天然氣是世界一次能源的三大支柱之一,面臨陸上油氣資源的日漸短缺,各海洋國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)海洋油氣資源的開發(fā)。隨著我國(guó)南海油氣資源開發(fā)腳步的日益加快,FLNG必將是未來南海開發(fā)中不可或缺的重要裝備,深入開展FLNG相關(guān)技術(shù)的研究對(duì)于我國(guó)的深水開發(fā)事業(yè)意義重大。天然氣液化技術(shù)是FLNG的核心技術(shù)之一,本文著眼于對(duì)FLNG氮膨脹類液化工藝進(jìn)行補(bǔ)充,以及對(duì)FLNG天然氣液化流程的綜合評(píng)價(jià)過程進(jìn)行完善。通過調(diào)研論證,引入了 N2-CH4膨脹流程,然后借助結(jié)構(gòu)優(yōu)化、參數(shù)優(yōu)化、(?)分析及模糊評(píng)價(jià)等方法,完成了一系列研究。首先,本文概述了研究背景和意義,調(diào)研并總結(jié)了國(guó)內(nèi)外天然氣液化工藝特別是FLNG氮膨脹類液化工藝的研究概況。通過對(duì)天然氣和制冷工質(zhì)熱物性計(jì)算的闡述,選擇了 P-R方程作為氣液相平衡的計(jì)算方程,選用了 LKP方程作為焓、熵的計(jì)算方程。其次,為降低N2-CH4膨脹流程的能耗,對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),提出了 CO2預(yù)冷N2-CH4膨脹流程。通過HYSYS軟件對(duì)改進(jìn)后的流程進(jìn)行了模擬及參數(shù)分析,確定了這些參數(shù)的優(yōu)化方向,并給出了相應(yīng)的生產(chǎn)建議。然后,通過結(jié)合參數(shù)分析的結(jié)果,選取了5個(gè)參數(shù)作為優(yōu)化變量,以最小總功耗為目標(biāo)函數(shù),對(duì)CO2預(yù)冷N2-CH4膨脹流程和N2-CH4膨脹流程進(jìn)行了優(yōu)化,驗(yàn)證了改進(jìn)的成功性。借助(?)分析理論,建立了各設(shè)備的(?)分析模型,計(jì)算了兩個(gè)流程的(?)損失和(?)效率,從(?)的角度揭示了兩個(gè)流程能耗差異的原因,并提出了降低(?)損失的措施。最后,將優(yōu)化后的兩個(gè)流程與優(yōu)化后的雙氮膨脹流程和丙烷預(yù)冷雙氮膨脹流程進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,CO2預(yù)冷N2-CH4膨脹流程的總功耗最低。采用模糊評(píng)價(jià)法,選取了 4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和15個(gè)二級(jí)指標(biāo),建立了 FLNG天然氣液化流程的綜合評(píng)價(jià)體系,通過該體系,并利用編制的計(jì)算軟件,對(duì)4個(gè)流程進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),結(jié)果顯示,C02預(yù)冷N2-CH4膨脹流程的綜合評(píng)價(jià)最高。
【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】：2018
【中圖分類】：TE646
【部分圖文】：

圖１－１邋ＦＬＮＧ船示意圖逡逑１逡逑

圖１－２級(jí)聯(lián)式液化流程圖逡逑在丙烷制冷循環(huán)中，低壓丙烷蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓、冷卻水冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)丙烷，液逡逑態(tài)丙烷在不同的壓力下進(jìn)行逐級(jí)節(jié)流膨脹，使其在不同的溫度段內(nèi)逐級(jí)冷卻天然氣和其逡逑

圖１－３混合制冷劑液化流程圖逡逑混合制冷劑液化流程既達(dá)到了類似于級(jí)聯(lián)式液化流程的效果，又克服了其系統(tǒng)復(fù)雜逡逑的缺點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 彭張林;張強(qiáng);楊善林;;綜合評(píng)價(jià)理論與方法研究綜述[J];中國(guó)管理科學(xué);2015年S1期

2 陳杰;;中國(guó)南海FLNG液化技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備方案研究[J];化工學(xué)報(bào);2015年S2期

3 陳飛;威爾·施密特;楊紹軍;;天然氣液化工藝發(fā)展的新趨勢(shì)——關(guān)鍵技術(shù)問題與案例分析[J];化工學(xué)報(bào);2015年S2期

4 喻西崇;謝彬;李玉星;王春升;王清;程兵;;南海深水氣田FLNG裝置丙烷預(yù)冷雙氮膨脹液化工藝流程關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)影響分析[J];中國(guó)海上油氣;2015年03期

5 俞華;陳觀豪;汪建平;徐業(yè)俊;;FLNG開發(fā)中國(guó)南海邊際氣田的機(jī)遇[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2015年06期

6 葛長(zhǎng)偉;姜韶明;于志強(qiáng);;NH_3/CO_2制冷系統(tǒng)的研究[J];制冷技術(shù);2014年03期

7 喻西崇;謝彬;鄔亞玲;李玉星;王武昌;朱建魯;;大型FLNG/FLPG裝置上部模塊二氧化碳預(yù)冷雙氮膨脹液化工藝方法[J];油氣儲(chǔ)運(yùn);2014年01期

8 金海剛;張道光;王俊美;卜曉玲;;混合制冷與氮膨脹組合式海上天然氣液化工藝[J];天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì);2013年03期

9 薄玉寶;;浮式液化天然氣(FLNG)技術(shù)在中國(guó)海上開發(fā)應(yīng)用探討[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2013年03期

10 熊曉俊;林文勝;顧安忠;;氣體膨脹式天然氣帶壓液化流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J];天然氣工業(yè);2013年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 趙文華;浮式液化天然氣裝備(FLNG)水動(dòng)力性能的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 顧妍;海上浮動(dòng)平臺(tái)低溫液體動(dòng)態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 李秋英;浮式油田伴生氣的凈化與液化工藝流程研究分析[D];上海交通大學(xué);2012年

4 曹文勝;小型LNG裝置的預(yù)處理與液化流程研究[D];上海交通大學(xué);2008年

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1 黃星;浮式LNG預(yù)處理與液化工藝流程優(yōu)選及分析[D];集美大學(xué);2015年

2 謝志添;浮式液化天然氣生產(chǎn)裝備（FLNG）單點(diǎn)系泊系統(tǒng)水動(dòng)力特性研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 王安印;小型撬裝式LNG液化裝置工藝設(shè)計(jì)[D];西南石油大學(xué);2014年

4 殷秀迪;模糊評(píng)價(jià)模型及在投資效益評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2014年

5 劉鵬鵬;中小型天然氣液化流程的模擬優(yōu)化和動(dòng)態(tài)擾動(dòng)研究[D];上海交通大學(xué);2014年

6 盛歡歡;FLNG丙烷預(yù)冷雙氮膨脹天然氣液化工藝及動(dòng)態(tài)特性研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（華東）;2013年

7 王清;FLNG混合冷劑液化工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)及海上適應(yīng)性研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（華東）;2013年

8 王通旭;小型撬裝式天然氣膨脹液化流程及裝置的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

9 佟姝茜;面向FLNG液艙設(shè)計(jì)的晃蕩荷載分析[D];大連理工大學(xué);2012年

10 王衛(wèi)曉;利用液氮冷能的小型天然氣液化流程研究[D];天津大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2825738