小型天然气N2-CH4膨胀制冷液化工艺优化研究
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2023-12-09 23:42:50
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文档简介：
第 1
期
王
科等 ：
小型天然气 Nr
C
H
膨胀制冷液化工艺优化研究
2
7
小型天然气 N
2
-
C
H
4
膨胀制冷液化工艺优化研究
王 科
，
蒲黎 明
，
韩淑怡 ，
肖
俊 ’
，
高 鑫
，
冼祥发
，
查庆 芳
，
阎子峰
(
1
．
中国石油集I
~-
r
_
程设计有限责任公司西南分公司 ，
I
~
l
J
l
l 成都
6
1
0
0
4
1
；
2
．
中国石油大学重质油国家重点实验室 ，
山东
青岛
2
6
6
5
5
5
)
摘要 ：
设计 了一种 小型天然气 N
r
C
}
{
4
膨胀制冷液化工艺 ，
并 考察 了 N
r
C
H
制冷剂组成 、
原料气处理量 与膨胀 机出口压力
对压缩机功耗的影响 ，
以及天然气节流前温度对液化率 的影响 。研究结果表 明 ，
N
：
．
C
}
王
4
制冷剂 中 N
：
含量的增大导致压缩机功
耗逐渐增加 ；
天然气节流前 温度的降低有利于提高天然气液化率 ，
同时也增大了压缩机功耗 。随着膨胀机 出口压力 的减小 ，
膨
胀机 出口温度逐渐降低 ，
压缩机功耗先减小再增大。优化后 的 N
C
H
膨胀制冷液化工艺为 N
r
C
H
4
制冷剂 中 N
：
的物质的量分
数为 4
0
％，
天然气节流温度 为．
1
5
5
o
C，
膨胀机 出口压力为 7
0
0
k
P
a
，
天然气液化率达到 9
3
．
8
2
％。
关键词 ：
膨胀制冷 ；
天然气 液化 ；
小型 ；
N
r
C
制冷剂 ；
工艺优化
中图分类号：
T
E
6
4
文献标识码 ：
A
文章编号：
1
0
0
1
．
9
2
1
9
(
2
0
1
4
)
0
1
．
2
7
．
0
5
近 年 来 液 化 天 然 气 (
L
NG)
技 术 得 到 了迅 速 发
展 ，在大规模甚至超大规模的 L
N
G技术发展的同
时 ，
针对边远小气 田、
油井残气及沼气等领域开发
的 小 型 天然 气 液 化 工 艺 技 术 也 成 为 国际 上 研 究 的
一
个热门课题【
。目
前常用的天然气液化制冷工艺
有阶式制冷循环 、
混合冷剂制冷循环和膨胀机制冷
循环 。与阶式制冷循环相 比。
混合冷剂制冷循环和
膨 胀 机 制 冷 循环 更 加 适 用 于 小 型 天 然 气 液 化 工 艺
技 术[
2
-
7
1
。
膨胀机制冷循环根据制冷剂的不同可分为 N
2
膨 胀 机制 冷 循环 、
N
r
C
H
膨胀 机 制 冷循 环 与 天然 气
膨 胀 制冷 循 环 。其 中......
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