关键词:
带压液化天然气
CO_(2)
液固相平衡
状态方程
遗传算法
摘要:
【目的】浮式液化天然气(Floating Liquefied NaturalGas,FLNG)装置相比传统海底管道更适用于海上天然气的开发,但目前其造价高昂,对于部分气田而言经济性并不可观,因此其推广应用价值受到一定的限制。为解决FLNG装置造价高昂的问题,提出带压液化天然气(Pressurized Liquefied Natural Gas,PLNG)技术。带压条件下天然气液化温度上升,CO_(2)杂质溶解度也随之增大,对于CO_(2)含量不高的气源,天然气预处理装置可实现简化甚至取消。为得到PLNG的气质处理指标,需对CO,在PLNG中的液固相平衡机理展开研究。【方法】设计并搭建新型液固相平衡试验装置,其具有可视化与连续取样功能,借助该装置开展CO_(2)液固相平衡试验测定;构建了基于液固相平衡原理的CO_(2)固体溶解度理论计算模型,利用试验数据通过遗传算法对二元交互作用系数进行优化。【结果】试验结果表明:在162K左右(对应纯甲烷饱和蒸汽压约1.7MPa),CO_(2)固体在液化天然气中的溶解度超过1.5%。计算结果表明:经过遗传算法的优化,理论计算模型对于CO_(2)固体溶解度的计算精度得到提高,以CO_(2)在纯甲烷中的溶解度为例,优化后模型的计算结果与试验数据的平均百分比相对误差由10.83%降至2.3336%。【结论】研究结果为带压液化条件下CO_(2)预处理气质指标的制定提供了计算精度较高的理论计算模型,同时也为后续液固相平衡研究提供了试验装置,未来可通过该装置开展对PLNG温区下重烃组分在LNG中的液固相平衡研究,从而建立较完善的杂质析出模型。(图6,表4,参34)