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(jì)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(jī)動性強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)耗功大，液化天然氣生產(chǎn)規(guī)模受壓縮機(jī)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(jìn)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(jìn)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?jǐn)?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(jìn)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，