国家自然科学基金(51004111)
- 作品数：12 被引量：25H指数：3
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- 相关机构：中国石油大学（北京）中国寰球工程公司中国石油天然气股份有限公司更多>>
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- 相关领域：石油与天然气工程化学工程理学建筑科学更多>>
- 回收LNG冷能的新型碳二烃两级膨胀朗肯循环被引量：2
- 2013年
- 提出了一种新型的回收LNG冷能的两级膨胀朗肯动力循环,可以乙烯或乙烷作为工质。此工艺流程采用多股流低温板翅式换热器(MSCHE)作为主要设备,使工质两级膨胀并采用回热过程,可以使循环的冷能利用效率得到明显提高。针对此工艺分别以乙烯或乙烷为工质,与LNG直接膨胀结合和不结合,共四种方案采用HYSYS软件进行工艺模拟,并对模拟结果进行了比较和分析,可得出无LNG膨胀的乙烯两级膨胀工艺流程最为合理,其冷能和火用的利用率可以分别达到19.67%和21.75%。
- 朱鸿梅孙恒刘丰丁贺
- 关键词：LNG冷能利用
- 改进遗传算法在天然气液化工艺流程优化中的应用被引量：4
- 2017年
- 天然气液化工艺流程的设计优化中所涉及的设备、运行参数以及物流的物性参数众多,加之各热力学方程高度非线性这些特点,国内外一些学者将遗传算法这一优秀算法引入到天然气液化流程的优化设计中。但标准遗传算法在天然气液化工艺的优化设计中容易陷入局部最优的陷阱,且收敛的速度及精度还有待提升。本文根据天然气液化工艺优化设计中待优化参数多,耗时长的特点对标准遗传算法进行改进,改进后的遗传算法在提升全局搜索能力的同时还增强了局部搜索能力,对天然气液化流程的优化设计具有很好的适用性。
- 孙守军孙恒刘楚茹陈诚
- 关键词：改进遗传算法MFC
- 超音速分离管在天然气制冷液化领域中的研究进展被引量：6
- 2012年
- 超音速分离管是一种新型、高效的天然气制冷设备。该装置因具有节能、结构简单、性能可靠等优点,在天然气脱水脱烃中己经获得了成功的应用,并在小型天然气液化装置中有良好的应用前景。文中介绍了超音速分离管的工作原理以及在天然气制冷液化领域中的研究进展,并对该装置中分离管的设计方法及影响制冷、分离效果的因素进行了分析。
- 李增材孙恒黄启玉
- 关键词：制冷LNG设计方法
- 环境温度变化时小型天然气液化装置的运行优化
- 2014年
- 对于采用混合冷剂制冷的液化天然气(LNG)装置,当环境温度变化时通过装置运行的优化操作,可以有效起到节能的效果。文中将设备变工况运行的模拟计算与基于HYSYS软件的工艺计算相结合,建立了单混合制冷剂循环(SMR)天然气液化装置的运行优化模型。优化运算的目标函数为运行能耗最低,寻优变量包括冷剂的摩尔流量和组分,采用Box算法进行求解。针对典型算例进行了环境温度变化时SMR装置的运行优化研究。优化结果表明:当环境温度降低时,运行优化可以有效降低SMR装置的能耗,但仍高于设计优化的结果。给出了运行优化后的工艺参数和冷剂组分,并与设计优化的结果进行了比较,一般运行优化所得冷剂摩尔流量较大,但是冷剂组分更轻。
- 孙恒丁贺刘丰
- 关键词：LNGSMR运行优化
- MFC液化流程的分析和优化被引量：2
- 2015年
- MFC为适用于大型LNG工厂的三阶液化流程,运行时功耗较高。因此流程任何的性能提升都能够明显降低功耗。使用HYSYS软件对MFC流程进行模拟和分析。对预冷、液化、过冷循环中制冷剂组分进行了敏感性分析,给出MFC流程中每阶循环中各组分对流程性能的影响。将MATLAB优秀的数值计算能力和友好界面等特点与HYSYS强大的物性包相结合,使用遗传算法对MFC液化流程进行全局优化,优化后流程比功耗降低为4.685k Wh/kmol。基于优化结果对流程中的主要设备进行分析,同时给出进一步降低损失的建议。
