基本负荷型级联式天然气液化HYSYS软件计算模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油与天然气化工第38卷第6期CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS基本负荷型级联式天然气液化HYSYS软件计算模型李士富李亚萍韩志杰天然气及．tt-凝液的利用(西安长庆科技工程有限责任公司)摘要级联式天然气液化方法，是最初的天然气液化形式，世界上首座基本负荷型级联式天然气液化装置建在阿尔及利亚。冷却介质依次为水、丙烷、乙烯和甲烷。该法因其流程复杂而被后来的丙烷预冷混合冷剂液化流程所代替，但有些小装置因该流程比较节能，仍有一定使用价值。本文介绍一种简单的级联式天然气液化流程HY

2、SYS软件计算模型，供设计时参考。关键词基本负荷级联式天然气液化HYSYS计算模型DOI：l0．3969／i．issn．1007—3426．2009．06．001级联式(又称复迭式、阶式或串级制冷)天然气(4)增压至3800kPa，经过水冷器(5)冷却至35。C进液化流程，利用冷剂常压下沸点不同，逐级降低制冷入原料乙烯甲烷换热器(13)，温度降至一21C，再进温度达到天然气液化的目的。常用的冷剂为水、丙入原料乙烯甲烷换热器(14)，温度降至一70。C，最后烷、乙烯、甲烷。第一级为水冷，各冷剂压缩机出口进入原料甲烷燃料气换热器(15

3、)，温度降至一高温气体首先用水冷却，然后用丙烷冷却乙烯，再用150℃，经节流阀(9)节流至压力为250kPa，温度乙烯冷却甲烷，最后乙烯和甲烷再冷却原料天然气，149．4。C，进入分液罐(16)，顶部分出燃料气(18)与达到天然气液化的目的。原料换热后作为燃料。底部为LNG(17)去储罐。l基础条件(1)原料气组成(见表1)。组分ClC2C3i—Cdn—C4i—C5n—C5n—C6N2C02组成81．627．194．001．000．900．300．200．200．703．901，(2)原料气温度：25。C。1一原料气；2-分子筛脱

4、C0，；3一过滤器；4一原料气压缩机；(3)原料气压力：500kPa。5一水冷器；6-丙烷压缩机；7一乙烯压缩机；8一甲烷压缩机；9一节流阀；10-丙烷乙烯换热器；1卜丙烷甲烷换热器；(4)原料气流率：1860kmol／h(0℃，101．32512-乙烯甲烷换热器；132原料乙烯甲烷换热器；14-原料乙烯甲烷换热器；1，一原料甲烷燃料气换热器；kPa，100×l0m。／d)。16-分液罐；17-LNG；18-燃料气图1级联式天然气液化原则流程图-．2工艺原则流程图2．1原料系统2．2冷剂循环系统．、原料气(1)温度为25℃，压力为

5、500kPa，首先2．2．1丙烷系统循环1、：进入分子筛脱水器(2)在此脱出CO。然后经过由换热器(11)出来的丙烷温度为7．2^C，压力滤器(3)过滤出携带的杂质，再进入原料气压缩机为110kPa，进入丙烷压缩机(6)增压至1250kPa，学兔兔www.xuetutu.com464基本负荷型级联式天然气液化HYSYS软件计算模型2009温度为117．8℃，进入水冷器(5)冷却至35C，经节流阀(9)节流后温度为一32．83℃进人换热器(10)，流号2340气相分数1．00001．00001．00001．00001．0000与水冷

6、后的乙烯换热，温度升为一28。C，再与水冷后温度，℃25．0025．0025．00206．5035．OO的甲烷换热，温度升为7．2】C进入丙烷压缩机，完成压力，kPa5005O04903800379O丙烷的循环。摩尔流率，kmol／h186072．47178817881788质量流率，kg／h38250318935O6O35O6O3506O2．2．2乙烯系统循环流号67891O乙烯从换热器(13)出来温度为0．0℃，压力为气相分数0．95530．700l0．00000．00661．0000120kPa，进入乙烯压缩机(7)，将乙烯

7、压缩至2000温度，℃—21．O0—70．015O．0(一149．4117．8压力，kPa3770375O373O25O125OkPa，温度为220．4C，用水冷却至35℃进入换热器摩尔流率，kmol／hl788l78817881788246O(10)，与低温丙烷换热，乙烯被冷却至一29．8C，然质量流率，kg／h35060350503506035O601085OO后经节流阀(9)节流至180kPa，温度降至一93．54℃流号1112l3l4l6进入换热器(12)与甲烷换热，温度上升至一8O℃，然气相分数0．00000．41981

8、．00001．00001．0000温度，℃35．00—32．83—28．OO7．247．24后依次进入换热器(14)、(13)，温度回升至0．0。C进压．力，kPa123Ol5013011011O入乙烯压缩机，完成一个循环。摩尔流率，kmol／h2