精餾型混合工質(zhì)自復(fù)疊天然氣液化系統(tǒng)實驗研究

【摘要】：我國存在大量壓力低、儲量小的天然氣氣源,通過小型天然氣液化裝置對其進行回收利用可以緩解日益緊張的能源危機。在廣泛閱讀國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,針對小型天然氣液化裝置的應(yīng)用特點,提出一種精餾型混合工質(zhì)自復(fù)疊天然氣液化系統(tǒng),并對其進行了大量的理論和實驗研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： (1)采用簡化的一次分凝混合工質(zhì)自復(fù)疊天然氣液化系統(tǒng),以單位液化功最小為目標(biāo),進行了深入的熱力分析,得到了混合工質(zhì)配比、天然氣壓力和混合工質(zhì)運行壓力等關(guān)鍵因素對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。 (2)設(shè)計、搭建和調(diào)試成功了帶變濃度模塊和流程選擇模塊的精餾型混合工質(zhì)自復(fù)疊天然氣液化系統(tǒng)實驗裝置。 (3)采用N2、CH4、C2H4、C3H8、iC4H10為組元的5組混合工質(zhì)配比,對壓力為0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa和0.5MPa的純CH4分別進行了液化實驗。得到了與理論模擬基本一致的各關(guān)鍵因素對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律,增加中間沸點組分的濃度,減小最低沸點和最高沸點組分的濃度,提高天然氣壓力,減小吸氣壓力均有利于提高系統(tǒng)的液化效率。 (4)在天然氣壓力為0.514MPa的條件下,實驗得到的單位液化功為2.959kWh/kg,為進一步研究和優(yōu)化該循環(huán)性能打下了堅實的基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：混合工質(zhì) 自復(fù)疊 天然氣 液化 精餾
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TE626.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.1.1 資源背景9-10
• 1.1.2 課題提出10-12
• 1.2 混合工質(zhì)自復(fù)疊制冷系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用12-18
• 1.2.1 循環(huán)流程的發(fā)展12-15
• 1.2.2 混合工質(zhì)的選取15-18
• 1.3 混合工質(zhì)自復(fù)疊制冷系統(tǒng)在小型氣體液化裝置中的應(yīng)用18-22
• 1.4 本文的研究內(nèi)容22-23
• 第二章 理論分析23-53
• 2.1 系統(tǒng)描述23-25
• 2.1.1 精餾型混合工質(zhì)自復(fù)疊液化系統(tǒng)23-24
• 2.1.2 一次分凝型混合工質(zhì)自復(fù)疊液化系統(tǒng)24-25
• 2.2 熱力學(xué)模型25-28
• 2.3 流程模擬與優(yōu)化28-53
• 2.3.1 混合工質(zhì)配比對系統(tǒng)的影響31-39
• 2.3.2 天然氣壓力對系統(tǒng)的影響39-47
• 2.3.3 混合工質(zhì)運行壓力對系統(tǒng)性能的影響47-51
• 2.3.4 小結(jié)51-53
• 第三章 實驗研究53-82
• 3.1 實驗裝置53-56
• 3.2 系統(tǒng)部件56-60
• 3.2.1 液化系統(tǒng)56-58
• 3.2.2 天然氣系統(tǒng)58-60
• 3.3 測量系統(tǒng)儀器60-61
• 3.3.1 溫度測量60
• 3.3.2 壓力測量60
• 3.3.3 功率測量60-61
• 3.3.4 成分測量61
• 3.3.5 流量測量61
• 3.4 實驗準(zhǔn)備及步驟61-62
• 3.4.1 實驗樣品61
• 3.4.2 實驗裝置氣密性檢測61-62
• 3.4.3 實驗步驟62
• 3.5 實驗結(jié)果及分析62-82
• 3.5.1 混合工質(zhì)配比的影響67-75
• 3.5.2 天然氣壓力的影響75-78
• 3.5.3 液化系統(tǒng)運行壓力的影響78-80
• 3.5.4 小結(jié)80-82
• 第四章 結(jié)論及展望82-84
• 4.1 主要結(jié)論82-83
• 4.2 前景展望83-84
• 參考文獻84-88
• 攻讀碩士期間論文及專利情況88-89
• 致謝89-90

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