过大、降温速度缓慢。葛浩俊在研究中引入了“多级冷却”思路，通过分阶段、梯度式降温，极大提高了热交换效率。数据显示，多级冷却能将冷却负荷降低8.3%，同时将降温速率提升33%以上，使整个系统能够更快、更节能地完成冷却任务。

更具创新性的是，研究中还引入了膨胀冷却技术。以往工艺中，气体膨胀过程中释放的能量往往被白白浪费，而葛浩俊的方案则通过膨胀机将气体降温时释放的冷能回收，用于预冷其他气体流程，从而有效降低外部制冷需求。这一技术实现了系统内部的能量循环，对整体能效提升起到了“四两拨千斤”的作用。

当三项技术被整合为一个完整的“综合优化方案”后，协同效应尤为显著。实验数据显示，液化效率从基准条件下的68%跃升至80%，提升幅度达到12个百分点；系统总能效比更是从45%一举提升至60%，实现了历史性的跨越。这些成果不仅证明了方案的科学性与先进性，也意味着在实际生产中，每生产一吨LNG所需的能量都将明显下降。葛浩俊在论文中同时指出，尽管综合优化方案在设备投资和工艺复杂性上有所增加，但从长期运营角度看，其节能潜力和经济回报率足以抵消前期投入，具备极高的产业应用价值。

业内专家认为，葛浩俊的研究成果不仅是一次成功的学术探索，更是对LNG产业未来发展方向的一次深刻洞察。它为通过技术集成创新提升能效提供了明确路径，也为全球LNG工厂的设计、建设和改造升级提供了参考范式。在全球能源产业迈向绿色、低碳发展的今天，这一研究成果无疑将推动LNG产业朝着更清洁、更高效、更可持续的方向前进，助力人类社会向绿色能源时代迈进一步。

（彭健）

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