LNG船BOG再液化工艺流程模拟与优化的研究

发布时间：2017-04-16 07:05

  本文关键词：LNG船BOG再液化工艺流程模拟与优化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：每年全球的LNG(液化天然气)海上贸易量急速增长着,作为其专门运输工具的LNG船,就必须提高装载量、运输效率以满足需求。但鉴于LNG特殊的理化特性,它在常温下极易汽化。任何的LNG船在运输过程中,液货都不可避免地因漏热而使部分LNG蒸发为天然气BOG(Boil Off Gas)。BOG的产生会使得液货舱压力升高,过高的压力会破坏液货舱的结构,对其维护系统造成危险。因此当液货舱内的压力过高时,安全阀就会打开,将BOG直接排入大气中,但如此又造成直接的经济损失。如果任其排入空气中,不但危险,在经济上也很不合算。因此,结合船舶运输的安全性和经济性考虑,如何有效利用BOG成为液化天然气船大型化、高效化的关键。 在分析国内外BOG再液化的技术上,从热力学角度出发,以降低流程功耗和提高BOG再液化率为目标,对LNG船BOG再液化工艺流程模拟与优化进行详细的研究。首先,介绍LNG船BOG再液化系统的原理,并对其经济性和环保性进行分析;再根据国外已在使用的LNG船BOG再液化流程进行优化改进,设计出新的再液化流程。 利用大型通用流程模拟系统ASPEN PLUS对LNG船BOG再液化流程进行模拟,选用压缩机、冷却器、双股流换热器、多股流换热器、节流阀器建立工艺流程模型。对BOG再液化系统全流程进行了热力学模拟计算,得到了流程各节点压力、温度、焓、熵、气液两相流量,总流量及气液两相摩尔分率,同时还计算了流程中压缩机耗功、制冷量、制冷系数等表示流程性能的参数。 最后从热力学角度出发,针对LNG船BOG再液化流程,分析了BOG压缩机出口压力、海水换热器出口温度、丙烯预冷温度、丙烯压缩机出口压力、丙烯制冷节流阀出口压力、混合制冷压缩机出口压力等工艺参数对流程的影响,并根据分析结果,以工艺流程最低功耗为目标,对工艺流程进行优化分析。并对优化后的参数在BOG再液化系统中的应用进行讨论。
【关键词】：LNG船 BOG再液化系统 工艺流程 热力学模拟
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TE646
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 再液化系统的国内外研究现状11-12
• 1.4 LNG 船的BOG 再液化系统类型及其配置形式12-15
• 1.5 主要研究内容及方法15-16
• 第二章 LNG 船BOG 再液化工艺流程及流程模拟16-33
• 2.1 LNG 船BOG 再液化工艺流程16-19
• 2.1.1 LNG 船BOG 再液化工艺流程选择原则16
• 2.1.2 现有的LNG 船BOG 再液化工艺流程16-18
• 2.1.3 改进后的 LNG 船 BOG 再液化工艺流程18-19
• 2.2 LNG 船液货舱蒸发率及再液化系统的BOG 处理量19-23
• 2.2.1 LNG 船液货舱充装率19-20
• 2.2.2 LNG 船液货舱蒸发率20-21
• 2.2.3 再液化系统的BOG 处理量计算21-23
• 2.3 LNG 船BOG 再液化工艺流程模拟23-32
• 2.3.1 工艺流程模拟软件介绍23-24
• 2.3.2 热力学方法选取24-27
• 2.3.3 再液化工艺流程模型模块选择27-28
• 2.3.4 再液化工艺流程模型建立28
• 2.3.5 再液化工艺流程模拟28-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 再液化工艺流程参数影响分析33-68
• 3.1 BOG 压缩机出口压力对工艺流程的影响33-39
• 3.2 海水换热器出口温度对工艺流程的影响39-45
• 3.3 丙烯预冷温度对工艺流程的影响45-51
• 3.4 丙烯压缩机出口压力对工艺流程的影响51-56
• 3.5 丙烯制冷节流阀出口压力对工艺流程的影响56-60
• 3.6 混合制冷压缩机出口压力对工艺流程的影响60-67
• 3.7 本章小结67-68
• 第四章 再液化工艺流程优化分析68-75
• 4.1 优化目标68
• 4.2 约束条件68-69
• 4.3 优化方法69-70
• 4.4 优化结果70-72
• 4.5 优化结果在流程设备选型与设计中的应用72-74
• 4.6 本章小结74-75
• 结论和建议75-77
• 结论75
• 建议75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果81-82
• 致谢82-83
• 附件83

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王伟;方江敏;李敏;曹光贵;;ASPEN PLUS对天然气运输船再液化流程的模拟与优化[J];油气储运;2013年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 邓隆峰;LNG船BOG再液化系统装置关键性问题研究[D];华南理工大学;2011年

  本文关键词：LNG船BOG再液化工艺流程模拟与优化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：310257