利用液氮冷能的小型天然氣液化流程研究.pdf

1、液化天然氣(LNG)作為一種清潔、高效、方便、安全的能源，以其熱值高、污染少、儲運方便等特點成為當(dāng)今世界消費增長最快的優(yōu)質(zhì)能源之一。由于我國天然氣資源分布零散，單井氣量小，受經(jīng)濟因素限制，很多氣田未得到開發(fā)利用。小型天然氣液化裝置的開發(fā)目的就是為了解決這一問題，因其體積小、可撬裝、機動性強等特點在開采零散氣田上具有很大優(yōu)勢。本文針對小型天然氣液化裝置上應(yīng)用的液化技術(shù)進行了研究。
　　 首先本文闡述了世界各國小型天然氣液化裝置發(fā)展

2、趨勢。對天然氣的熱物性進行了分析，確定了天然氣和制冷劑氣液相平衡計算方程為PR方程，焓熵計算方程為LKP方程。重點比較了級聯(lián)式液化流程、帶膨脹機的液化流程和混合制冷劑液化流程三種天然氣液化流程的優(yōu)缺點。在總結(jié)各種流程優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，為了克服傳統(tǒng)液化流程中產(chǎn)品收益低，制冷系統(tǒng)裝置復(fù)雜，壓縮機耗功大，液化天然氣生產(chǎn)規(guī)模受壓縮機制造水平限制等缺點，設(shè)計了一種利用液氮冷能且?guī)Ьs的新型小型天然氣液化流程，節(jié)省制冷系統(tǒng)投資，在生產(chǎn)LNG的同時得到

3、LPG和輕油。
　　 利用HYSYS軟件建立新型液化流程模型，對流程中氣液分離器在不同壓力下的分離溫度進行了分析，同時通過分析脫乙烷塔和液化氣塔的操作壓力對塔內(nèi)參數(shù)的影響，確定了兩個塔的操作壓力。對特定氣源下的液化流程進行了計算，得到了流程各節(jié)點的溫度、壓力、焓、熵、流量以及各組分的摩爾分數(shù)，并對流程中關(guān)鍵設(shè)備精餾塔和板翅型換熱器的工作性能進行了詳述。對天然氣溫度、壓力以及摩爾組分的改變對流程性能參數(shù)的影響作了深入的探討。最后，