撬装型天然气液化装置流程设计

设计了两套典型的撬装型天然气液化流程,综合多种液化流程的优点,提出了节能新型混合制冷剂液化流程。进行了模拟计算,并比较了流程的关键参数。结果表明,在没有丙烷预冷的前提下,采用N 2-CH 4膨胀机液化流程优于混合制冷剂液化流程;节能新型混合制冷剂液化流程简便灵活、能耗低、液化率高,适应于撬装型LNG装置。     

丙烷预冷混合制冷剂液化工艺控制方式优选

丙烷预冷混合制冷剂流程是目前最常用的天然气液化流程,该流程结合了级联式液化流程与混合制冷剂流程液化流程的优点,既高效又简单。由于实际情况中存在外界因素的干扰,需要控制器来维持液化装置的稳定,因此需要针对液化工艺的控制系统进行动态仿真分析。通过动态仿真技术分别模拟了液位控制、温度控制和串级控制应用在丙烷预冷混合制冷剂工艺各系统中的适应性,在此基础上通过改变控制器的设定值得出液化工艺系统的响应以及恢复稳定所需要的响应时间,从而得出各个系统最优的控制方式。结果表明:在丙烷预冷混合制冷剂液化工艺中,丙烷预冷系统采用液位控制或串级控制,混合制冷剂系统采用液位控制,天然气系统采用串级控制时系统具有较好的稳定性和较快的响应速度。     

两种撬装型天然气液化流程的参数比较

设计了两套典型的撬装型天然气液化流程,对流程进行了模拟计算,比较了两者的关键参数,并分析了各换热器中管路换热负荷-温度的分布情况.结果表明:在没有丙烷预冷的前提下,采用N2-CH4膨胀机液化流程优于混合制冷剂液化流程;较大的温差和换热负荷是造成换热器(火用)损失的主要原因;压缩机功耗对比功耗影响很大,应采用多级压缩、级间冷却方式.     

小型氮膨胀天然气液化流程的设计及优化分析

根据气源条件,设计了3套氮膨胀天然气液化流程,选择PR(Peng-Robinson)方程进行混合物的相平衡计算,采用大型数值模拟软件Aspen Plus进行了数值模拟计算;分析比较了不同液化流程的关键热力学参数,并进行了关键设备的可行性分析.结果表明:丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程的比功耗比无预冷的单级氮膨胀天然气液化流程的低,比无预冷的两级氮膨胀天然气液化流程的稍高,两级氮膨胀天然气液化流程较难实现.综合分析结果,选用了丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程.     

基于氮制冷循环预冷的氢液化流程研究北大核心CSCD

为寻求简单可靠的预冷方法作为氢液化高能耗替代,提出一种基于氮气逆布雷顿循环预冷的氢液化流程,相比于混合工质预冷循环,该流程结构简单,成本较低,适用于中小型氢液化系统。利用MATLAB软件建立了该流程的热力学模型,并利用Globalsearch求解器进行了优化分析;经对各种预冷方式的计算比较,氮气循环的能耗(2.68 kWh/kg)介于混合工质及液氮预冷之间,但其总热流比混合工质预冷更少。通过进行优化计算,该流程在传统液化系统的基础上能耗显著降低,能够达到8.33 kWh/kg。     

三级PFHE型DMR双混合制冷剂LNG低温液化工艺研究

研究以板翅式主液化换热器(PFHE)为核心的DMR双混合制冷剂LNG液化工艺:预冷段采用重组分高沸点C_2H_6-C_3H_8-C_4H_(10)三元混合制冷剂节流制冷循环,液化及过冷段采用轻组分低沸点CH_4-C_2H_4-N_2三元混合制冷剂制冷循环;PFHE型DMR液化流程采用三级板翅式换热器作为主液化装置,内含两段相对独立的三元混合制冷剂制冷循环。结果表明,PFHE型DMR液化工艺可以完全替代缠绕管式(MCHE型)DMR液化工艺,与C3/MR工艺相比可有效地提高系统的制冷效率;三级PFHE结构简单紧凑,换热效率高,比MCHE型DMR液化工艺具有更高的传热效率,主换热面积更小。     

煤层气液化装置流程及经济性分析

介绍了三种典型的煤层气液化装置流程,即级联式液化流程、混合制冷剂液化流程和带膨胀机的液化流程,针对我国分散小煤矿煤层气,提出采用混合制冷剂液化流程为宜,并对1000m^3／h煤层气液化装置进行了详细的经济性分析,得出小型煤层气液化装置的投资回收期约为4～5年的结论。     

单级混合制冷剂液化循环适应性和调节能力研究

针对在中小型天然气液化装置中广泛应用的单级混合制冷剂液化流程,模拟了环境温度、天然气流量和组分变化时流程参数的变化,以原有设备为约束条件,调节流程参数,使系统能够适应外界变化。结果表明:通过调节制冷剂压缩机的运行压力、工质流量和组成,单级混合制冷剂液化流程能够在较大的范围内适应环境温度和天然气的流量、组成变化,调整后的单级混合制冷剂液化流程能够保持高的效率。     

混合制冷剂液化天然气流程的设计计算

液化天然气技术已成为天然气工业中一个极其重要的部分,本文着重研究了发展前景较好的混合制冷剂液化天然气流程。因混合制冷剂液化天然气流程的计算复杂,在参阅了化工流程模拟计算软件的基础上,采用设备模块化的方法,设计了一套用于设计和计算流程的程序。用该程序设计和计算了“开发利用东海天然气”项目,获得了比较好的结果。     

