跨臨界CO2循環(huán)預冷天然氣液化流程數(shù)值模擬.pdf

1、本文用跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)代替丙烷制冷循環(huán)，對天然氣液化流程進行了預冷研究。
　　本文確定了模擬需要考慮的天然氣組成成分，搜集了相關(guān)組分的物性參數(shù)；同時選擇PR狀態(tài)方程來計算天然氣液化流程中的相平衡，選擇LKP狀態(tài)方程來計算流程的天然氣的焓、熵值。為了更準確的計算亞臨界和超臨界狀態(tài)下二氧化碳的熱力性質(zhì)，采用PR狀態(tài)方程、童景山方程、馬丁-侯狀態(tài)方程和 Exp-RK方程對二氧化碳的熱力性質(zhì)進行計算，結(jié)果表明上述四個方程均滿足工程計

2、算所需精度，且 PR狀態(tài)方程在計算超臨界狀態(tài)下二氧化碳的熱力性質(zhì)時依然有較好的精確性；考慮到其形式簡潔、易于求解，本文確定用PR狀態(tài)方程計算跨臨界狀態(tài)下二氧化碳的熱力性質(zhì)。
　　本文采用帶回熱器的跨臨界二氧化碳單級壓縮制冷循環(huán)和帶回熱器的跨臨界二氧化碳單級壓縮膨脹機循環(huán)兩種循環(huán)方式，建立了兩種不同的跨臨界二氧化碳循環(huán)預冷天然氣液化流程，并以塔里木開采的天然氣為例對液化流程進行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，帶回熱器的跨臨界二氧化碳單級壓縮

3、制冷循環(huán)預冷天然氣液化流程的比功耗為1.8141/(kW*h/kg)，帶回熱器的跨臨界二氧化碳單級壓縮膨脹機循環(huán)預冷天然氣液化流程的比功耗為1.2976/(kW*h/kg)；后者比前者少耗能39.80％，不過比功耗仍比丙烷預冷的天然氣液化流程大。
　　本文研究表明，跨臨界二氧化碳循環(huán)系統(tǒng)能夠作為預冷系統(tǒng)應用于天然氣液化流程中。雖然兩種跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)能耗均高于丙烷制冷循環(huán)，但二氧化碳不燃燒，消除了丙烷易燃的潛在危險；使用二氧