新型小型天然气液化流程

发布时间：2021-07-27 05:54

　　针对目前零散天然气源回收难、调压站压力能浪费的现状,以及传统天然气液化流程存在系统复杂、混合制冷剂配比困难、能耗大等缺点,基于超声速旋流分离器良好制冷效果这一特点,开展Laval喷管（超声速旋流分离器核心部件）制冷特性和液化分析,提出了一种利用超声速旋流分离器作为核心制冷设备的新型小型天然气液化流程。研究结果表明,Laval喷管具有较节流阀、膨胀机等更好的膨胀制冷效果,且结构简单;天然气在Laval喷管中的液化率整体高于节流阀中。当入口压力为5MPa、温度为300K,利用所提出的液化流程回收压力能时其天然气液化率可达到0.1321。 

【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020,45(03)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Laval喷管结构示意图

利用FLUENT、HYSYS软件对比分析天然气在节流膨胀制冷装置中（Laval喷管、节流阀以及透平膨胀机）的制冷特性。在相同压力（p0，入口参数下标为0，出口参数下标为2）、温度（T0）及组分入口条件下，温降是节流膨胀制冷装置最直接的衡量参数，故通过温降对比，分析Laval喷管制冷特性。甲烷是天然气的主要组成部分，含有少量乙烷和丙烷，因此，分别计算了单组分（100%甲烷）、双组分（90%甲烷+10%乙烷）以及三组分（90%甲烷+5%乙烷+5%丙烷）情况下温降结果（见图2～图4,Laval喷管内温降采用FLUENT软件进行数值模拟计算得到，节流阀及膨胀机内温降采用HYSYS软件进行计算得到）。图2为单组分情况下，相同入口压力、入口温度，在Laval喷管、节流阀以及透平膨胀机中各出口压力情况下温降计算结果，图3、图4则分别为双组分、三组分情况下各装置中的温降计算结果。从图2～图4中可以看出，在不同组分情况下，Laval喷管的制冷效果整体优于节流阀和膨胀机，尤其是在低压比的情况下（出口压力p2/入口压力p0）可利用Lava喷管替代传统制冷工艺中制冷设备，可有效简化流程，提升工艺流程的整体可靠性及液化效率。图3 双组分天然气（90%甲烷+10%乙烷）在各装置中温降计算结果

图3 双组分天然气（90%甲烷+10%乙烷）在各装置中温降计算结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]天然气液化技术研究现状及进展[J]. 杨文,曹学文,孙丽,王迪.  天然气化工（C1化学与化工）. 2015(03)
[2]我国LNG工厂的生产流程介绍[J]. 曹文胜,鲁雪生,顾安忠,石玉美,汪荣顺.  天然气工业. 2005(05)
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本文编号：3305222