氮气膨胀制冷天然气液化工艺研究

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1、第44卷第1期当代化工Vo1．44．N0．12015年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2015氮气膨胀制冷天然气液化工艺研究王志刚，贾绪平，张琪(山东实华天然气有限公司，山东青岛266001)摘要：通过对氮气膨胀制冷天然气液化工艺进行模拟和分析，得到各关键参数对该液化系统的液化率和比功率的变化情况：随着原料气压力增大，液化率和比功率分别呈近线性增大和减小，原料气温度的影响与之相反；制冷剂高压压力增加或制冷剂低压压力减小时，液化率均呈现上升趋势，但上升幅度有所减小；比功率呈先减小后增大势态，即存在一个低点使得比功率最小。合理选择制冷剂高压压

2、力和制冷剂低压压力具有优化价值；循环制冷剂温度或LNG储存压力升高，液化率线性增大，比功率显著降低。关键词：天然气；膨胀制冷；LNG；工艺；模拟；分析中图分类号：TE64文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)01—0170—04ResearchonNaturalGasLiquefactionProcessWithNitrogenExpansionRefrigerationWANGZhi-gang，JIAXu-ping，ZHANGQi(ShandongShihuaNaturalGasCompany,ShandongQingdao266001，China)Abstrac

3、t：ThenaturalgasliquefactionprocesswithN2expansionrefrigerationwassimulatedandanalyzed；effectsofthekeyparametersontheliquefactionsystemwereinvestigated．Theresultsshowthat，withincreasingofthefeedgaspressure，liquefiedrateandspecificpowernearlylinearlyincreaseanddecrease，respectively；Theinfluenceo

4、frawmaterialtemperatureontheliquefactionsystemisinverse；whenrefrigeranthigh-pressurepressureincreasesorrefrigerantlowpressurereduces，theliquefactionratestendtorise，thespecificpowerdecreasesfirstandthenincreases．andthereistheminimumspecificpower．Selectingrefrigeranthighpressureandlowpressureref

5、rigeranthasanoptimizedvalue；WithincreasingofcirculatingrefrigeranttemperatureorLNGstoragepressure．1iquefiedratelinearincreasesandthespecificpowersignificantlydecreases．Keywords：Naturalgas；Expansionrefrigeration；LNG；Process；Simulation；Analysis天然气以其高效、优质和清洁等特l生备受到重1N膨胀制冷液化流程视。天然气经过脱酸脱水处理达到相关要求后在

6、低温下液化，形成液化天然气(LiquefiedNaturalGas，天然气液化一般包括预处理(又称天然气净化)简称LNGo液化天然气较天然气具有体积小，便和低温液化两部分。其中低温液化是核心。于输送和应用的特点，适合于长距离贸易、回收边1．1预处理远天然气等情况。此外，液化天然气还可用于城市一般先将原料天然气经过脱酸脱水处理除去液调峰装置nl，减轻城市不同季节、不同月份甚至不化过程中的不利组分(如酸性组分、水分、较重烃同时间段的用气不均现象。正因为液化天然气特有类及汞等)达到要求后，进入制冷系统的板式换热的优点，国际天然气市场对液化天然气的需求不断器不断降温，使温度降低到一163℃

7、左右，即可得增强。我国若能满足国内对液化天然气的供应，还到LNG产品。能实现液化天然气出口，其经济效益将十分明显。1．2N膨胀制冷液化天然气液化装置一般可以分为基本负荷型和调N：膨胀制冷液化流程(如图1所示)由两部峰型两大类。考虑到边远地区气田或气田开发后期分组成：天然气吸收冷量液化和Nz循环制冷系统天然气气量较小，小型液化装置或撬装式液化装置(Nz为制冷剂。制冷剂依次经冷剂压缩机一1、空成为研究的重点和热点圈。小型液化装置属于调峰冷器一1、冷剂压缩机一2、空冷器一2