单混合制冷剂液化工艺热力学探讨

杨振国

关键词：单混合制冷剂;液化工艺;热力学

1理论基础和意义

分析液化流程之前，要介绍液化工艺热力学相关理论知识。

天然气液化后会急剧浓缩，体积只有气态时的1/600，可便于运输，对天然气跨国贸易和偏远地区的少量天然气回收具有重要意义。在对天然气进行液化时，只有以大量能量作为支撑，才能提高制冷循环的效率，如何在此基础上降低装置的能耗，是当前应解决的主要问题。

混合制冷循环是新兴技术，但是效率超过其他制冷技术，在天然气液化方面具有很高的效率，目前存在的问题是我国对这项技术的研究刚刚起步，在实际操作和制冷剂优化方面存在一些问题有待改进[1]。

在天然气液化流程中，首先要对混合天然气进行干燥液化，因此选择单体式混合空气制冷剂、采用铝制循环绕管式新型快速低温低冷换热器作为风机液化空气部分的主要基础换热设备，制冷剂能快速循环，同时需要依靠一台电动机驱动两级离心空气压缩机，不能使离心压缩机在快速散热的同时快速转移，从而使高压空冷器提供大量吸入水的缓冲、为风机制冷剂吸入混合物等，并在恰当的低温时吸入，为风机进行冷空气液体的分离等提供的热容器。选择的制冷剂组有与天然气相符的冷却和加热曲线，通过增大铝制绕管式低温换热器的表面积，降低液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）耗费的能量[2]。本工艺的主要目标是围绕焓曲线图，减小天然气与制冷剂之间的温差，使其符合标准，避免出现偏差，因此，需要采用两个级别的混合制冷剂。……