氮-甲烷膨胀天然气液化流程数值模拟-制冷及低温工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 中文摘要 论文题目：氮-甲烷膨胀天然气液化流程数值模拟 专 业：动力工程 硕 士 生：李金华(签名) 导 师：刘 晖(签名) 摘 要 天然气是 21 世纪的主要能源之一，其消耗量日益增大。液化天然气（LNG）在储 存和运输方面都具有十分明显的优势，液化天然气已发展成为一门新兴工业。尽管国外 天然气液化技术已经比较成熟，但考虑到国内天然气液化的研究现状和行业实际需求， 有必要对液化天然气技术开展进一步的研究和探讨。本文从热力学角度出发，对氮-甲烷 膨胀天然气液化流程模拟优化进行了详细的研究。 本文论述了国内外中小型天然气液化流程及装置研究进展，选择了氮-甲烷膨胀天然 气液化流程作为本文的研究对象。调研了我国陕北长庆天然气田的组分和压力，确定天 然气组分和气源条件作为本研究模拟的依据。着重分析了天然气的热物性，基于天然气 的物性特点，选择P-R方程计算天然气液化流程相平衡，选择LKP方程计算天然气液化流 程中各节点焓、熵值。 本文用HYSYS软件对整个流程进行模拟，详细介绍了HYSYS软件中各主要设备的 计算模块。从热力学角度出发，分析氮-甲烷膨胀天然气液化流程中主要工艺参数，如天 然气压力、天然气温度、天然气组成、LNG储存压力、制冷剂高压压力、制冷剂低压压 力、制冷剂中甲烷含量和制冷剂膨胀前温度等对液化流程性能指标的影响。在此基础上 以比功耗为目标函数，对流程参数进行了优化，增加其液化率，降低其比功耗。对比分 析三种氮-甲烷膨胀天然气液化流程各自特点。并对天然气液化流程进行了?分析，通过 计算确定了流程中能耗大的设备为压缩机，分析?损失原因，并提出了若干项减少?损 失的有力措施。本文研究结果，对进一步研究氮-甲烷膨胀天然气液化流程具有一定的理 论指导意义和实用价值。 关 键 词：液化天然气；流程模拟；性能指标；?损失 论文类型：应用研究 II 英文摘要 Subject ： The Numerical Simulation of Natural Gas Liquefaction Process with Nitrogen-methane Expander Speciality ：Power Engineering Name ： Li Jinhua (signature) Instructor ：Liu Hui(signature) ABSTRACT Natural gas is one of the main energy in the 21st century, which consumption is increasingly. Liquefied natural gas has obvious advantages in storage and transportation, and has been developed into a new industry. The natural gas liquefaction technology in abroad is relatively mature; nevertheless, considering the research status and industry of domestic demand, it is necessary to carry out further research and discussion on the technology of liquefied natural gas. Based on thermodynamics, this paper gives the optimization and simulation process of nitrogen-methane expander cycle. In this paper, the nitrogen - methane expansion of natural gas liquefaction process are chosen as the research object, and the small and medium-sized natural gas liquefaction process and device research progress is discussed both at home and abroad. The simulation basis of natural gas and gas source conditions, which is determined by the survey of natural gas composition and pressu