- 丁贺孙恒何明刘立雄
- 关键词：混合制冷剂遗传算法[火用]
- 天然气超音速分离器中凝结流动过程数值模拟的研究进展被引量：6
- 2013年
- 超音速分离技术因其诸多优点在天然气脱水脱烃方面应用广泛,并在液化领域逐步得到试验他应用。文中介绍了国内外超音速分离过程的数值模拟研究现状,对天然气超音速分离器中的凝结过程和流动过程的现有模型及数值方法及适用性进行了比较和分析,给出了天然气超音速分离、液化过程研究中凝结流动模型选取的建议,并对数值模拟结果进行了分析和总结。
- 刘丰孙恒李增材丁贺
- 关键词：数值模拟
- SMR型LNG装置入口节流负荷调节特性的模拟研究
- 2012年
- SMR液化工艺在小型LNG工厂中得到广泛应用,由于LNG工厂经常运行于非设计工况下,因此负荷调节方法及调节特性十分重要。文中将基于HYSYS的工艺流程模拟与离心式压缩机性能仿真相结合,建立了SMR装置的变工况数学模型及工艺模拟方法,并对采用压缩机入口节流方法调节负荷时的调节特性进行了模拟研究。结果表明,在60%～100%负荷范围内,入口节流方式进行负荷调节有很好的效率,但当负荷降至50%以下时,调节效率会下降。采用入口节流调节负荷时应协调节流压力与冷剂循环量,并优先满足压缩机高效工作的要求。文中的模拟方法及结果对LNG装置的操作运行及设计有理论上的指导意义。
- 孙恒余霆李青翠刘丰
- 关键词：SMR负荷调节变工况
- 一种利用天然气压力能结合氮膨胀制冷的新型小型液化流程被引量：2
- 2015年
- 高压天然气进入城市管网前必须在门站减压,一般是通过节流阀完成,造成能量的极大浪费。考虑利用天然气压力,提出一套结合氮膨胀的新型液化流程。使用HYSYS软件对流程进行设计和模拟,通过氮膨胀制冷工艺调节,获得较低的制冷温度,避免了BOG气体的产生。选取流程中的关键参数,并以比功耗为目标函数对流程进行优化。同时展示了文献中其它三种流程(NEC-Propane,SMR,C3MR)的优化结果,为更客观比较四种流程,以比功耗和效率为指标,将其它三种流程对应的参数应用到本文提出的新型氮膨胀流程中并进行对比。针对天然气组分、天然气制冷负荷这两种工况的变化,提出不同的控制策略,在策略指导下流程较高的效率表明对工况的变化有较好的适应性。
- 孙恒丁贺
- 带膨胀机液化流程优化及膨胀机关键运行参数研究分析被引量：2
- 2016年
- 带膨胀机液化流程由于流程简单、安全性高等优点,在小型边际气田以及FPSO-LNG具有广阔的市场前景。对传统氮气膨胀液化流程进行创新与优化,以提高能量利用效率,是液化流程研究的关键点。采用HYSYS软件以比功耗作为目标函数,对不同带膨胀机液化流程中膨胀机的关键运行参数进行优化研究,给出不同膨胀机液化流程中膨胀机的关键运行参数对流程性能的影响。研究结果表明,在换热器压力承受范围内提高膨胀机的出口压力对于降低能耗具有显著作用,合理选取双循环膨胀流程中的制冷剂有益于节能。
- 孙守军孙恒何明陈诚
- 天然气低温超音速流动过程的热力学模拟与分析
- 2012年
- 基于SRK实际气体状态方程,对天然气在高压低温条件下经过超音速分离管的高速膨胀过程进行了热力学的计算和模拟。通过将实际气体的计算结果与理想气体计算结果进行比较,发现两者降温及截面积有很大区别,但截面积变化规律相似。而且不同入口条件下达到临界点所需压比一致,但液化点差别很大。在两相区截面增速变缓,但马赫数相差不大。
- 孙恒李莹李增材郭保玲
- 关键词：天然气超音速分离管液化
