LNG冷能用于干冰制备工艺的设计及优化

发布时间：2023-03-29 04:37

　　液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效的能源,已被广泛应用于工业生产及日常生活中。并且由于LNG蕴含大量冷能,越来越多的LNG气化站正开展LNG冷能利用项目;另一方面,随着工业化的快速发展,化石能源的消耗量逐年增长,其燃烧利用过程中产生的二氧化碳等废气,造成全球温室效应不断加剧。本文以工业产生的二氧化碳废气为原材料,利用LNG冷能制备干冰,同时利用低品位的LNG冷能进行直接膨胀发电,建立了一套操作弹性强、经济效益好的LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,提高发电稳定性和系统循环效率。首先,通过文献调研,论述了LNG冷能用于发电技术和干冰制备工艺的研究现状,分别研究了利用LNG的传统干冰制备工艺和LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,从工艺流程、工艺关键技术和工艺热力学分析等角度,对这两种工艺进行对比分析。结果显示:LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺的?效率为41.34%,生产每吨干冰的耗电量为66.54 kW·h,比传统工艺减少78.32 kW·h的耗电量和3333 kg/h的循环水用量。其次,针对第二章的LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺,利用Aspen Plus的Cal...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    引言
    1.1 LNG产业的发展现状
    1.2 LNG冷能利用的研究进展
        1.2.1 国外LNG冷能的研究进展
        1.2.2 国内LNG冷能的研究进展
        1.2.3 LNG冷能用于发电技术的研究现状
    1.3 干冰制备技术的研究现状
        1.3.1 干冰的应用
        1.3.2 传统的干冰制备工艺技术
        1.3.3 新型的干冰制备工艺技术
        1.3.4 干冰机的研究进展
    1.4 本文研究目标和内容
第二章 LNG冷能用于干冰制备过程工艺设计
    2.1 工艺设计的理论基础和评价方法
        2.1.1 LNG和二氧化碳的性质
        2.1.2 二氧化碳的节流膨胀效应
        2.1.3 二氧化碳的固化过程
        2.1.4 关键设备的?分析
        2.1.5 低温传热过程的技术经济评价方法
    2.2 利用LNG的传统干冰制备工艺流程
        2.2.1 工艺流程说明
        2.2.2 工艺关键技术分析
        2.2.3 工艺热力学分析
        2.2.4 利用LNG的传统干冰制备工艺的SWOT分析
    2.3 LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺设计研究
        2.3.1 工艺流程设计
        2.3.2 工艺关键技术分析
        2.3.3 工艺热力学分析
    2.4 本章小结
第三章 LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺的优化
    化工模拟软件的理论基础
    3.1 单变量的灵敏度分析
        3.1.1 LNG流量的灵敏度分析
        3.1.2 冷媒流量的灵敏度分析
        3.1.3 冷媒压力的灵敏度分析
        3.1.4 Block1(B1)压力的灵敏度分析
        3.1.5 Block7(B7)压力的灵敏度分析
        3.1.6 Block9(B9)压力的灵敏度分析
        3.1.7 冷媒进口温度的灵敏度分析
    3.2 基于遗传算法和ASPEN PLUS集成的多变量协同优化
        3.2.1 VBA的概述
        3.2.2 遗传算法的概述
    3.3 基于遗传算法与ASPEN PLUS集成的工艺多变量协同优化
        3.3.1 以?效率为目标函数的多变量优化
        3.3.2 以工艺总耗电量为目标函数的多变量优化
        3.3.3 以膨胀机发电量为目标函数的多变量优化
    3.4 本章小结
第四章 干冰制备与发电一体化的生产工艺系统方案设计
    4.1 项目背景概述
    4.2 LNG冷能用于干冰制备与发电一体化工艺系统方案设计
        4.2.1 关键设备的要求与选型
        4.2.2 项目可行性分析
    4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3774013