作為一種優(yōu)質(zhì)、清潔的能源,天然氣以其單位質(zhì)量熱值高,對(duì)環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)首選的能源形式。液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡(jiǎn)稱(chēng)LNG)是天然氣的一種有效的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用形式,其體積僅為標(biāo)準(zhǔn)體積的1/625,可以大大節(jié)約儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)一步深化,天然氣的需求量與日俱增,迫切的需要進(jìn)口大量的LNG,特別是在天然氣管網(wǎng)無(wú)法輻射到、用氣量較大且經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的沿海地區(qū),LNG接收站的建設(shè)能實(shí)現(xiàn)能源的安全、穩(wěn)定供應(yīng)以及起到戰(zhàn)略調(diào)峰的作用。 本文對(duì)LNG接收站的工藝系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,確定BOG處理工藝為本次的研究對(duì)象。根據(jù)研究對(duì)象的特點(diǎn)采用通用流程模擬軟件Aspen HYSYS V7.3作為本論文的主要研究工具,分別對(duì)再冷凝器液化工藝流程以及本文提出的混合制冷劑制冷循環(huán)的BOG再液化流程進(jìn)行了研究分析。 首先,本文以典型的再冷凝器液化工藝流程為研究對(duì)象,運(yùn)用HYSYS軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,得到了流程各物流參數(shù)和性能參數(shù)；然后從熱力學(xué)角度出發(fā),分析了流程中LNG組分,BOG排出壓力、BOG處理量、外輸天然氣溫度和壓力等工藝參數(shù)對(duì)泵和壓縮機(jī)的功耗、換熱設(shè)備的換熱量等流程性能參數(shù)的影響。并根據(jù)每一個(gè)參數(shù)的影響趨勢(shì)提出相應(yīng)的流程操作建議。最后,以BOG壓縮機(jī)、罐內(nèi)泵、外輸泵和海水泵的總功耗最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),確定約束條件,建立優(yōu)化模型,選用混合優(yōu)化算法對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化,降低了流程功耗,優(yōu)化效果明顯。 基于對(duì)目前BOG處理工藝文獻(xiàn)的調(diào)研,本文提出了一種新的BOG處理工藝,即采用混合制冷劑制冷循環(huán)提供冷量的BOG再液化流程。首先通過(guò)對(duì)比分析目前工業(yè)上常用的冷劑,確定了能應(yīng)用于BOG再液化的五種冷劑；對(duì)四組分制冷劑和五組分制冷劑分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,最終確定選用五組分的制冷劑,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了初始的最優(yōu)配比。通過(guò)HYSYS軟件進(jìn)行了流程模擬計(jì)算,得到流程主要工藝參數(shù)和重要性能參數(shù)；然后對(duì)混合制冷循環(huán)冷劑的配比以及高低壓運(yùn)行壓力進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的換熱器冷熱曲線匹配的比較好,達(dá)到了節(jié)能的目的,優(yōu)化效果明顯。最后對(duì)優(yōu)化后的流程進(jìn)行(?)分析,找出能量損失的薄弱環(huán)節(jié),并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類(lèi)】：TE974
【部分圖文】：

圖1-1是目前我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)【21，其中煤占一次能源消費(fèi)比重的68.5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于29.6%的世界平均水平；天然氣只占了 4.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。中國(guó)是煤炭資源比較豐富的國(guó)家，相較于世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，我國(guó)的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)處在嚴(yán)重“失調(diào)”狀態(tài)：煤炭在能源消費(fèi)總量中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，石油消費(fèi)量在快速增長(zhǎng)，而在對(duì)天然氣的利用上，尚處于起步階段。因此，無(wú)論是從改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)還是從保護(hù)環(huán)境的角度，天然氣的^u發(fā)利用都將有很大的發(fā)展空間。目前我國(guó)大力提倡節(jié)能減排，力求將粗放型經(jīng)濟(jì)增方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽刻岣哔Y源利用效率來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的集約型增長(zhǎng)方式，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的和諧發(fā)展。國(guó)家1

圖1-2 2007-2013年我國(guó)LNG進(jìn)口情況由圖1-2我國(guó)近年來(lái)LNG進(jìn)口情況可知，我國(guó)LNG的進(jìn)口量越來(lái)越大，并有持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)�？梢灶A(yù)計(jì)，未來(lái)LNG的需求量將不斷加大，行業(yè)發(fā)展前景極好。根據(jù)國(guó)家的能源戰(zhàn)略規(guī)劃，2020年前國(guó)家將投資2200多億元人民幣建成5萬(wàn)公里的天然氣管線和千萬(wàn)噸級(jí)的LNG接收站，形成年進(jìn)口近6000多萬(wàn)噸規(guī)模的LNG接收設(shè)施，使我國(guó)天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例從現(xiàn)在的4.7%提高到2020年的12%

LNG-101各物流流程圖見(jiàn)圖4-11,其中，103，104為BOG熱劑節(jié)流前熱流，119-120為混合制冷劑節(jié)流后冷流，具體的節(jié)點(diǎn)參表4-12換熱器LNG-101各物流M^~摩爾拾"“摩爾偏~ 摩爾流呈

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 石玉美,汪榮順,顧安忠,朱剛;混合制冷劑循環(huán)液化天然氣流程

本文編號(hào)：2807464