在天然氣液化過程中,如果液化系統(tǒng)冷劑配比不合理則會導(dǎo)致混合制冷劑在各個設(shè)備處的溫度升高,形成惡性循環(huán),進(jìn)一步會造成液化裝置冷劑用量過多,能耗偏高,使得液化天然氣生產(chǎn)成本增高。本論文針對陜北某天然氣液化廠的液化裝置在生產(chǎn)中出現(xiàn)的配比不合理、能耗生產(chǎn)成本偏高這一生產(chǎn)上迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果如下:(1)選用PR方程進(jìn)行相平衡計算和混合物焓、熵計算,并對液化裝置設(shè)備模型進(jìn)行熱力學(xué)分析;利用Aspen HYSYS軟件搭建該液化廠天然氣液化裝置流程軟件模擬模型,通過對搭建模型與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)驗證試驗表明兩者吻合度良好,為此該模型可作為本論文后續(xù)工藝優(yōu)化的基本模型。(2)以比功耗和冷劑流量為目標(biāo),研究天然氣參數(shù)和混合冷劑參數(shù)的影響規(guī)律,并以液化天然氣的生產(chǎn)成本為優(yōu)化函數(shù),對液化裝置操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。運(yùn)用HYSYS自帶優(yōu)化器優(yōu)化液化裝置工藝參數(shù)后,混合制冷劑摩爾配比為N2:CH4:C2H4:C3H8:i-C5H12=4.2:25.9:37.3:16.8:15.8;混合冷劑流量降低5.52%;液化裝置比功耗降低5.84%;單位冷劑流量降低5.52%。運(yùn)用GA遺傳算法優(yōu)化液化...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 天然氣概述
        1.1.1 天然氣
        1.1.2 天然氣的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.3 天然氣的應(yīng)用
    1.2 液化天然氣技術(shù)
        1.2.1 液化天然氣
        1.2.2 液化天然氣工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 天然氣液化流程的對比
        1.2.4 國內(nèi)天然氣液化的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究目的與內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 液化裝置工藝的熱力學(xué)分析與流程模擬
    2.1 流程模擬軟件
    2.2 天然氣熱力學(xué)模型的選擇分析
        2.2.1 天然氣和冷劑的物性計算
        2.2.2 液化裝置的熱力學(xué)模型
    2.3 液化裝置工藝流程模擬
        2.3.1 原料天然氣與混合制冷劑的組成
        2.3.2 液化裝置工藝流程介紹
        2.3.3 流程模擬的結(jié)果與驗證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 液化流程關(guān)鍵參數(shù)的分析研究及優(yōu)化
    3.1 液化裝置的能耗分析及評價方法
    3.2 關(guān)鍵工藝參數(shù)對液化裝置運(yùn)行的影響規(guī)律分析
        3.2.1 天然氣參數(shù)對裝置運(yùn)行影響規(guī)律分析
        3.2.2 混合冷劑參數(shù)對裝置運(yùn)行影響規(guī)律分析
    3.3 混合制冷循環(huán)的液化工藝流程優(yōu)化及結(jié)果分析
        3.3.1 液化工藝流程的優(yōu)化分析
        3.3.2 優(yōu)化模型的建立
        3.3.3 約束條件與假設(shè)
        3.3.4 優(yōu)化變量范圍與步長設(shè)定
        3.3.5 運(yùn)用HYSYS自帶優(yōu)化器優(yōu)化求解
        3.3.6 運(yùn)用現(xiàn)代化算法-GA算法優(yōu)化求解
        3.3.7 兩種優(yōu)化方法結(jié)果對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 工業(yè)應(yīng)用
    4.1 關(guān)鍵設(shè)備的升級及改造
        4.1.1 壓縮機(jī)和冷劑增壓泵
        4.1.2 壓縮機(jī)換熱器
    4.2 節(jié)能技術(shù)的初步經(jīng)濟(jì)性評價
        4.2.1 投資成本的預(yù)算
        4.2.2 經(jīng)濟(jì)收益
    4.3 液化裝置改造前后節(jié)能效果分析與評價
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
附表
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得科研成果



本文編號：3765854