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液化天然气热值调整工艺研究

液化天然气热值调整工艺研究

作者：陈鸿乔兰州理工大学

学位级别：硕士

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)市场的快速发展,突破了传统管道输气的局限,推动了天然气在世界范围内不同市场间的高效流通,为我国天然气市场快速发展提供了机遇,天然气也由传统的调峰气源转换为主力气源。国际LNG贸易普遍采用... 详细信息

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)市场的快速发展,突破了传统管道输气的局限,推动了天然气在世界范围内不同市场间的高效流通,为我国天然气市场快速发展提供了机遇,天然气也由传统的调峰气源转换为主力气源。国际LNG贸易普遍采用热值计量方式,而国内LNG贸易仍采用体积计量方式,但热值是LNG价值的体现,若将不同热值的LNG按同一价格销售将影响着天然气用户的经济利益,且某些特殊行业对LNG热值要求较为严格,可见,热值差异导致了供需双方矛盾的产生,进而制约LNG的可持续发展。由于LNG的低温物性及储罐漏热的不可避免性,使得LNG吸热产生蒸发气(Boil Off Gas,BOG),BOG过多则影响储罐的安全运行,若将BOG直接排放会造成资源浪费,从而考虑对BOG进行回收利用。本文依据低热值或无热值流体稀释LNG调低热值的理念,利用喷射混合器实现LNG、BOG及液氮介质的互溶混合,从而设计出一种LNG热值调整和BOG再液化组合工艺及试验方案,实现高热值LNG的热值调整和BOG的回收再利用,主要工作内容如下:(1)液化天然气热值调整工艺参数计算及流程设计。确保成品LNG的氮含量符合国家标准,当原料LNG流量为2687kg/h且保持稳定时,通过Aspen Plus软件对液氮介质和LNG的混合进行模拟,得出混合时液氮介质最大流量为197kg/h。通过工艺参数计算,设计出LNG热值调整和BOG再液化的组合工艺流程及用于试验的电气系统和自动控制系统。(2)喷射混合器结构参数对低温液体混合性能的影响。建立了液氮与LNG混合的单一次流体进口液液喷射混合模型,运用Fluent软件对不同喉管直径和长度、喉嘴距及扩散管长度的液液混合器内部流体进行数值模拟,获得了内部流场分布规律并分析了混合效果,确定了喉管直径和长度为36mm和85mm,喉嘴距为18mm,扩散管长度为170mm的最优混合器模型。在此基础上,建立了双次流体进口的喷射混合模型,就喷射混合器内部流体的混合效果与单一次流体进口混合模型进行了对比,结果表明次流体进液口数量对流体混合特性影响较小。(3)工艺参数对LNG热值调整及BOG再液化效果的影响。建立了双次流体进口的最优混合模型,对LNG、液氮及BOG的混合进行数值模拟,在考虑BOG冷凝相变的基础上,研究了BOG进口速度和温度、液氮进口速度及混合器出口压力对流体混合和BOG冷凝效果的影响,得出了影响混合流体流动及BOG冷凝的主要因素为BOG进口速度。当BOG进口速度在10m/s时,随着速度的增大成品LNG的气相分率增大,温度均匀性下降;液氮进口速度在0.03.135m/s时,成品LNG的气相分率随着速度的增加而减小;当BOG进口温度在12050K,混合器出口压力在0.05.2MPa时对流体混合性能和BOG冷凝影响较小。

关键词：液化天然气热值调整 BOG冷凝喷射混合器工艺参数

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液化天然气BOG再液化及热值调整研究

液化天然气BOG再液化及热值调整研究

作者：焦纪强兰州理工大学

学位级别：硕士

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为一种优质清洁能源,具有储存运输方便、安全性能好、燃烧后对环境污染小等优点,已广泛用于城市燃气、船舶及汽车燃料。由于LNG的低温特性,即使在储罐绝热性能良好的情况下,外界热量仍会漏入储... 详细信息

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为一种优质清洁能源,具有储存运输方便、安全性能好、燃烧后对环境污染小等优点,已广泛用于城市燃气、船舶及汽车燃料。由于LNG的低温特性,即使在储罐绝热性能良好的情况下,外界热量仍会漏入储罐使LNG吸热产生蒸发气(Boil-Off Gas,BOG)。若BOG直接排放将造成能源损失,传统的BOG压缩再液化与冷凝液化工艺可将BOG有效回收利用,但需配备低温压缩机、再冷凝器等设备,投资成本高、工艺流程复杂。另一方面在LNG的实际应用中,不同用户对LNG热值有不同要求,需要调整。为此,本文在调研的基础上,将BOG回收及LNG热值调整相结合,提出了一种基于低温液体的混合式液化天然气BOG再液化与LNG热值调整的工艺方案。主要工作如下:(1)BOG再液化及LNG热值调整工艺流程设计。LNG储罐产生的BOG与低温液体通过混合器喷射混合,然后与原料LNG进行二次喷射混合,获得成品LNG,实现液化天然气BO G再液化与LN G热值调整。(2)对BOG再液化及LNG热值调整工艺流程进行仿真模拟。运用Aspen Plus建立了工艺流程仿真模型,基于SRK方程,通过单因素变量法对成品LNG的特性进行仿真计算,得出了相关工艺参数对成品LNG特性的影响规律。(3)BOG再液化及LNG热值调整工艺参数优化分析。以BOG再液化率为目标函数,设定决策变量和约束条件对工艺参数进行优化,确定合理的运行参数,使BOG再液化率提高17.3%。成品LNG组分、热值满足国家标准,适应了不同用户对LNG热值的要求。(4)对工艺方案进行经济性分析。针对某天然气液化站应用BOG再液化及LN G热值调整工艺方案,开展了经济性分析和敏感性分析,表明该方案具有较好的投资收益和一定的抗分险能力。

