液化天然气及天然气物性计算软件设计

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三种气液混输软件的模拟计算与分析

中国科技信息2015年第01期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jan.2015-114-信息技术推广概述在工程设计中管道工艺模拟计算软件有很多，如PIPESIM、PIPESYS、OLGA、PIPEFLOW、PIPEPHASE、TACET 等，在混输管道计算中，PIPESIM、OLGA 和PIPESYS 是比较常用的三种软件，三种软件均可以用来进行模拟计算，并互相验证。

根据管道运行工况选择合适的软件和恰当的关联式，以保证计算的精确度。

软件介绍PIPESIM 软件PIPESIM 软件是斯伦贝谢公司开发的、针对油藏、井筒和地面管网等设施模拟计算的设计软件。

其基础模块功能包括：单井设计分析和人工举升、管道设计和管径优化、设备计算选型等。

PIPESIM 对流体的描述分为黑油模型和组分模型。

黑油模型可以对油、气、水三相、气液两相以及单相液体进行模拟计算；组分模型可以对化学组份不同的碳氢化合物进行模拟计算。

OLGA 软件OLGA 软件是由挪威著名的SPT 石油技术公司开发研制。

可以模拟在油井、输油管线和油气处理设备中的油、气、水的运动状态。

该软件已经被广泛应用于可行性研究、工程设计和运行模拟中。

OLGA 软件可以进行稳态模拟，其结果与动态模拟是一致的；也可以模拟油井、管道和工艺设备。

OLGA 软件以机理模型为基础，采用大量实验数据生成自己独有的数据库进行稳态和瞬态模拟计算。

PIPESYS 软件ASPEN 公司的 PIPESYS 多相流管网模拟分析软件是将PIPEFLO 和HYSYS 结合在一起，使之成为当今功能强大的管道计算软件。

PIPESYS 包括以下功能：模拟各种管网、单相流及多相流的计算、压力倒推计算。

通过HYSYS 和PIPESYS 的结合，可以研究管道的流量及其他条件的变化对整个管道系统的影响，计算管道的压力和温度分布，管道可以是海上或陆地，地形高度可以是简单或非常复杂。

天然气液化流程模拟中立方型状态方程的计算

参考文献(14条)
1.李佩铭;焦文玲液化天然气工业链与国际贸易[期刊论文]-煤气与热力 2006(12)
2.郭东海混合制冷剂液化天然气循环(MRC)参数选定及优化初探 1992 3.朱开宏化工过程流程模拟 1993
4.顾安忠;鲁雪生;汪荣顺液化天然气应用的基础研究[期刊论文]-石油与天然气化工 2001(02)
关键词天然气液化流程状态方程相平衡计算
随着我国不断引进液化天然气以及大力发展国内液化天然气产业，液化天然气在我国能源结构中占据越来越重要的地位。因此，液化天然气技术的发展显得至关重要。在国外，液化天然气技术的研究非常成熟，但是由于知识产权及经济利益的限制，我国对天然气液化方面的研究还只是起步阶段。
已知Ｐ、ｒ、Ｆ和ｚ四个参数，求解ｙ、Ｌ、戈、），，是相平衡计算的主要任务。在计算ｙ、￡、戈、ｙ和日、Ｓ时，压缩因子、逸度系数、理想焓、理想熵、余焓、余熵可以用状态方程或者该状态方程推导得到的相应表达式求取，日、ｓ的计算则以相平衡的计算为基础。
２天然气气液相平衡计算难点
在应用最广泛的混合制冷剂液化流程１９１（ＭＲｃ）中，该循环以ｃ。至ｃ，的碳氢化合物及Ｎ：等六种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。
式中，Ｐ为压力；Ｒ为摩尔气体常数，Ｒ＝８．１３１４
Ｊ／（ｍｏｌ／Ｋ）；，为温度（Ｋ）；ｙ。为摩尔体积（ｍ３／
ｍ０１）；ｂ、６；、ａ、ｏｉ、ｏｉ、ｍ。为与气体种类有关的常数；ｚ。
为组分ｉ的摩尔分数；ｒ…为组分ｉ的临界温度（Ｋ）；
Ｐ。为组分ｉ的临界压力（Ｐａ）；ｚ，为组分ｊ的摩尔分
数；Ｋｉ为二元交互作用系数；丁。为组分ｉ的对比温度；叫．为组分ｉ的偏心因子。

