LNG接收站BOG处理工艺流程模拟与优化研究

发布时间：2020-08-28 10:29

　　 作为一种优质、清洁的能源,天然气以其单位质量热值高,对环境污染小的优点,被认为是未来首选的能源形式。液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)是天然气的一种有效的储存、运输和应用形式,其体积仅为标准体积的1/625,可以大大节约储存和运输成本。随着我国经济的快速发展和能源结构调整的进一步深化,天然气的需求量与日俱增,迫切的需要进口大量的LNG,特别是在天然气管网无法辐射到、用气量较大且经济比较发达的沿海地区,LNG接收站的建设能实现能源的安全、稳定供应以及起到战略调峰的作用。 本文对LNG接收站的工艺系统进行了详细介绍,确定BOG处理工艺为本次的研究对象。根据研究对象的特点采用通用流程模拟软件Aspen HYSYS V7.3作为本论文的主要研究工具,分别对再冷凝器液化工艺流程以及本文提出的混合制冷剂制冷循环的BOG再液化流程进行了研究分析。 首先,本文以典型的再冷凝器液化工艺流程为研究对象,运用HYSYS软件进行模拟计算,得到了流程各物流参数和性能参数；然后从热力学角度出发,分析了流程中LNG组分,BOG排出压力、BOG处理量、外输天然气温度和压力等工艺参数对泵和压缩机的功耗、换热设备的换热量等流程性能参数的影响。并根据每一个参数的影响趋势提出相应的流程操作建议。最后,以BOG压缩机、罐内泵、外输泵和海水泵的总功耗最小为优化目标函数,确定约束条件,建立优化模型,选用混合优化算法对流程进行优化,降低了流程功耗,优化效果明显。 基于对目前BOG处理工艺文献的调研,本文提出了一种新的BOG处理工艺,即采用混合制冷剂制冷循环提供冷量的BOG再液化流程。首先通过对比分析目前工业上常用的冷剂,确定了能应用于BOG再液化的五种冷剂；对四组分制冷剂和五组分制冷剂分别进行实验研究,最终确定选用五组分的制冷剂,并通过实验确定了初始的最优配比。通过HYSYS软件进行了流程模拟计算,得到流程主要工艺参数和重要性能参数；然后对混合制冷循环冷剂的配比以及高低压运行压力进行优化,优化后的换热器冷热曲线匹配的比较好,达到了节能的目的,优化效果明显。最后对优化后的流程进行(?)分析,找出能量损失的薄弱环节,并提出相应的改进措施。
【学位单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TE974
【部分图文】：

图1-1是目前我国能源消费结构【21，其中煤占一次能源消费比重的68.5%,远远高于29.6%的世界平均水平；天然气只占了 4.7%，远远低于世界平均水平。中国是煤炭资源比较丰富的国家，相较于世界能源消费结构，我国的一次能源消费结构处在严重“失调”状态：煤炭在能源消费总量中仍占据主导地位，石油消费量在快速增长，而在对天然气的利用上，尚处于起步阶段。因此，无论是从改善能源消费结构还是从保护环境的角度，天然气的^u发利用都将有很大的发展空间。目前我国大力提倡节能减排，力求将粗放型经济增方式逐步转变为依靠提高资源利用效率来实现经济增长的集约型增长方式，实现社会、经济、环境的和谐发展。国家1

图1-2 2007-2013年我国LNG进口情况由图1-2我国近年来LNG进口情况可知，我国LNG的进口量越来越大，并有持续增长的趋势。可以预计，未来LNG的需求量将不断加大，行业发展前景极好。根据国家的能源战略规划，2020年前国家将投资2200多亿元人民币建成5万公里的天然气管线和千万吨级的LNG接收站，形成年进口近6000多万吨规模的LNG接收设施，使我国天然气在一次能源消费结构中的比例从现在的4.7%提高到2020年的12%

LNG-101各物流流程图见图4-11,其中，103，104为BOG热剂节流前热流，119-120为混合制冷剂节流后冷流，具体的节点参表4-12换热器LNG-101各物流M^~摩尔拾"“摩尔偏~ 摩尔流呈

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 石玉美,汪荣顺,顾安忠,朱刚;混合制冷剂循环液化天然气流程

本文编号：2807464