关键词：液化天然气 BOG再液化热值调整流程仿真喷射混合器经济性分析

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天然气热值调整方法及适用性分析

煤气与热力 2013年第5期33卷 40-42页

作者：蔡宪和冯亮中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心

探讨天然气热值调整方法(包括热值调高、热值调低方法)。结合工程实例,对天然气热值调整方法的适用性进行了分析。

关键词：天然气热值调整热值调高热值调低适用性

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天然气热值调整工艺技术研究

石油规划设计 2008年第3期19卷 10-12页

作者：郭峰张莺枥中国石油天然气股份有限公司规划总院

我国天然气供需将逐步形成国产天然气、进口天然气和引进液化天然气(LNG)的供气格局。为了实现输气管网的互联互通,研究不同热值的天然气的互换性具有重要的现实意义。文章介绍了天然气热值的调整方法,并结合典型工程,采用HYSYS模拟软... 详细信息

我国天然气供需将逐步形成国产天然气、进口天然气和引进液化天然气(LNG)的供气格局。为了实现输气管网的互联互通,研究不同热值的天然气的互换性具有重要的现实意义。文章介绍了天然气热值的调整方法,并结合典型工程,采用HYSYS模拟软件给出了掺混空气法进行热值调整的工艺流程和计算结果。

关键词：天然气燃气互换热值调整华白指数掺混工艺流程 HYSYS软件

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LNG接收站低热值调整技术方案研究

价值工程 2013年第3期32卷 47-49页

作者：马继红陈营商丽娟贺同强中海油山东化学工程有限责任公司济南250101

本文介绍了天然气的热值调整方法及其必要性,并详细介绍了天然气及其代用品和其他气体燃料的发热量、密度、相对密度和华白指数的计算方法。结合LNG接收站的特点,在国内首次提出低热值LNG的热值调整方案,该方案合理可行,在工程上具有较... 详细信息

本文介绍了天然气的热值调整方法及其必要性,并详细介绍了天然气及其代用品和其他气体燃料的发热量、密度、相对密度和华白指数的计算方法。结合LNG接收站的特点,在国内首次提出低热值LNG的热值调整方案,该方案合理可行,在工程上具有较强的现实指导意义。

关键词： LNG接收站热值调整掺混工艺流程

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LNG热值调整方法的探讨和分析

河北化工 2010年第1期33卷 62-63页

作者：孙玉净叶郁中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林吉林132002

介绍了LNG接收站内热值调整的基本方法,重点阐述了LNG热值调整设计中应考虑的主要因素。

关键词： LNG 热值调整因素

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LNG气化混气热值调整方案及控制策略

LNG气化混气热值调整方案及控制策略

中国燃气运营与安全研讨会（第十届）暨中国土木工程学会燃气分会2019年学术年会

作者：应堃刘毅涂登明武汉市燃气热力规划设计院有限公司

由于部分行业用户对于天然气热值等物化特性的变化非常敏感,热值等参数的波动直接影响到产品质量。为了解决天然气气源给部分终端用户带来的使用困扰,设计了一种基于掺混法的热值调整方案,从气质特性、混气原料气的选择过程、混气比例... 详细信息

由于部分行业用户对于天然气热值等物化特性的变化非常敏感,热值等参数的波动直接影响到产品质量。为了解决天然气气源给部分终端用户带来的使用困扰,设计了一种基于掺混法的热值调整方案,从气质特性、混气原料气的选择过程、混气比例的确定方法、混气工艺流程等方面展开了研究。与此同时,分析了热值调整常规控制方案的优缺点,提出了一种混合气热值的串级控制方案,分别以热值及混合原料气流量作为主回路、副回路控制变量,较好的实现了混合气的热值控制。

关键词： LNG气化混气掺混法热值调整串级控制

来源： cnki会议评论

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LNG热值调整技术

石油规划设计 2011年第4期22卷 27-29,56页

作者：朱英如顾利民孙骥姝王彦中国石油天然气股份有限公司规划总院中国石油天然气管道工程有限公司

我国从国外引进的天然气的热值高于我国管输天然气热值,因此,要对LNG(液化天然气)接收站输出的燃气进行热值调整,使引进的LNG再气化后的天然气热值与国产气热值相当。分析了LNG气化后的天然气热值调整技术,即注入空气法、注入氮气法和... 详细信息

我国从国外引进的天然气的热值高于我国管输天然气热值,因此,要对LNG(液化天然气)接收站输出的燃气进行热值调整,使引进的LNG再气化后的天然气热值与国产气热值相当。分析了LNG气化后的天然气热值调整技术,即注入空气法、注入氮气法和重烃脱离法,对各种技术的工艺原理、工艺方法,结合各种方法的优缺点进行了阐述,并进行了经济比选。

关键词：液化天然气热值调整注入空气法注入氮气法重烃脱离法经济比选

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天然气热值调整工艺研究

石油与天然气化工 2014年第1期43卷 49-52页

作者：高秀敏余智曾树兵王彦瑞宋文路海洋石油工程股份有限公司

随着我国天然气管网的互联互通,研究具有不同燃烧特性的天然气的互换性具有重要的现实意义。针对香港某电厂的气源多元化,进行天然气热值调整工艺研究,采用添加LPG来升高热值、添加氮气(或者液氮)、空气等低热气体来降低热值的方法具有... 详细信息

随着我国天然气管网的互联互通,研究具有不同燃烧特性的天然气的互换性具有重要的现实意义。针对香港某电厂的气源多元化,进行天然气热值调整工艺研究,采用添加LPG来升高热值、添加氮气(或者液氮)、空气等低热气体来降低热值的方法具有可行性。

关键词：天然气 LNG 热值调整华白指数修正华白指数互换性