中小型天然气液化工艺流程选择及制冷剂配比研究

发布时间：2024-03-19 02:14

　　天然气液化后,便于储存和运输,天然气液化技术越来越受到人们的重视,天然气液化产业也迅速的发展起来。中小型天然气液化装置建设在天然气液化发展过程中占据越来越重要的位置,对中小型液化天然工艺流程的研究对于中小型天然气液化产业发展具有重要意义。本文对中小型天然气液化关键技术进行研究,为中小型天然气液化工厂选择一套可行且性能高效的液化工艺流程。本文通过分析比较脱硫、脱碳、脱水、脱重烃工艺优缺点,综合考虑成本,效率,经济性,进行对比分析,确定了MDEA法脱碳,分子筛法脱水脱苯的预处理方法。利用hysys软件对混合制冷剂液化流程进行模拟,分析了高低压制冷剂的参数与流程性能参数的关系,混合制冷流量与夹点温差的关系,天然气的组分和制冷剂的组分对冷箱换热过程影响,得出提高高压制冷剂压力和温度,降低低压制冷温度,提高天然气预冷温度,根据原料气组分合理选择制冷剂组分有利于提高流程的性能。利用hysys的Original优化器对对混合冷剂液化流程和N₂-CH₄膨胀制冷液化流程进行优化模拟,通过比较优化后的流程性能参数,得出一种适合中小型天然气液化的流程即混合制冷液化...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究过程
        1.2.1 国外天然气液化技术发展历史
        1.2.2 我国天然气液化装置研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 原料气预处理工艺及模拟计算
    2.1 原料气预处理技术
        2.1.1 天然气初始参数及净化标准
        2.1.2 天然气增压
        2.1.3 天然气脱碳
            2.1.3.1 脱碳原因
            2.1.3.2 脱碳工艺方案选择
        2.1.4 天然气脱水脱苯
            2.1.4.1 脱水脱苯原因
            2.1.4.2 脱水脱苯工艺方案选择
    2.2 原料气预处理工艺模拟
        2.2.1 预处理工艺流程建立
            2.2.1.1 增压流程
            2.2.1.2 脱碳流程
            2.2.1.3 脱水脱苯流程
        2.2.2 预处理工艺模拟计算
    2.3 小结
第三章 中小型天然气液化工艺优选
    3.1 中小型液化工艺流程的选择
        3.1.1 典型天然气液化工艺
        3.1.2 中小型液化装置流程的选择原则
    3.2 混合制冷剂液化流程和N₂-CH₄膨胀液化流程设计
        3.2.1 混合制冷剂液化流程设计
        3.2.2 N₂-CH₄膨胀机液化流程设计
    3.3 混合制冷剂液化工艺优化模拟
        3.3.1 混合制冷剂液化工艺参数分析
            3.3.1.1 混合制冷剂液化流程性能参数
            3.3.1.2 制冷剂参数与流程性能参数间的关系
            3.3.1.3 天然气参数流程性能参数间的关系
            3.3.1.4 夹点温差
            3.3.1.5 原料气成分与制冷剂组分配比关系研究
        3.3.2 混合制冷剂液化工艺优化计算
            3.3.2.1 优化算法
            3.3.2.2 目标函数
            3.3.2.3 约束条件
            3.3.2.4 设计变量和步长
            3.3.2.5 模拟结果
    3.4 N₂-CH₄膨胀液化工艺优化模拟
        3.4.1 初始参数
        3.4.2 优化算法
        3.4.3 目标函数
        3.4.4 约束条件
        3.4.5 设计变量和步长
        3.4.6 优化模拟
    3.5 两种中小型天然气液化工艺对比与优选
    3.6 小结
第四章 中小型天然气液化工艺的优化
    4.1 制冷剂优化
    4.2 优化计算
    4.3 改进后液化流程与其他液化流程对比
    4.4 小结
第五章 混合制冷工艺的设备选型
    5.1 主要设备参数
        5.1.1 压缩机
        5.1.2 冷箱
    5.2 选型结果
结论
参考文献
致谢



本文编号：3932169