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液化天然气（LNG）冷能回收及应用研究

作　者: 王竹筠
导　师: 王志国
学　校: 大庆石油学院
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 液化天然气冷能回收利用冷能梯级利用
分类号: TE89
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

天然气是清洁、高效和污染少的高品位能源。随着我国逐渐调整能源结构,近年来液化天然气(LNG)进口、生产及应用得到了快速发展。由于我国LNG研究尚处于起步阶段,一些生产和应用中的问题亟待解决,其中LNG冷能回收应用问题是目前人们关注的主要课题之一。液化天然气(LNG)汽化过程中会释放大量高品位冷能,这部分冷能目前尚未得到有效利用。开展液化天然气冷能回收和综合利用研究,将有利于提高LNG利用效率,降低LNG应用过程中的能耗,为企业带来巨大的经济和社会效益。结合目前我国LNG的生产和应用现状,本文对LNG冷能回收和利用进行了研究。研究内容包括:(1)对液化天然气生产过程进行了分析研究,探讨影响液化天然气冷能回收的各种因素;(2)建立了LNG过程的物理模型和数学模型,对影响液化天然气冷能的温度、压力特性进行研究;(3)为进一步研究LNG冷能在质量上的传递及转换特性,对其进行了热力学分析,进而给出了一些有意义的分析结果;(4)对不同的LNG冷能回收与利用方案进行了对比分析;(5)基于LNG冷能的合理利用目的,提出了LNG冷能梯级利用方案,据此给出了LNG冷能的利用和研究方向;(6)结合大连LNG项目情况,提出了大连LNG冷量利用方案研究。研究分析结果表明,LNG冷能梯级利用方案,可以实现LNG冷能充分、高效按品质梯级利用,是LNG冷能利用回收的研究和发展方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-12
  0.1 本文研究的目的意义  9
  0.2 国内外研究现状  9-11
  0.3 本文研究内容  11-12
第一章液化天然气工业及冷能的概述  12-21
  1.1 LNG 工业链  12-17
    1.1.1 液化流程与装置  12-17
    1.1.2 LNG 接收站  17
  1.2 市场预测  17-18
  1.3 中国的液化天然气工业  18-20
    1.3.1 我国目前的LNG 项目  19
    1.3.2 我国LNG 冷能回收利用的现状及前景  19-20
  1.4 本章小结  20-21
第二章液化天然气冷能性质  21-27
  2.1 LNG 冷能性质及特点  21
  2.2 LNG 的概况  21-22
  2.3 液态天然气热物理特性  22-23
    2.3.1 天然气的的热力学特性  22-23
    2.3.2 天然气的迁移特性  23
    2.3.3 天然气的气相相平衡  23
  2.4 天然气的预处理  23-26
    2.4.1 脱水  24-25
    2.4.2 脱酸性气体  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 LNG 冷能的热力学分析  27-34
  3.1 LNG 冷量火用特性及分析  27-31
  3.2 环境参数对LNG 冷量火用价值的影响  31-33
    3.2.1 环境温度T_0 对LNG 冷量火用的影响  31-32
    3.2.2 系统压力P 对LNG 冷量火用的影响  32-33
    3.2.3 LNG 组成的影响  33
  3.3 本章小结  33-34
第四章液化天然气的冷能回收与利用分析  34-54
  4.1 简介LNG 汽化流程  34
  4.2 LNG 冷能利用原理及分析  34-36
  4.3 LNG 冷能回收方式分析  36-46
    4.3.1 利用混合动力循环回收液化天然气冷能  36-41
    4.3.2 温差发电和动力装置联合回收液化天然气冷能分析  41-46
  4.4 液化天然气冷能的利用对比分析  46-52
    4.4.1 利用LNG 冷能发电  46-48
    4.4.2 液化天然气冷能用于空气分离  48-49
    4.4.3 液化天然气冷能用于轻烃分离  49
    4.4.4 液化天然气冷能用于深冷粉碎  49-50
    4.4.5 LNG 冷能回收用于制造干冰  50
    4.4.6 LNG 冷能回收在冷冻仓库中的应用  50-51
    4.4.7 LNG 冷能用于低温破碎和粉碎  51-52
    4.4.8 LNG 冷能用于蓄冷装置  52
  4.5 液化天然气冷能的梯级利用原理  52-53
    4.5.1 LNG 冷能梯级利用简述  52
    4.5.2 LNG 冷能梯级利用的理论依据  52-53
  4.6 本章小结  53-54
第五章大连LNG 工程冷量利用方案研究  54-69
  5.1 大连LNG 概况  54-55
  5.2 大连地区电厂装机规划  55-57
  5.3 大连LNG 冷量利用方案研究  57-68
    5.3.1 大连LNG 冷量利用技术1－LNG 发电及冷能利用  57-63
    5.3.2 大连LNG 冷量利用技术2－LNG 冷量直接用于空气分离技术  63-64
    5.3.3 大连LNG 冷量利用技术3－制取液化二氧化碳和干冰  64-65
    5.3.4 大连LNG 冷量利用技术4—冷库  65-67
    5.3.5 大连LNG 冷能梯级利用方案  67-68
  5.4 本章小结  68-69
结论  69-71
参考文献  71-74
发表文章目录  74
参加的科研项目  74-75
致谢  75-76
详细摘要  76-82

液化天然气（LNG）冷能回收及应用研究

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