本文關(guān)鍵詞：小型撬裝式天然氣膨脹液化流程及裝置的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：天然氣以其高效、清潔的性能已成為21世紀(jì)的主要能源之一，并且其消耗量日益呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。小型液化天然氣裝置以體積小、可撬裝、機(jī)動(dòng)運(yùn)輸、開(kāi)停方便等特點(diǎn)，能對(duì)分散的天然氣氣田進(jìn)行采集，為我國(guó)能源安全提供保障，在我國(guó)具有戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。本文針對(duì)這一裝置及其關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，主要內(nèi)容如下： 1、調(diào)研了國(guó)內(nèi)外小型天然氣液化流程及裝置研究進(jìn)展，選擇了空氣膨脹式天然氣液化流程作為本文的研究對(duì)象。 2、調(diào)研了我國(guó)主要天然氣田的組分和壓力，根據(jù)調(diào)研結(jié)果選擇一個(gè)典型的天然氣組分和氣源壓力作為本研究模擬的依據(jù)。分析了天然氣的熱物性，基于混合物物性特點(diǎn)，選擇了P-R方程作為天然氣物性計(jì)算的狀態(tài)方程，并在流程模擬軟件HYSYS中選取P-R方程作為物性計(jì)算方程。重點(diǎn)介紹了HYSYS中各主要設(shè)備的計(jì)算模塊。 3、針對(duì)小型LNG裝置要求設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)單的首要條件，選擇膨脹液化流程作為本文研究的對(duì)象，以我實(shí)驗(yàn)室研制的單螺桿壓縮機(jī)和單螺桿膨脹機(jī)的性能特點(diǎn)為基礎(chǔ)，提出基于單螺桿膨脹機(jī)的小型三級(jí)膨脹液化流程，并對(duì)其進(jìn)行了準(zhǔn)確的計(jì)算和模擬。對(duì)提出的三級(jí)膨脹液化流程進(jìn)行了分析，得出了氣源壓力，，儲(chǔ)存壓力，循環(huán)增壓比，工質(zhì)冷卻溫度等參數(shù)對(duì)其性能的影響。 4、根據(jù)分析結(jié)果，認(rèn)為三級(jí)膨脹液化流程功耗高，且設(shè)備多難以實(shí)現(xiàn)。于是提出了兩級(jí)膨脹液化流程和帶回?zé)岬男⌒团蛎浺夯鞒�。�?duì)改進(jìn)的兩個(gè)液化流程，進(jìn)行了人準(zhǔn)確的計(jì)算和模擬，給出了流程中各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)。從流程簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理的角度出發(fā)，并對(duì)三種形式的流程方式進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明帶回?zé)岬男⌒团蛎浭揭夯鞒绦阅茏顑?yōu)。利用復(fù)形法對(duì)帶回?zé)岬奶烊粴庖夯鞒踢M(jìn)行了全局的優(yōu)化分析，計(jì)算出了最佳工況和最佳的優(yōu)化結(jié)果，其液化率最高為84%，比功耗最低為9.52kWh/kmol。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，與國(guó)內(nèi)外較先進(jìn)的幾種天然氣液化流程進(jìn)行了綜合對(duì)比，結(jié)果表明，本研究設(shè)計(jì)的小型膨脹式天然氣液化流程具有很好的先進(jìn)性。 5、對(duì)帶回?zé)岬男⌒团蛎浭揭夯鞒踢M(jìn)行了小型撬裝化，模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)其主要設(shè)備進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了其能量匹配方案，為裝置的撬裝化投產(chǎn)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：天然氣液化流程 氣源條件 天然氣物性 膨脹液化流程設(shè)計(jì) 模擬優(yōu)化 撬裝工藝設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TE646
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 物理量名稱(chēng)及符號(hào)表8-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 課題背景與意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-22
• 1.2.1 天然氣液化流程介紹及選擇14-16
• 1.2.2 膨脹液化流程綜述16-22
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和方法22-25
• 第2章 天然氣物性計(jì)算與模擬25-35
• 2.1 天然氣氣源條件的調(diào)研25-27
• 2.1.1 天然氣組分的調(diào)研25
• 2.1.2 天然氣壓力調(diào)研25-26
• 2.1.3 天然氣初始條件的確定26-27
• 2.2 天然氣基本性質(zhì)27-28
• 2.3 天然氣物性的計(jì)算方程28-30
• 2.4 天然氣液化流程模擬軟件選擇及計(jì)算模型30-34
• 2.4.1 模擬軟件介紹30-31
• 2.4.2 HYSYS 中各模塊的計(jì)算模型31-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 小型膨脹式液化流程設(shè)計(jì)與模擬35-51
• 3.1 小型膨脹式液化流程簡(jiǎn)介35-36
• 3.2 三級(jí)壓縮三級(jí)膨脹液化流程設(shè)計(jì)36-40
• 3.2.1 制冷工質(zhì)的選擇36-38
• 3.2.2 制冷循環(huán)設(shè)計(jì)38
• 3.2.3 膨脹式天然氣液化流程換熱過(guò)程設(shè)計(jì)38-40
• 3.3 小型膨脹式天然氣液化流程模擬40-44
• 3.3.1 已知參數(shù)的設(shè)定40-42
• 3.3.2 性能指標(biāo)的定義42
• 3.3.3 模擬計(jì)算結(jié)果42-44
• 3.4 小型膨脹液化流程分析44-48
• 3.4.1 氣源壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響44-45
• 3.4.2 儲(chǔ)存壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響45-46
• 3.4.3 制冷循環(huán)空氣壓縮冷卻溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響46-47
• 3.4.4 循環(huán)增壓比對(duì)系統(tǒng)性能的影響47-48
• 3.4.5 分析結(jié)論48
• 3.5 本章小結(jié)48-51
• 第4章 小型膨脹式天然氣液化流程改進(jìn)優(yōu)化51-65
• 4.1 小型膨脹式天然氣液化流程改進(jìn)51-59
• 4.1.1 兩級(jí)壓縮兩級(jí)膨脹液化流程51-54
• 4.1.2 帶回?zé)醿杉?jí)壓縮兩級(jí)膨脹液化流程54-59
• 4.2 三種液化流程的對(duì)比59-60
• 4.3 全局優(yōu)化分析60-63
• 4.3.1 尋優(yōu)方法60-61
• 4.3.2 計(jì)算方法61-62
• 4.3.3 優(yōu)化最佳工況62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 小型膨脹式天然氣液化流程的撬裝工藝設(shè)計(jì)65-69
• 5.1 小型天然氣液化流程撬裝工藝設(shè)計(jì)65-67
• 5.1.1 原料氣計(jì)量和分離凈化模塊65-66
• 5.1.2 天然氣液化模塊66
• 5.1.3 多級(jí)壓縮制冷循環(huán)模塊66
• 5.1.4 火炬燃燒或放空系統(tǒng)66
• 5.1.5 LNG 儲(chǔ)罐66-67
• 5.2 主要設(shè)備型號(hào)67
• 5.3 能量匹配方案設(shè)想67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：小型撬裝式天然氣膨脹液化流程及裝置的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：287106