AspenHYSYS软件在天然气低温分离中的模拟应用

AspenHYSYS软件在天然气低温分离中的模拟应用AspenHYSYS软件在天然气低温分离中的模拟应用随着能源需求的增加和环境意识的提高，对天然气的开发和利用变得越来越重要。

而天然气低温分离是一种常用的技术，可将天然气中的液态组分与气态组分进行有效分离。

在这个过程中，模拟软件的应用可以大大提高工艺设计的效率。

AspenHYSYS软件作为一款化学工程模拟软件，已经在天然气低温分离领域得到了广泛的应用。

AspenHYSYS软件具有丰富的模块和功能，能够模拟各种天然气低温分离工艺，并提供详细的分离数据和优化方案。

首先，使用AspenHYSYS软件进行天然气组分分析和物性参数的输入，其中包括原料气组分的摩尔分数和压力、温度等。

通过精确的物性参数输入，AspenHYSYS可以准确地预测天然气在低温下的相行为和分离效果。

其次，AspenHYSYS软件提供了多种分离塔和换热器模块，可以根据实际工艺要求进行灵活组合和调整。

针对天然气低温分离中常见的问题，如凝析液回流、冷凝器的优化等，AspenHYSYS提供了多种操作策略和控制方法。

通过模拟和优化，工程师可以有效地调整和优化工艺参数，提高分离效率和能源利用率。

此外，AspenHYSYS软件还具有强大的优化功能，可以在多个参数的约束下，自动搜索最优的工艺条件。

通过调整操作变量和设备参数，AspenHYSYS可以实现最小能耗或最大产品收率的目标。

这对于天然气低温分离工艺的经济性和可行性具有重要意义。

在实际应用中，AspenHYSYS软件已经成功应用于多个天然气低温分离项目，并取得了显著的效果。

通过与实际操作数据的对比，AspenHYSYS软件的模拟结果在分离效率、产品收率和能源消耗方面都能够与实际操作相符合。

这大大提高了工程师对于工艺设计的信心，减少了试验和调整的次数，节省了时间和成本。

需要注意的是，虽然AspenHYSYS软件在天然气低温分离中的模拟应用已经取得了重要进展，但仍然需要结合实际操作和经验进行验证和调整。

天然气高压物性参数计算

摘要天然气的压缩因子、体积系数、压缩系数、粘度等高压物性参数随气藏压力和温度的变化而变化,定量描述和预测这些参数的变化规律具有十分重要的实际意义。

通过电脑程序将天然气高压物性的相关经验公式转变为程序计算，能够很快的得到计算结果以及对计算结果的图形分析，通过最后的图形分析我们能很直观的看出高压物性参数之间的关系，有利于确定合理的开发速度和规模，节省投资，将资金投向回报率高的方案上。

本文中首先介绍了天然气高压物性参数的相关经验及半经验公式，再利用excelVBA实现公式的程序计算，只要输入原始数据，点击相应的高压物性计算按钮就能得到计算结果，数据分析窗体能够自动输出高压物性与相关参数的图形。

关键字：高压物性偏差系数粘度压力温度ABSTRACTGas compressibility factor, volume factor, compressibility, viscosity and other physical parameters with high pressure gas reservoir pressure and temperature changes, quantitatively describe and predict the variation of these parameters has a very important practical significance. Through a computer program related to the physical properties of high pressure natural gas into a program to calculate the empirical formula, can quickly get the results and the calculation results of the graphical analysis, graphical analysis through the last we can see the pressure very intuitive relationship between the physical parameters will help determine a reasonable pace and scale of development, reduce investment, high return on the capital investment program on.This paper first introduces the gas pressure in the physical parameters relevant experience and semi.empirical formulas to achieve reuse excelVBA program calculates the formula, as long as the input raw data, click on the appropriate button to be able to calculate the physical properties of high pressure to get results, analysis of data form can be automatically output pressure properties and related parameters graphics.Keywords: PVT variation ；coefficient of viscosity；pressure ；temperature ；coefficient of volume.重庆科技学院本科生毕业设计目录目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1国内外天然气高压物性参数计算发展历史 (1)1.2国内天然气分布 (2)1.3天然气高压物性参数计算的意义 (2)2 计算方法介绍 (4)2.1天然气临界参数计算 (4)2.1.1 天然气平均分子量 (4)2.1.2 天然气的相对密度 (4)2.1.3 拟临界压力P PC和拟临界温度T PC (4)2.1.4 拟对比压力P Pr和拟对比温度T Pr的计算 (5)2.2天然气的偏差因子Z计算 (6)2.2.1 Pong.Robinson方程法 (6)2.2.2 Cranmer方法 (7)2.2.3 DPR法 (7)2.2.4 DAK法 (8)2.2.5 平均值法 (9)2.3天然气压缩因子计算 (9)2.4天然气体积系数计算 (10)2.5天然气膨胀系数的计算 (10)2.6天然气的粘度计算 (10)2.6.1 Lee关系式 (11)2.6.2 Dempsey关系式 (11)3 EXCELVBA程序计算 (13)3.1VBA简介 (13)3.2界面设计 (13)3.3操作步骤 (14)3.3.1 原始数据 (15)3.3.2 拟临界压力、温度，拟对比压力、温度的计算 (16)3.3.3 天然气高压物性的计算 (17)3.3.4 图形分析 (22)3.3.5 数据查询 (25)4 结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论1 绪论1.1 国内外天然气高压物性参数计算发展历史天然气高压物性参数计算问题早在20世纪40年代就有人提出了。

