基于KBO法的混合制冷剂级联式LNG与NGL联产工艺的优化

联产液化天然气与天然气凝析液(NGL)的工艺流程可共享一套制冷系统,能节约前期投资与运行成本。将混合制冷剂级联式(MFC)液化工艺作为液化天然气(LNG)与NGL联产工艺的制冷系统,结合KBO法和Hysys优化器两种手段,以系统最小功耗为目标函数、板翅式换热器最小换热温差3℃为约束条件,对MFC液化工艺制冷剂的配比与联产工艺的工艺参数进行优化模拟,旨在降低系统单位能耗、提高液化效率。模拟结果表明,优化后系统单位能耗为0.358(kW·h)/kg(基于LNG)、液化㶲效率为58.30%,明显优于其他联产工艺流程,为现行联产工艺的发展提供了借鉴。

级联自动制冷在真空中的应用

级联自动制冷可提供可靠、方便的长期制冷。可在较宽的温度范围内应用（－４０℃～－１６０℃）。制冷功率为１０Ｗ至几千瓦。

级联式天然气液化过程的分析

液化天然气因具有污染少、存储灵活等特征,已成为世界上增长最快的能源载体。在目前研究中,级联液化流程因其能耗低、配比简单、技术成熟,在工业界取得了广泛的关注。然而,在整个液化过程中,仍存在某些部件耗能严重。因此,为了降低天然气液化过程的能耗率,需要对其整个液化过程的能耗进行分析,相较于传统的性能系数分析,该分析可以最大程度地挖掘系统的潜能及不可逆组件。因此,针对天然气级联式液化过程,基于热力学模型,计算各组件及整体的损失、系数、性能系数等指标。通过仿真实验及分析结果表明,无论从单一组件到系统整体,最大的不可逆发生在丙烷循环阶段。

级联式天然气液化工艺能耗优化

以脱酸、脱水、脱汞等净化处理后的天然气为原料,丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂,采用级联式制冷工艺,利用HYSYS软件建立了天然气液化工艺流程模型。以单位能耗为流程优化的目标函数,各制冷循环的制冷剂压力、温度和循环量作为决策变量,并设定相关约束条件,对液化工艺能耗进行了优化。结果表明:在优化操作条件下,单位能耗为1 301 k J/m^3,压缩机总功耗为90.37 MW,二者分别低于优化前;随着天然气处理量的增加,压缩机功耗增加;当CH_4摩尔分数较高时,功耗相对较低;C_2H_6摩尔分数较高时,功耗相对也较高;N_2摩尔分数较高时,功耗变化不明显。

天然气液化制冷工艺探究

随着科学技术的不断发展和进步,我国的经济水平不断地提高,人们生活逐渐富足,进入和小康社会。但是,伴随着经济的发展的同时,能源的高速消耗成为了我们需要面对的重要问题,为了保证在煤炭和石油资源的贮存量,我们应该积极发展新的能源技术,适应时代要求。天然气作为我们近些年来大力发展的能源行业,一直是国家和政府大力扶持的项目,本文通过实例介绍天然气生产过程中需要运用到的各项天然气制冷技术,希望能够对有关人员有所帮助。

丙烷脱氢分离工艺的模拟与分析

对300 kt/a丙烷脱氢装置的分离工艺流程采用Aspen Plus化工流程模拟软件进行模拟,通过比较不同操作条件下各单元的模拟结果并分析各单元的能耗,确定急冷、压缩、深冷分离、脱C2、丙炔加氢和丙烯精馏等单元的操作条件,考察了在已确定的操作条件下各分离单元的能耗。模拟结果表明,丙烷脱氢分离工艺主要操作条件为:压缩机出口压力1.10 MPa、深冷分离温度-95℃、脱乙烷塔操作压力0.90 MPa、丙烯精馏塔顶操作压力0.75 MPa,使用热泵精馏塔;丙烷脱氢分离工艺中,主要耗能单元是压缩和深冷分离单元及丙烯精馏单元,其能耗分别占分离工艺总能耗的50.4%和35.6%,脱C2单元和急冷单元的能耗分别占总能耗的11.8%和2.2%。

禁忌搜索算法在优化MFC液化流程中的应用

使用HYSYS软件对混合制冷剂级联式(MFC)液化工艺进行模拟分析,利用MATLAB与HYSYS的双向连接实现对MFC的优化。选取各循环混合制冷剂组分、高低压制冷压力等22个优化变量,以比功耗为目标函数,利用禁忌搜索算法对MFC进行全局优化。禁忌搜索算法与传统的优化算法相比,具有较强的"爬山"能力并可以获得更好的全局最优解概率,目前已应用于多个领域,其最主要的优点是可以通过较少的模拟运行次数获得更好的解决方案。此外,通过更改算法步长,可以改进初始搜索模式,从而减少优化时间。选用该算法优化混合制冷剂级联式液化流程,优化后可将流程的比功耗降低为5.04 kWh/kmol。

天然气液化制冷工艺比较与选择

结合国内实际生产运行的LNG液化装置,介绍级联式制冷工艺、膨胀制冷工艺和混合制冷工艺的特点,讨论新开发的混合制冷工艺,进行混合制冷工艺的比较,分析比较了各种天然气液化工艺的能耗和液化循环特性。