高含氮天然气液化工艺的研究与优化

鉴于天然气含氮量过高存在热值低,集输能耗大等缺点,文中以某气田含氮量20％的天然气为原料气,建立HYSYS计算模型从流程液化率、比功耗、甲烷回收率、LNG含氮量4个方面人手,深入研究了天然气含氮量对双混合冷剂制冷液化工艺的影响,发现天然气含氮量越高,其流程能耗、甲烷回收率、LNG含氮量越大,而液化率越低.同时,本文以比功耗为目标函数建立数学模型,对天然气预冷温度、深冷温度等六个参数进行了敏感性分析,确定了各参数对整体工艺的影响;最后,调用HYSYS软件自带的优化器,对工艺进行了参数优化,得到:比功耗为103 390 kJ/kmol,比优化前降低了约15.5％,说明参数优化达到了前期的优化目标,本文的研究结果对高含氮天然气液化工艺的设计有一定参考意义.