基于ASPENHYSYS和MATLAB天然气液化流程的优化

基于ASPENHYSYS和MATLAB天然⽓液化流程的优化- 50 -技术交流⽯油和化⼯设备2014年第17卷基于ASPEN HYSYS和MATLAB天然⽓液化流程的优化⿅院卫，刘丽华，吴⽟庭，马重芳（北京⼯业⼤学环境与能源⼯程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室，北京 100124）[摘要] 为设计⼀种更节能的⼩型天然⽓液化装置，本⽂通过MATLAB中的ActiveX组件将ASPEN HYSYS与MATLAB连接起来，MATLAB利⽤ASPEN HYSYS中的spreadsheet对流程的参数进⾏读取，利⽤MATLAB的计算能⼒对液化流程中的参数进⾏相关的计算并返回ASPEN HYSYS中进⾏验证，以液化率和⽐功耗为流程性能评价指标找到了参数的最优值，实现了流程的优化。

[关键词] 天然⽓液化；MATLAB；ASPEN HYSYS；液化率；⽐功耗；优化天然⽓是当今世界能源消耗中的重要组成部分，它与煤炭、⽯油并称为世界能源的三⼤⽀柱[1]。

我国存在⼤量的天然⽓资源，但由于我国天然⽓⽥具有零、散、⼩的特点，许多偏远和⼩⽓⽥的⾮常规天然⽓都没有得到有效的开采[2-6]。

据统计，我国⾮常规⼩⽓⽥⽐例占所有⽓⽥总量的86%，⽽这些⽓⽥⽬前不具备开采的条件，导致这部分天然⽓不能合理有效利⽤[7]。

⼩型液化装置和LNG ⾮管道运输从技术上打破了零散⽓⽥和边际⽓⽥进⼊天然⽓终端市场的屏障。

如今设计的⼩型天然⽓液化流程尚有进⼀步优化的空间，因其采⽤的⽅法⼤多是利⽤ASPEN HYSYS ⾃带的优化器或者设置步长法进⾏优化[8]，具有⼀定的局限性。

MATLAB 以COM 技术为基础[9]，⽀持ActiveX 组件，它具备强⼤的计算能⼒，我们通过ActiveX 组件将MATLAB 和ASPEN HYSYS 连接起来，在MATLAB 平台环境下实现对ASPEN HYSYS 流程的读写和程序控制[10]，将MATLAB 的计算能⼒和ASPEN HYSYS 的仿真模拟能⼒结合起来，实现了设计流程的全局的优化，并降低了流程的液化率和⽐功耗，实现了节能。

