液化天然气冷能利用的研究

【摘要】：天然气(Natural Gas,英文缩写为NG)具备环保、热值高、储量丰富等优点。因此,世界多个国家大量进口LNG,中国自2005年批量进口LNG,预计2015年中国LNG的进口量将超过4200万吨。为了方便运输,消耗大量电能将天然气制成低温的液化天然气(Liguefied Natural Gas,英文缩写为LNG),而在使用LNG之前必须将其气化。由热力学第一定律可知,LNG气化时必然会释放大量的冷能。如何充分回收利用LNG的冷能是全世界关注的课题。本文据此对LNG冷能的利用进行研究,主要内容如下: 首先,在调研国内外的LNG冷能利用状况的基础上,提出采用热力学第二定律的火用作为LNG冷能利用的评价标准,从可用能(火用)的观点出发,分析如何将LNG冷能以最经济的方式加以利用,并根据此分析提出LNG冷能利用的注意事项。 接着,从火用的角度评价各种方式下LNG冷能的回收效果,总结出其中存在的主要问题。在前人研究的基础上提出了一种结合梯级利用与蓄冷技术的新型LNG冷能利用系统,以此为本文研究的创新点。然后,结合当前我国LNG产业的实际情况,提出了我国在建设LNG冷能利用项目中还存在的几个主要问题及相应的解决办法。 最后,笔者重点关注LNG冷能用于海水淡化的工艺,提出了两种流程,中间冷媒有相变的LNG冷能冷冻法海水淡化流程和中间冷媒无相变的LNG冷能冷冻法海水淡化流程,对此进行了HYSYS模拟计算,对比分析各自的优缺点,得出具有实际意义的结论。 【关键词】：液化天然气 冷能利用 火用分析 梯级利用 HYSYS模拟
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TE89
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 序言8-19
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 利用LNG 冷能的原理及方式10-12
• 1.3 国内外利用LNG 冷能的进展12-16
• 1.4 国内外LNG 冷能利用技术的研究现状16-18
• 1.5 本文的研究内容18-19
• 2 LNG 冷能的评价19-28
• 2.1 引言19-20
• 2.2 （？）和（？）的表达式20-22
• 2.3 用（？）评价 LNG 冷能22-25
• 2.4 LNG 冷能利用过程的火用损失25
• 2.5 利用LNG 冷能的注意事项25-27
• 2.6 本章小结27-28
• 3 LNG 冷能的直接利用与间接利用28-43
• 3.1 引言28
• 3.2 空气分离28-30
• 3.3 制造液态二氧化碳或干冰30-32
• 3.4 冷冻冷藏库32-34
• 3.5 低温发电34-38
• 3.6 其他利用方法38-41
• 3.7 本章小结41-43
• 4 LNG 冷能的新型利用方案及存在的问题43-52
• 4.1 引言43-44
• 4.2 已有LNG 冷能的梯级集成利用方案介绍44-47
• 4.3 新型LNG 冷能的梯级集成利用方案47-48
• 4.4 LNG 冷能利用中的问题48-50
• 4.5 本章小结50-52
• 5 基于HYSYS 的LNG 冷能利用流程模拟52-59
• 5.1 引言52-53
• 5.2 流程模拟软件HYSYS 介绍53-54
• 5.3 采用LNG 冷能的间接冷冻法淡化海水的流程模拟54-58
• 5.4 本章小结58-59
• 6 全文总结与展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-67

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