基于LNG冷能的空分流程模拟分析及应用
发布时间：2021-11-22 14:39
由于中国的科技实力与环保意识在不断的增强,人们对于清洁能源的依赖性越来越强,这样使得人们更加关注清洁能源的使用问题。天然气是能源之中使用率较高的能源,由于它所具有的清洁与高效的优势,使其在我国得到了广泛的应用。由于天然气不利于储存与运输,故再将其进行液化处理,变成了低温的液化天然气,即LNG,如此便可以方便运输与储存了。但是LNG在运输给用户使用的时候,是要把LNG进行气化后才可以使用的。LNG在气化过程中会释放巨大的冷量,若是对这些冷量不进行科学合理的利用,不但会浪费能源,甚至会导致外界环境的冷污染。因此对LNG的冷能的利用进行较为深入的研究具有重要意义。针对于LNG冷能应用研究的不同方法,本文采用（火用）分析法及序贯模块法对LNG冷能利用于空分流程进行了模拟研究。LNG冷能利用的关键在于冷量（火用）的回收应用,本文对LNG进行介绍、对LNG冷能应用的现状分析,以及对冷能利用的关键因素冷量（火用）的数学模型和影响因素分析。再来分析空分方法、空分系统与空分流程,然后针对空分流程中的制冷系统和精馏系统进行详细分析,最后完成LNG冷能余冷空分系统的构建。我们采取了Aspen Plus软件对...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究文献综述
1.3.1 国外研究文献综述
1.3.2 国内研究文献综述
1.4 研究方法
1.4.1 (火用)分析法
1.4.2 序贯模块法
1.5 研究内容
2 LNG冷能利用概述及冷量(火用)分析
2.1 LNG冷能利用概述
2.1.1 LNG介绍
2.1.2 LNG冷能利用
2.2 冷量(火用)分析
2.2.1 热力学过程数学模型分析
2.2.2 环境温度因素影响分析
2.2.3 系统压力因素影响分析
2.2.4 组分含量因素影响分析
3 空分原理及LNG冷能余冷空分系统构建
3.1 空分方法分析
3.2 空分流程分析
3.3 空分制冷系统原理分析
3.3.1 制冷系统气体热力学分析
3.3.2 空分制冷系统冷量获取方法分析
3.4 空分流程精馏系统分析
3.5 LNG冷能余冷空分系统构建
4 LNG冷能余冷空分流程模拟准备阶段分析
4.1 LNG冷能余冷空分流程模拟系统分析
4.2 Aspen Plus软件介绍
4.2.1 物性数据库
4.2.2 单元操作模块
4.2.3 系统实现策略
4.3 流程模拟演算推论
4.3.1 状态方程
4.3.2 压缩因子
4.3.3 剩余性质
4.3.4 真实气体混合物与规则
4.3.5 逸度和逸度系数
4.3.6 气液相平衡计算
5 LNG冷能余冷空分流程模拟分析
5.1 LNG冷能余冷空分流程模拟系统计算模型
5.2 空分流程模型构建及模块选择
5.3 空分流程模型模拟参数的设置
5.3.1 进料物流参数的设置
5.3.2 二元交互系数的选择
5.3.3 单元操作模块的设置
5.4 空分流程模型模拟结果分析
5.5 空分流程模型流程能耗影响因素分析
5.5.1 液氮抽取比例对流程能耗的影响
5.5.2 氮气压缩机出口压力对流程能耗的影响
5.6 LNG冷能空分流程(火用)效率分析
6 LNG冷能利用研究
6.1 富油公司60×10~4t/a中低温煤焦油综合利用项目简介
6.2 LNG冷能应用于空分-空调-保鲜冷库系统的工艺设计
6.3 操作弹性分析
6.4 经济性分析
6.4.1 生产成本
6.4.2 利润分析
6.4.3 年总收益
结论
参考文献
物理量名称及符号表
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG冷能利用情况浅述[J]. 黎政威. 广东化工. 2017(10)
[2]LNG冷能在冷冻冷藏库中的应用[J]. 张连乙,李小玲,刘乐,方涛. 当代化工. 2016(10)
[3]LNG冷能利用工艺技术研究[J]. 丁乙,朱建鲁,王雨帆. 天然气与石油. 2016(05)
[4]一种LNG冷能海水淡化及浓盐水综合利用工艺[J]. 彭赛军,朱晓峰,冯逸仙. 中国井矿盐. 2016(05)
[5]LNG冷能综合利用系统的设计模拟与分析[J]. 吕艳丽,陈贵军,许铁军. 节能. 2013(11)
[6]基于LNG气化分段模型的低温动力循环分析[J]. 杨红昌,鹿院卫,刘广林,吕鹏飞,马重芳,吴玉庭. 天然气工业. 2010(07)
[7]LNG冷能用于冷库的系统设计及分析[J]. 吴集迎,马益民,陈仕清. 集美大学学报(自然科学版)网络版(预印本). 2010(01)
[8]利用LNG冷能的轻烃分离高压流程[J]. 高婷,林文胜,顾安忠. 化工学报. 2009(S1)
[9]利用LNG冷能的低温冷库流程比较[J]. 黄美斌,林文胜,顾安忠. 制冷学报. 2009(04)
[10]大连液化天然气（LNG）接收站冷能利用探讨[J]. 王秋菊,雷雩霏. 石油与天然气化工. 2009(04)
博士论文
[1]正逆耦合循环系统及利用LNG冷能的低CO2排放动力系统开拓研究[D]. 刘猛.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]绿色汽车燃料—液化天然气冷量回收汽车空调系统研究[D]. 王强.西安交通大学 2003
硕士论文
[1]LNG冷能高效利用方法与燃气轮机系统集成优化研究[D]. 刘宇佳.华北电力大学(北京) 2017
[2]LNG冷能回收利用技术研究[D]. 李秋阳.燕山大学 2016
