研究与探讨
小型混合制冷剂天然气液化流程设计与分析
张钊"，陈曦”，崔新亭”
(1.上海理工大学制冷技术研究所，上海200093;2.中空能源设备有限公司，浙江杭州310051）
要：分析了IFP-Axens公司开发的混合制冷剂循环Liquefin工艺关键技术，在此基础上设计了一种全新的摘
小型混合制冷剂液化流程。比较了三个流程的主要流程参数，综合分析了换热器冷热负荷曲线和温差曲线。结果表明，压缩机和换热器的端损失是循环的主要溯损失，可以通过选用效率更高的压缩机，或者改变压缩系统结构减少拥损；提高返流轻组分节流后压力可有效降低换热温差，通过进一步优化制冷剂组成和运行压力，
可使换热温差更加均匀，减少换热器端损，提高流程的经济性。关键词：天然气；混合制冷剂循环；液化流程；端分析
中图分类号：TE646
文献标识码：A
文章编号：10043950(2014)05001407
Design and exergy analysis of small scale mixed-refrigerant
naturalgasliquefactionprocess
ZHANG Zhao', CHEN Xi', CUI Xin-ting
(1. Institute of Refrigeration Technology, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;
2. Zoko Energy Equipment Co. ,Lid, Hangzhou 310051, China)
Abstract: The thermodynamic analysis of the typical cycle was carried out and the exergy losses of the equipments were caleulated. The key technology of Axens-Liquefin process was analysised. A new natural gas liquefaction process was put forward based on mixed refrigerants. The key parameters of the three different processes were compared, and thc matching of the heating and cooling curves in main heat exchangers was also analyzed detailedly. The results indicated that, the exergy losses of compressors and heat exchangers were the main exergy losses of the process, Through choo-sing compressor with higher efficiency or changing the structure of compression system the exergy losses can be re duced. Increased the pressure of reflux flow of light components can reduce the temperature difference effectively. The components of refrigerant and the operating pressure was optimized in the new liquefaction process and the efficiency of the new process was improved.
Key words: natural gas; mixed-refrigerant cycle; liquefaction process; exergy analysis
0引言
近年来，在生态环境污染日益严重的形势下，为了优化能源消费结构，改善大气环境，实现可持续发展的经济发展战略，天然气作为一种生态型优质清洁能源，无论在工业和民用方面，都得到越来越广泛的应用。天然气产业迅猛发展，液化天然气（LNG已成为国际天然气贸易的重要部分。 20世纪70年代以来，世界液化天然气产量和贸易量迅速增加，根据我国海关总署的最新统计，2012
收稍日期：2014-03-06
年中国的LNG进口量为1500万t，比2011年上升约20%，有权威机构预测，2015年中国对LNG的需求预计达到3100万t，国内液化天然气工厂总产能将达到年产750万t左右。
小型天然气液化装置是近年来国内外的研究热点，具有设备简单，机动灵活等优点，在开发边远分散气田，油气残井等方面广泛应用，具有广阔的市场前景。LNG汽车工业的商业化发展也为小型天然气液化装置创造了新的发展机遇。我国天然气资源的特点决定了国内不能建设大型天然
作者简介：张钊(1989-），男，河南开封人，颈士研究生，研究方向为制冷与低温技术。- 14 -
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