天然氣是世界一次能源的三大支柱之一,面臨陸上油氣資源的日漸短缺,各海洋國家加強了對海洋油氣資源的開發(fā)。隨著我國南海油氣資源開發(fā)腳步的日益加快,FLNG必將是未來南海開發(fā)中不可或缺的重要裝備,深入開展FLNG相關技術的研究對于我國的深水開發(fā)事業(yè)意義重大。天然氣液化技術是FLNG的核心技術之一,本文著眼于對FLNG氮膨脹類液化工藝進行補充,以及對FLNG天然氣液化流程的綜合評價過程進行完善。通過調研論證,引入了 N2-CH4膨脹流程,然后借助結構優(yōu)化、參數(shù)優(yōu)化、(?)分析及模糊評價等方法,完成了一系列研究。首先,本文概述了研究背景和意義,調研并總結了國內外天然氣液化工藝特別是FLNG氮膨脹類液化工藝的研究概況。通過對天然氣和制冷工質熱物性計算的闡述,選擇了 P-R方程作為氣液相平衡的計算方程,選用了 LKP方程作為焓、熵的計算方程。其次,為降低N2-CH4膨脹流程的能耗,對其進行了改進,提出了 CO2預冷N2-CH4膨脹流程。通過HYSYS軟件對改進后的流程進行了模擬及參數(shù)分析,確定了這些參數(shù)的優(yōu)化方向,并給出了相應的生產(chǎn)建議。然后,通過結合參數(shù)分析的結果,選取了5個參數(shù)作為優(yōu)化變量,以最小總功耗為目標函數(shù),對CO2預冷N2-CH4膨脹流程和N2-CH4膨脹流程進行了優(yōu)化,驗證了改進的成功性。借助(?)分析理論,建立了各設備的(?)分析模型,計算了兩個流程的(?)損失和(?)效率,從(?)的角度揭示了兩個流程能耗差異的原因,并提出了降低(?)損失的措施。最后,將優(yōu)化后的兩個流程與優(yōu)化后的雙氮膨脹流程和丙烷預冷雙氮膨脹流程進行了比較,結果顯示,CO2預冷N2-CH4膨脹流程的總功耗最低。采用模糊評價法,選取了 4個一級指標和15個二級指標,建立了 FLNG天然氣液化流程的綜合評價體系,通過該體系,并利用編制的計算軟件,對4個流程進行了綜合評價,結果顯示,C02預冷N2-CH4膨脹流程的綜合評價最高。
【學位單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TE646
【部分圖文】：

圖１－１邋ＦＬＮＧ船示意圖逡逑１逡逑

圖１－２級聯(lián)式液化流程圖逡逑在丙烷制冷循環(huán)中，低壓丙烷蒸氣經(jīng)壓縮機增壓、冷卻水冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)丙烷，液逡逑態(tài)丙烷在不同的壓力下進行逐級節(jié)流膨脹，使其在不同的溫度段內逐級冷卻天然氣和其逡逑

圖１－３混合制冷劑液化流程圖逡逑混合制冷劑液化流程既達到了類似于級聯(lián)式液化流程的效果，又克服了其系統(tǒng)復雜逡逑的缺點

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本文編號：2825738