[3]液化天然气（LNG）冷能发电系统的优化研究[D]. 杨红昌.北京工业大学 2010
[4]BDO精制系统流程模拟与节能研究[D]. 闫兵海.天津大学 2007
[5]高纯内部热耦合空气分离塔的概念设计、动态特性分析及控制研究[D]. 祝育.浙江大学 2006
[6]利用液化天然气冷（火用）的燃气轮机热力系统的研究[D]. 刘蔚蔚.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2003
本文编号：3511898
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究文献综述
1.3.1 国外研究文献综述
1.3.2 国内研究文献综述
1.4 研究方法
1.4.1 (火用)分析法
1.4.2 序贯模块法
1.5 研究内容
2 LNG冷能利用概述及冷量(火用)分析
2.1 LNG冷能利用概述
2.1.1 LNG介绍
2.1.2 LNG冷能利用
2.2 冷量(火用)分析
2.2.1 热力学过程数学模型分析
2.2.2 环境温度因素影响分析
2.2.3 系统压力因素影响分析
2.2.4 组分含量因素影响分析
3 空分原理及LNG冷能余冷空分系统构建
3.1 空分方法分析
3.2 空分流程分析
3.3 空分制冷系统原理分析
3.3.1 制冷系统气体热力学分析
3.3.2 空分制冷系统冷量获取方法分析
3.4 空分流程精馏系统分析
3.5 LNG冷能余冷空分系统构建
4 LNG冷能余冷空分流程模拟准备阶段分析
4.1 LNG冷能余冷空分流程模拟系统分析
4.2 Aspen Plus软件介绍
4.2.1 物性数据库
4.2.2 单元操作模块
4.2.3 系统实现策略
4.3 流程模拟演算推论
4.3.1 状态方程
4.3.2 压缩因子
4.3.3 剩余性质
4.3.4 真实气体混合物与规则
4.3.5 逸度和逸度系数
4.3.6 气液相平衡计算
5 LNG冷能余冷空分流程模拟分析
5.1 LNG冷能余冷空分流程模拟系统计算模型
5.2 空分流程模型构建及模块选择
5.3 空分流程模型模拟参数的设置
5.3.1 进料物流参数的设置
5.3.2 二元交互系数的选择
5.3.3 单元操作模块的设置
5.4 空分流程模型模拟结果分析
5.5 空分流程模型流程能耗影响因素分析
5.5.1 液氮抽取比例对流程能耗的影响
5.5.2 氮气压缩机出口压力对流程能耗的影响
5.6 LNG冷能空分流程(火用)效率分析
6 LNG冷能利用研究
6.1 富油公司60×10~4t/a中低温煤焦油综合利用项目简介
6.2 LNG冷能应用于空分-空调-保鲜冷库系统的工艺设计
6.3 操作弹性分析
6.4 经济性分析
6.4.1 生产成本
6.4.2 利润分析
6.4.3 年总收益
结论
参考文献
物理量名称及符号表
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG冷能利用情况浅述[J]. 黎政威. 广东化工. 2017(10)
[2]LNG冷能在冷冻冷藏库中的应用[J]. 张连乙,李小玲,刘乐,方涛. 当代化工. 2016(10)
[3]LNG冷能利用工艺技术研究[J]. 丁乙,朱建鲁,王雨帆. 天然气与石油. 2016(05)
[4]一种LNG冷能海水淡化及浓盐水综合利用工艺[J]. 彭赛军,朱晓峰,冯逸仙. 中国井矿盐. 2016(05)
[5]LNG冷能综合利用系统的设计模拟与分析[J]. 吕艳丽,陈贵军,许铁军. 节能. 2013(11)
[6]基于LNG气化分段模型的低温动力循环分析[J]. 杨红昌,鹿院卫,刘广林,吕鹏飞,马重芳,吴玉庭. 天然气工业. 2010(07)
[7]LNG冷能用于冷库的系统设计及分析[J]. 吴集迎,马益民,陈仕清. 集美大学学报(自然科学版)网络版(预印本). 2010(01)
[8]利用LNG冷能的轻烃分离高压流程[J]. 高婷,林文胜,顾安忠. 化工学报. 2009(S1)
[9]利用LNG冷能的低温冷库流程比较[J]. 黄美斌,林文胜,顾安忠. 制冷学报. 2009(04)
[10]大连液化天然气（LNG）接收站冷能利用探讨[J]. 王秋菊,雷雩霏. 石油与天然气化工. 2009(04)
博士论文
[1]正逆耦合循环系统及利用LNG冷能的低CO2排放动力系统开拓研究[D]. 刘猛.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]绿色汽车燃料—液化天然气冷量回收汽车空调系统研究[D]. 王强.西安交通大学 2003
硕士论文
[1]LNG冷能高效利用方法与燃气轮机系统集成优化研究[D]. 刘宇佳.华北电力大学(北京) 2017
[2]LNG冷能回收利用技术研究[D]. 李秋阳.燕山大学 2016
[3]液化天然气（LNG）冷能发电系统的优化研究[D]. 杨红昌.北京工业大学 2010
[4]BDO精制系统流程模拟与节能研究[D]. 闫兵海.天津大学 2007
[5]高纯内部热耦合空气分离塔的概念设计、动态特性分析及控制研究[D]. 祝育.浙江大学 2006
[6]利用液化天然气冷（火用）的燃气轮机热力系统的研究[D]. 刘蔚蔚.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2003
本文编号：3511898
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