小型天然气膨胀液化工艺模拟及研究

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1、第201443年卷第2月2期当代化工V0]．43．N0．2ContemporaryChemicalIndustryFebruary，2014小型天然气膨胀液化工艺模拟及研究徐瑁浣，汪林，汪宇彤，张佳顺。(1．中国石化天津天然气销售营业部，天津300457；2．中国石油大学(北京)，北京102249；3．山东省天然气管道有限责任公司，山东济南250001)摘要：国内油气资源分散、单井产量小，边远地区的油气资源较丰富，可以利用小型液化天然气装置制成LNG后外输，同时小型天然气膨胀液化工艺又是我国LNG研究工作的重点。利用AspenHv

2、svs软件对N一CH膨胀制冷液化流程进行模拟、研究和分析，得出影响该流程的主要参数：制冷剂高压压力、主换热器出口温度、制冷剂氮气含量、天然气进料压力和LNG储存压力对液化率和比功耗的影响。关键词：天然气；膨胀制冷；LNG；HYSYS；模拟中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)02—0246—04SimulationandResearchofSmall-scaleGasExpansionLiquefactionProcess，2一huan，WANGLin，WANGYu—tong2ZHANGJia

3、—shun3，(1．SinopecTianjinNaturalGasSalesDepartment，Tianjing300457，China；2．ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Beijing102249，China；3．ShandongNaturalGasPipelineCorporation，ShandongJinan250001，China)Abstract：OilandgasresourcesinChinascatter,singlewellyieldiSsmal1．oilandga

4、sresourcesinruralareasarerich．Small—scalegasliquefactiondevicecanbeusedtoprepareLNGfortransportation；atthesametime，small—scalenaturalgasliquefactionprocesshasbeenthefocusofLNGresearchinourcountry．Inthispaper,N2-CHdexpansionrefrigerationliquefactionprocesswassimulated．

5、researchedandanalyzedwiththesoftwareofAspenHysys．Mainparametersaffectingtheprocessweredeterminedasfollows：refrigeranthigherpressure，theoutlettemperatureofthemainheatexchanger,nitrogencontent，feedgaspressureandLNGstoragepressure．Keywords：Naturegas：Expansionrefrigeratio

6、n；LNG：HYSYS：Simulation我国油气资源分散，单井产量小，发达地区资绍，然后利用AspenHysys软件对该工艺流程进行源短缺而欠发达地区资源丰富但距离需求地距离搭建、分析和研究影响该工艺的主要参数对整个流远，且一些边远地区产气量小的气田由于管道运输程的影响。费用高而不被利用，直接燃烧，造成资源极大浪费，1N一CH膨胀制冷工艺流程同时对环境产生不必要污染，利用小型天然气液化装置将分散、小量的天然气液化，以LNG的形式装N一CH膨胀制冷液化流程如图1所示，氮气与车运送，可实现资源的合理利用。甲烷按照一定比例的配比组合

7、作为制冷剂，通过压小型膨胀制冷液化工艺流程的原理是利用高压缩机增压，水冷器冷却到一定温度和压力后，一部的制冷剂通过膨胀机膨胀降温为天然气提供冷量，分通过主换热器，过冷换热器降温后，再经节流阀使天然气液化，其中制冷剂膨胀输出功可以通过同节流降温返回过冷换热器提供冷量，后与另一部分轴压缩机输出。根据制冷剂不同，膨胀制冷液化流经膨胀机膨胀降温的制冷剂汇合共同返回流经主换程可分为三种典型工艺⋯：天然气膨胀制冷流程、热器、预冷换热器提供冷量。天然气经过预冷换热氮气膨胀制冷流程、N—CH膨胀制冷流程。小型液器、主换热器、过冷换热器吸收冷量并液

8、化，最后化天然气装置的研究是我国LNG研究的重点，能够经节流阀节流降温至约一163℃。该流程是为了节合理地利用我国资源分散、地区偏远的天然气资源，省功耗，在氮气膨胀制冷工艺基础上做出改进，同极为有效地缓解我国的能源紧张，并减少资源浪费样具有启动快、