海上天然氣液化系統(tǒng)是FLNG的核心系統(tǒng),其安全性、海上適應(yīng)性以及生產(chǎn)效率等關(guān)鍵性能與陸上天然氣液化工廠有所不同。海上液化生產(chǎn)裝置被放置于FPSO上,會隨著波浪晃動,影響到生產(chǎn)裝置的性能及整體液化性能。混合制冷劑流程具有效率高,處理量大,撬裝后占地面積小的優(yōu)點,能夠適應(yīng)海上復(fù)雜環(huán)境條件。本文針對雙混合制冷劑流程進(jìn)行流程模擬及優(yōu)化,建造相關(guān)實驗裝置,通過實驗驗證流程的準(zhǔn)確性。并對晃動理論進(jìn)行研究,研究海上晃動對液化系統(tǒng)的影響。本文調(diào)研了雙混合冷劑在天然氣液化工藝中的應(yīng)用,了解其適應(yīng)的條件及范圍。對雙混合冷劑流程進(jìn)行靜態(tài)模擬,通過敏感性分析得到影響流程的關(guān)鍵參數(shù),對所建立流程進(jìn)行優(yōu)化,使流程的整體性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),優(yōu)化后的雙混合制冷劑流程比功耗為0.373kWh/m³,并對其中關(guān)鍵設(shè)備的?損進(jìn)行分析。建造了液化實驗裝置,進(jìn)行靜態(tài)實驗,與模擬結(jié)果對比,流程中關(guān)鍵節(jié)點參數(shù)的誤差均在10%以內(nèi),驗證了所建流程的準(zhǔn)確性;同時說明實驗裝置能夠很好的完成液化流程,達(dá)到要求。并對雙混合冷劑流程的原料氣以及冷劑進(jìn)行敏感性實驗,主要包括:測試雙混合冷劑流程對氣田的產(chǎn)量波動的敏感性、測試雙...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 不同液化工藝比較
        1.2.2 液化裝置晃動實驗國內(nèi)外研究概況
        1.2.3 換熱器國外內(nèi)研究概況
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗裝置的設(shè)計與建造
    2.1 DMR流程設(shè)計
    2.2 流程敏感性分析
        2.2.1 原料氣溫度敏感性分析
        2.2.2 原料氣壓力敏感性分析
        2.2.3 原料氣流量變化敏感性分析
        2.2.4 原料氣組成敏感性分析
        2.2.5 小結(jié)
    2.3 雙混合制冷劑流程的優(yōu)化
        2.3.1 目標(biāo)函數(shù)與約束條件
        2.3.2 參數(shù)優(yōu)化與分析
    2.4 控制系統(tǒng)的動態(tài)模擬與選擇
        2.4.1 工藝流程控制系統(tǒng)動態(tài)仿真模型建立
        2.4.2 系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)控制
        2.4.3 原料氣節(jié)流控制
    2.5 實驗裝置建造
        2.5.1 實驗裝置介紹
        2.5.2 六自由度晃動平臺簡介
        2.5.3 實驗裝置誤差分析
    2.6 小結(jié)
第三章 雙混合制冷劑流程靜態(tài)實驗
    3.1 靜態(tài)實驗驗證
        3.1.1 實驗?zāi)康?br>        3.1.2 實驗結(jié)果
    3.2 混合冷劑流程原料氣敏感性實驗驗證
        3.2.1 原料氣處理量變化
        3.2.2 原料氣壓縮機變頻
        3.2.3 原料氣冷卻器后溫度變化
    3.3 小結(jié)
第四章 流體晃動理論研究與驗證
    4.1 晃動平臺運動分析
    4.2 流體運動模型建立
    4.3 流體運動模型分析
        4.3.1 慣性力與流體運動方向夾角?分析
        4.3.2 流體流速分析
        4.3.3 平臺晃動周期影響分析
        4.3.4 設(shè)備安裝位置分析
        4.3.5 對流體密度?分析
        4.3.6 對管道橫截面積A分析。
        4.3.7 流體流動規(guī)律放大性研究
    4.4 晃動仿真模型的建立
        4.4.1 換熱器設(shè)計
        4.4.2 工藝流程動態(tài)模型建立
    4.5 液化流程模擬及實驗驗證
    4.6 小結(jié)
第五章 DMR液化工藝晃動實驗研究
    5.1 晃動實驗裝置改造及實驗內(nèi)容
    5.2 平移實驗結(jié)果分析
        5.2.1 平移對預(yù)冷循環(huán)影響
        5.2.2 平移對深冷循環(huán)影響
        5.2.3 平移對原料氣循環(huán)影響
    5.3 艏搖實驗工況分析
        5.3.1 艏搖對預(yù)冷循環(huán)影響
        5.3.2 艏搖對深冷循環(huán)影響
        5.3.3 艏搖對原料氣循環(huán)影響
    5.4 橫搖實驗工況分析
        5.4.1 橫搖對預(yù)冷循環(huán)影響
        5.4.2 橫搖對深冷循環(huán)影響
        5.4.3 橫搖對原料氣循環(huán)影響
    5.5 縱搖實驗工況分析
        5.5.1 縱搖對預(yù)冷循環(huán)影響
        5.5.2 縱搖對深冷循環(huán)影響
        5.5.3 縱搖對原料氣循環(huán)影響
    5.6 晃動實驗工況對比
        5.6.1 預(yù)冷循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)對比
        5.6.2 深冷循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)對比
    5.7 不同晃動周期和幅度對流程影響分析
        5.7.1 不同晃動周期對流程影響
        5.7.2 不同晃動角度對流程影響
    5.8 小結(jié)
結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3806920