天然气参数对混合制冷剂液化天然气流程性能的影响分析

在液化天然气流程中,影响流程性能的参数很多。文中分析天然气的入口压力、温度、各摩尔分率和各个换热器热端面的温差对流程制冷剂流量、压缩机耗功、冷却水的冷却量、丙烷预冷量的影响;并指出这些流程性能受哪些流程参数影响比较大。     

混合工质预冷氢液化流程设计与能效分析北大核心CSCD

提出了一种由混合工质预冷的改进型氢Claude液化循环。通过化工流程模拟软件对该液化循环进行稳态模拟,并对液化系统进行了分析。300 K、0.15 MPa的氢气经压缩机压缩至2.1 MPa,由混合工质预冷循环逐级冷却至118 K,并进一步由氢克劳德循环逐级冷却并液化,得到仲氢含量为98.5%的液氢产品。该流程的液氢产率为7.25 t/d,总比能耗为6.565 kWh/kg LH_(2),系统总的效率为48.99%。     

大规模氢液化方法与装置

随着我国航天工程、新能源技术的发展,氢能已经纳入我国能源战略,成为优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。液氢的制取是氢能利用的重要环节,也是氢能利用的经济性和可行性保障。简要介绍了氢液化的发展历史,重点介绍了大型氢液化(LHL)的方法、循环及装置。在比较不同时期氢液化方法和氢液化装置特点的基础上,提出了未来大型氢液化装置的发展方向,包括提高压缩机、膨胀机和换热器等主要系统组件的效率,采用混合制冷剂自复叠预冷的高效液化循环以及两相膨胀机代替节流阀的新技术等。     

天然气和混合制冷剂的相平衡特性

就混合制冷剂液化天然气流程中相平衡计算智能识别三种状态,气态,气液平衡态和液态展开讨论,并给出了相平衡计算框图。     

现代大型氮液化流程

提出了建立在透平压缩机和透平膨胀机及中压板式换热器基础上的、并带有冷冻机预冷系统的大型氮液化流程。并针对这种流程,较全面地分析了循环压力、预冷温度及膨胀机参数对流程经济性的影响,提出了这种流程优化设计思想和方法。图6参3。     

PFHE型五级液氮预冷氢膨胀与四级氦膨胀氢液化工艺研究

研究了以板翅式换热器(PFHE)为核心的30万方/天五级液氮(LN2)预冷氢膨胀制冷氢液化系统和四级氦膨胀制冷氢液化系统的原理和工艺流程,两种氢液化工艺均可将氢气液化为-252℃的液氢(LH2);给出了两种氢液化工艺具体参数和主液化装备板翅式换热器的设计计算方法;借助制冷效率、压力损失等主要参数理论计算和两种工艺的特点...     

天然气液化装置的流程选择

介绍了级联式循环、混合制冷剂循环和膨胀机循环的特点,讨论了进行流程选择需要考虑的关键因素,着重分析了中小型陆上装置和新型海上浮动装置的流程选择.分析表明,膨胀机循环适合于小型装置,经过改进的多级MRC循环则适于中型LNG装置.     

预冷式混合工质循环天然气液化系统实验及组分影响分析

针对中国边远离散小天然气田、油井残气、沼气等多种气源的特点,研究开发一种小型预冷式混合工质低温循环天然气液化装置,进行实验测试并分析调整混合工质组分对低温循环特性的影响.该设备以全封闭式压缩机等常规制冷器件为主,预冷采用小型常规水冷冷凝机组,系统简单,投资少,易于在各种场合灵活采用.实验测试结果表明该装置可成功制取了-186.6℃的低温,且运行稳定.通过对混合制冷工质的组分和预冷级温度的分析,揭示不同组分对整个液化系统效率的影响.     

GM制冷机预冷的氦节流制冷机流程研究（英文）

对采用GM制冷机作为预冷级的小型4He节流制冷机进行了设计及数值分析,对气体质量流量与节流孔径,节流制冷能力与高压侧压力、预冷机二级温度之间的关系进行了计算和分析。对节流压缩机的功率随排气压力,预冷机所需冷量随制冷剂质量流量变化的趋势进行了研究。通过以上分析和研究,给出了小型氦气节流制冷系统设计流程及主要部件的参数。     

乙烯BOG再液化流程的分析

针对现有液态乙烯运输船的BOG再液化装置(火用)效率低的问题,进行了流程优化.在对现有和优化流程进行热力学分析的基础上,进行了优化前后的乙烯BOG再液化系统和制冷剂循环系统的(火用)分析.结果表明:优化的乙烯BOG再液化流程的(火用)效率为29%.相比现有流程(火用)效率26.5%,提高了9.6%.     

小型MRC天然气液化装置中板翅式换热器动态特性仿真研究

针对采用混合制冷剂液化流程(MRC)的小型天然气液化装置(LNG)中的板翅式换热器建立了动态特性仿真数学模型,基于气液两相流理论及气液相平衡理论,对多股流、多组分、有相变的板翅式换热器进行了动态仿真研究,并对该MRC-LNG装置中某换热器在非稳态工况下进行了仿真分析.结果表明:在小型MRC液化天然气装置设计和调试过程中,该模型对提高换热器设计效率、降低运行成本有指导意义.