应用状态方程预测液化天然气的热物理性质

ｌ－：Ｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅ（ＥＯＳ）ｉＳｔｈｅｍａｊｏｒｔｏｏｉｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｌｕｉｄ．ＦｏｕｒＥ０Ｓｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｂｏｔｈｌｉｑｕｉｄａｎｄｇａｓｐｈａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆＳｏａｖｅ—Ｒｅｄｌｉｃｈ—Ｋｗｏｎｇ（ＳＲＫ）。Ｐｅｎｇ—Ｒｏｂｉｎｓｏｎ（ＰＲ），Ｌｅｅ—Ｋｅｓｌｅｒ—Ｐｌｏｃｋｅｒ（ＬＫＰ）ａｎｄＭｏｄｉｆｉｅｄ—Ｂｅｎｅｄｉｃｔ—Ｗｅｂｂ—Ｒｕｂｉｎ—Ｓｔａｒｌｉｎｇ（ＭＢＷＲＳ），ｔｏｐｒｅｄｉｃｔＬＮＧｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｄｅｎｓｉｔｙ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｆａｃｔｏｒ，ｅｎｔｈａｌｐｙ，ｅｎｔｒｏｐｙａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙ．１ｔｔｕｒｎｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅＨＹＳＹＳｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｉｅｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒＥ０ＳｓａｒｅｇｏｏｄｆｏｒａｌｆｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａＩｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｅｘｃｅｐｔｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙ；ＩｎＬＮＧｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａ『ｃａ『ｃｕｌａｔｉｏｎ。ｗｈｅｎｔｈｅｆｌｕｉｄｐｈａｓｅｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅｒａｎｇｅｏｆＭＢＷＲＳｅｑｕａｔｉｏｎ（ ≥ Ｏ．３），ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｇｏｔｆｒｏｍＭＢＷＲＳｅｑｕａｔｉｏｎｉＳｓｔｉｌＩａｃｃｕｒａｔｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｇｏｔｆｒｏｍＬＫＰ，ＳＲＫａｎｄＰＲｅｑｕａｔｉｏｎｓ．ＳＯＭＢＷＲＳｅｑｕａｔｉｏｎｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａＩｇａｓ．

基本负荷型天然气液化HYSYS软件计算二

37 3
续表 3
流号
6
7
8
9
10
气相分数 0. 3940 1. 0000 1. 0000 1. 0000 1. 0000
温度,
- 155. 0 31. 45 147. 2 40. 00 126. 7
压力, kP a
130. 0 120. 0 834. 00 810. 00 3200
摩尔流率, kmo l/ h 1860 4970 4970 4970 4970
压力, kP a
120. 0 130. 0 120. 0 180. 0 180. 0
摩尔流率, kmo l/ h 4970 732. 9 732. 9 1160 1317
质量流率, kg / h 160400 11910 11910 20620 43320
流号
60
70
80
90 LNG
气相分数 1. 0000 0. 0000 1. 0000 0. 0000 0. 0000
石油与天然气化工
第 38 卷第 5 期
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL & GAS
37 1
UTILIZATION OF NAT URAL GAS AND IT S CONDENSAT E
天然气及其凝液的利用
基本负荷型天然气液化 H YSYS 软件计算( 二)
李士富呼延念超王继强
错误的。正确的流程应该为分液罐分出的气相和液相分别通过节流阀进入大冷箱顶。其次液化后的天然气进入储罐的压力为 3. 94 M Pa, 如何储存? 为此, 笔者对上述流程进行了更正, 正确的液化流程见图 2。但计算时还是按两种压力( 130 kP a 和 3. 94 MP a) 等级进行液化计算。

