LNG槽車中摻入液氮不但會(huì)降低LNG的品質(zhì),而且會(huì)使儲(chǔ)罐的溫度和壓力發(fā)生變化,帶來安全隱患。本文研究了LNG槽車中摻液氮后溫度和壓力的變化規(guī)律,提出一種判斷LNG槽車中摻液氮情況的方法。建立摻液氮LNG槽車內(nèi)溫度和壓力計(jì)算模型,計(jì)算結(jié)果表明摻入液氮后槽車儲(chǔ)罐中的LNG溫度會(huì)迅速降低,運(yùn)輸過程中溫度上升速率較慢。建立計(jì)算LNG槽車摻液氮量模型,在已知原料LNG組分、初始溫度和壓力、槽車儲(chǔ)罐的參數(shù)、運(yùn)輸時(shí)間和終點(diǎn)壓力時(shí)便可計(jì)算出摻液氮量。對可能采用的下充注摻液氮方式進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,將摻液氮過程分為液氮充注、靜置混合、液體蒸發(fā)引起的升壓和LNG槽車長時(shí)間運(yùn)輸過程中的升溫升壓過程四個(gè)階段。結(jié)果表明充注結(jié)束靜置一段時(shí)間后,LNG和液氮兩相基本混合均勻,而儲(chǔ)罐縱向剖面溫度梯度趨近于零,前端溫度略高于后端,壓力則劇增至192kPa后基本穩(wěn)定,之后溫度和壓力隨著槽車的運(yùn)輸緩慢增加。數(shù)值模擬結(jié)果與編程計(jì)算結(jié)果的趨勢一致,說明計(jì)算的模型可以反應(yīng)LNG槽車摻液氮情況。根據(jù)計(jì)算模型編制LNG槽車摻液氮量計(jì)算軟件,可以快速判斷LNG槽車摻液氮情況。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

低溫液體受熱動(dòng)力響應(yīng)模型

圖 1.2 高含氮液體的自動(dòng)分層形成機(jī)理Fig. 1.2 Mechanism of automatic stratification of liquid with high nitrogen喬國發(fā)研究了不同含氮量 LNG 儲(chǔ)罐內(nèi)壓力和日蒸發(fā)氣體總量的變化，假設(shè)了 1.346%、2.346%、3.346%三種含氮量，結(jié)果表明在安全儲(chǔ)存時(shí)間 6 天內(nèi)，LNG中的含氮量越高，儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率越高；當(dāng)儲(chǔ)存時(shí)間超過 6 天后，LNG 中的含氮量越高，儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率降低的越快。對于含氮量高的液體，氮的優(yōu)先蒸發(fā)使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升的較快。壓力上升到一定值后就會(huì)抑制液體的蒸發(fā)，蒸發(fā)率會(huì)逐漸下降[21]。

圖 1.2 高含氮液體的自動(dòng)分層形成機(jī)理Fig. 1.2 Mechanism of automatic stratification of liquid with high nitrogen喬國發(fā)研究了不同含氮量 LNG 儲(chǔ)罐內(nèi)壓力和日蒸發(fā)氣體總量的變化，假設(shè)了 1.346%、2.346%、3.346%三種含氮量，結(jié)果表明在安全儲(chǔ)存時(shí)間 6 天內(nèi)，LNG中的含氮量越高，儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率越高；當(dāng)儲(chǔ)存時(shí)間超過 6 天后LNG 中的含氮量越高，儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率降低的越快。對于含氮量高的液體，氮的優(yōu)先蒸發(fā)使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升的較快。壓力上升到一定值后就會(huì)抑制液體的蒸發(fā)，蒸發(fā)率會(huì)逐漸下降[21]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]輕組份LNG對槽車運(yùn)輸氣相壓力的影響分析[J]. 陳峰,安東雨.  山東工業(yè)技術(shù). 2016(24)
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[3]大型LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)液翻滾特性的多階段研究[J]. 王萍,彭文山,曹學(xué)文,王慶,靳學(xué)堂.  石油工程建設(shè). 2016(01)
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[10]密閉LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力和蒸發(fā)率[J]. 李玉星,王武昌,喬國發(fā),馮叔初.  化工學(xué)報(bào). 2010(05)

博士論文
[1]影響LNG儲(chǔ)存容器蒸發(fā)率因素的研究[D]. 喬國發(fā).中國石油大學(xué) 2007

碩士論文
[1]晃蕩條件下LNG液貨艙分層與翻滾現(xiàn)象的數(shù)值模擬[D]. 李泊然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]船用LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存特性的研究[D]. 閆興武.江蘇科技大學(xué) 2016
[3]天然氣不同運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)性分析[D]. 萬方敏.華南理工大學(xué) 2015
[4]LNG儲(chǔ)罐翻滾臨界判據(jù)及影響因素分析[D]. 李政龍.中國石油大學(xué)(華東) 2014
[5]小型LNG船液罐儲(chǔ)運(yùn)方案中的傳熱與升壓過程研究[D]. 肖時(shí)雄.上海交通大學(xué) 2012
[6]FPSO-LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存特性及安全技術(shù)[D]. 孫法峰.中國石油大學(xué) 2010



本文編號：2961414