摘要：混合型冷剂的制冷技术,凭借其卓越的热力学性能以及极具灵活性的工艺适应能力,在天然气液化这一领域中获得了广泛且普遍的应用。本文从混合冷剂的基础热力学原理出发,详尽地阐述了其精心组成的优化方法以及周密制冷循环的设计策略。综合运用了具体的工程应用实例,对于混合冷剂制冷系统中的关键设计要点和操作优化策略进行了详尽的分析讨论。针对高效节能降耗和先进智能控制等多方面,深入探讨了混合冷剂制冷技术的优化改良和创新性开发途径。

摘要：为了提高沼气液化的CO2脱除指标,简化脱碳工艺,采用带压液化技术设计了一种混合冷剂沼气带压液化流程:将预处理后的沼气二级膜分离,得到高纯度CH4流和富CO2流,再经带压液化和精馏,得到液态CH4和食品级液态CO2。HYSYS流程模拟表明,对于流量为1 000 kg/h、组分为60%CH4+40%CO2的模拟沼气,该流程可实现沼气液化率84.24%、CH4回收率83.62%、CO2回收率85.17%、液态CH4产出率51.06%、液态CO2产出率33.18%、产品总销售额7 797元/h。在此基础上,建立了HYSYS&Matlab混合仿真平台,以产品比功耗为目标函数,采用序列二次规划(SQP)算法,对流程进行了优化,优化后的比功耗降低了26.8%。最后,通过调整沼气组分(CH457%~62%)和流量(920~1 060 kg/h),分析了优化工况的适应性。

摘要：天然气中所含的乙烷、丙烷等重烃组分是优质的化工原料,具有很高的附加值。从天然气中回收乙烷需要采用深冷分离技术,而鄂尔多斯盆地上古生界气藏天然气因气质较贫、压力低且含有较多二氧化碳等原因,导致天然气露点温度低且在低温下容易发生干冰冻堵。为此,研发了“混合冷剂预冷+膨胀机制冷+双气过冷”的乙烷回收工艺技术,通过对该工艺流程进行模拟计算,分析了影响干冰生成和乙烷回收率的主要工艺参数。研究结果表明:①降低低温分离器操作温度以及增加脱甲烷塔顶回流量可以减小脱甲烷塔顶部物流中二氧化碳的浓度,从而降低干冰生成温度,提高脱甲烷塔防止干冰冻堵的能力;②膨胀机出口气进入脱甲烷塔的最佳位置在第14层理论板,此时乙烷回收率为95.7%,继续下移进料位置,乙烷回收率几乎不变反而会增加设备投资;③乙烷回收率随过冷原料气比例增加而升高,当过冷原料气比例超过20%后,乙烷回收率变化不大;④乙烷回收率随产品天然气回流量的增加而升高,适宜的回流量为3000 kmol/h,超过该值之后乙烷回收率的增幅变缓,而天然气增压功率却持续增加。

摘要：混合冷剂制冷是目前天然气低温液化的重要手段,由于操作工况复杂、冷剂介质多相共存,制冷剂的选择及配方优化已成为天然气混合冷剂液化技术面临的主要问题。本文采用均匀设计实验方法对混合冷剂配方进行研究,首先依据不同制冷剂组分在不同温区制冷的原理,初步选定基本冷剂组分;然后通过HYSYS模拟不同组成混合冷剂的制冷效果,通过实验结果分析混合冷剂中各组分的作用;在保持操作压力及处理量不变的条件下,以冷剂的最小循环量为目标参数进行优化分析,最终形成混合冷剂优化配方,从而避免了采用复杂原理探讨和试算的传统方法。

摘要：以某天然气液化装置为研究,简要阐述了液化装置的工艺流程。液化装置以制冷剂循环、天然气脱氮工艺为核心,对液化装置生产过程中的压缩机、热交换器、脱氮塔和闪蒸气增压等关键工艺设备的选型进行分析。冷剂压缩机及制冷冷箱是核心设备,其选型应考虑效率、可靠性和维护成本等因素,同时还需注意与后处理设备的匹配。未来可着重关注新型天然气液化工艺技术的进一步研究和应用,以及液化设备的能效提升和环境保护等方面。通过研究分析,为天然气液化工程设计提实践指导,有助于提高液化效率和降低液化成本,对液化设备优化选型和工艺流程改进具有一定参考价值。

摘要：混合冷剂与海水-混合冷剂换热器现场测量数据表明,混合冷剂在壳程冷凝过程包含入口至相分离点的整体冷凝、部分冷凝、出口处的直接接触冷却。以Aspen Hysys软件建立海水混合冷剂换热器冷凝过程的物理模型,确定整体冷凝与部分冷凝分界点温度。采用Bell-Ghaly法进行混合冷剂冷凝膜传热系数计算,将计算结果与原设计进行对比,有效传热面积和有效长度偏差为0.16%,验证了物理模型和计算方法的有效性,为海水混合冷剂换热器热力设计提供借鉴。

摘要：应用透平膨胀机制冷从天然气或伴生气中回收凝液的方法在国内已有不少油气田采用，本文用Yong分析方法，对膨胀制冷装置的Yong效率作了探讨，列出了计算公式，计算了在三种不同膨胀比下的Yong效率，指出在膨胀比大于3，Yong效率下降很多，膨胀制冷温度在－113℃（160°K），到－83℃（190°K）间，Yong效率最高，这是应用膨胀制冷的一个重要标志，对采用膨胀制冷的几个条件作了分析。对近十几年发展起来的 用混合冷剂制冷作了介绍，该方法可提高制冷装置的Yong效率，对减少传热温差而减少的Yong损失，作了定量分析。

摘要：一、前言混合冷剂制冷是对单一纯组份制冷和阶式制冷而言.热力学分析表明,在天然气液体回收和液化天然气装置上使用混合冷剂制冷,改善了能量的利用,不仅效率高、简单、而且易于控制和实现整个工艺操作的最佳化. 自第一套混合冷剂制冷循环装置于六十年代末在利比亚建成以来,混合冷剂的工艺流程和设备制造有了很大的发展.美国气体及化学产品公司、西德林德公司和法国液态空分公司在液化天然气装置的方案设计上,都采用混合冷剂制冷流程.目前世界上已建成几十套采用混合冷剂制冷的循环装置,并已投入使用.

摘要：采用混合冷剂制冷的大中型天然气液化装置中的冷剂压缩机流量大、温度低、要求操作范围大,在开车到实际运行中,冷剂分子质量大且组成多变,易导致性能偏离、效率低、振动超标(气流激振)、推力过载等可靠性不足的问题,长期依赖进口。中国寰球工程公司和沈阳透平机械股份有限公司针对运行工况特点,开发出适合多变组分的大流量系数、高效率的三元叶轮,通过优化压缩机进、排气蜗式结构提高效率,改善转子稳定性设计,提高气流激振的适应性,实现了设备国产化,现场实际运行表明,压缩机性能完全达到了设计预期。

摘要：通过采用Aspen Hysys化工模拟软件对目前最常见、流程简单、机组少、投资相对较低的混合冷剂循环制冷流程(MRC)进行模拟,分析天然气入口温度、入口压力、天然气组成及高压冷剂(深冷冷剂)压力、冷剂组成对压缩机功耗、循环水耗量、冷箱的对数平均温差(LMTD)和冷箱最小温差的影响。结果表明,降低天然气入口温度、提高入口压力、原料气中甲烷含量增加(天然气总量不变)、降低高压冷剂压力及降低冷剂中甲烷的相对含量(冷剂总量不变),均有利于降低压缩机的功耗及循环水用量。