天然气管线系统软件模拟仿真与设计

天然气管线系统软件模拟仿真与设计近年来，随着能源需求的不断增长，天然气一直在全球范围内被广泛应用。

为了确保天然气的安全运输与供应，高效可靠的管线系统软件模拟仿真与设计显得尤为重要。

本文将探讨天然气管线系统软件模拟仿真与设计的关键步骤与技术要点。

在天然气管线系统的软件模拟仿真与设计过程中，首先需要进行管段参数的建模与输入。

天然气管段的主要参数包括管道材料、管径、壁厚、管道长度、介质物性以及工作条件等。

这些参数的准确输入对于后续模拟仿真与设计的结果至关重要。

在建模过程中，需要充分考虑天然气管道所处地区的地质条件、气候环境、交通通行情况等因素，以确保管线系统的安全运行和功能完善。

其次，进行气体流动仿真模拟与分析。

气体流动是天然气管线系统中最为关键的环节，其流动性能对系统的输运效率和安全性有着直接影响。

在仿真模拟过程中，需要考虑气体压力、温度、密度、流速等参数的变化情况，并结合连通节点、调压设备、阀门等附属设施的设置，对整个管网系统进行模拟仿真。

通过对气体流动的分析，可以评估系统中潜在的风险与瓶颈，从而制定有效的优化方案，提高管线系统的运输效率。

同时，天然气管线系统软件模拟仿真与设计还需要考虑系统的安全性与可靠性。

天然气是一种高压、易燃易爆的气体，在输运过程中存在一定的安全风险。

因此，在软件模拟仿真与设计过程中，需要对系统中的风险因素进行全面分析，并采取相应的应对措施。

例如，设置安全阀、检测仪器和报警装置等，以及制定安全操作规程和应急预案等，以确保天然气管线系统的安全可靠运行。

此外，天然气管线系统软件模拟仿真与设计还需要考虑系统的经济性与环境友好性。

在模拟仿真与设计过程中，需要综合考虑管线系统的建设成本、维护成本以及能源利用效率等因素，以找到最佳的设计方案。

同时，还需要关注系统对环境的影响，减少温室气体的排放和污染物的释放，提高天然气管线系统的环境友好性。

在天然气管线系统软件模拟仿真与设计中，不仅需要运用先进的软件技术与工具，还需要结合实际情况与经验知识。

天然气计量中物性计算方法适用性探讨

标准研究/StandardResearch天然气计量中物性计算方法适用性探讨连子超1杨妮2李学成3许佳4代晓雨5吴萍4（1.华北油田公司华港燃气集团；2.中国石油西南油气田公司华油公司重庆凯源石油天然气有限责任公司；3.国家石油天然气管网集团北方管道大庆输油气分公司；4.国家管网集团山东省分公司德州作业区；5.中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院地面工程设计所）摘要：针对目前天然气体积计量中面临的物性参数计算问题，在GB/T 17747.2—2011和ISO 20765-2：2015的基础上，采用Matlab 软件建立AGA8-92DC 和GERG-2008状态方程天然气物性求解程序，以相对偏差（RD）和平均相对偏差（ARD）为评价指标，评估了两种方程在计算不同种类天然气物性上的准确性。

结果表明，在管输天然气压力0～10MPa、温度280～320K 的范围内，AGA8-92DC 和GERG-2008状态方程的计算结果准确度一致，ARD 均为0.03%；对于含重烃天然气，压力小于30MPa、温度250～500K 的范围内，GERG-2008状态方程的计算表现更优，压力大于30MPa，部分温度范围内AGA8-92DC 状态方程的计算表现更优；AGA8-92DC 状态方程和GERG-2008状态方程分别在计算高含硫天然气和液化天然气物性上具有优越性，但当含硫量和重烃含量较大时，偏差会显著增大。

研究结果可为天然气计量工作的持续推进提供实际参考。

关键词：天然气计量；AGA8-92DC 方程；GERG-2008方程；压缩因子；物性计算方法DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.01.014Research on the adaptability of physical property calculation method in natural gas measurementLIAN Zichao 1，YANG Ni 2，LI Xuecheng 3，XU Jia 4，DAI Xiaoyu 5，WU Ping 41Huagang Gas Group of Huabei Oilfield Company2Huayou Company Chongqing Kaiyuan Oil &Gas Co.，Ltd.，Southwest Oil and Gas Field Company，CNPC3Daqing Oil and Gas Transmission Company of North Pipeline Co.，Ltd.，PipeChina 4Dezhou Operation Area of Shandong Company，PipeChina5Surface Engineering Design of Engineer Technology Research Institute of Tuha Oilfield，CNPCAbstract：At present，based on GB/T 17747.2—2011and ISO 20765-2：2015，faced with the cal-culation problem of physical property in the volumetric measurement of natural gas，the Matlab soft-ware is used to establish the natural gas physical property solving programs for AGA8-92DC and GERG-2008equation of ing relative deviation （RD）and average relative deviation （ARD）as evaluation indexes，the accuracy of the two equations in calculating the physical properties of differ-ent kinds of natural gas is evaluated.The results show that when the pressure of pipeline natural gas ranges from 0MPa to 10MPa and the temperature ranges from 280K to 320K，the accuracy of AGA8-92DC and GERG-2008equation of state is consistent and ARD is 0.03%.For natural gas con-taining heavy hydrocarbon，the GERG-2008equation of state is performed better when the pressure is less than 30MPa and the temperature is ranges from 250K to 500K while the calculation performance of AGA8-92DC equation is better when the pressure is greater than 30MPa and some temperature第一作者简介：连子超，2018年毕业于河北工业大学（工商管理专业）省任丘市万丰佳园小区，062550。

天然气液化计算技术

（4）6点 6压力为天然气冷箱入口压力减去各换热器阻力。然后根据 h6=h24及P、H闪蒸计算T6。（5） 11点计算11点前先假定10点状态，根据10点温度、压力迭代计算，寻找满足T6-T11≥3最大的T11。10点压力工程设计取1.49Mpa，温度在140K-160K之间，经过膨胀机等熵膨胀迭代试算T11， P11取0.4Mpa。（6）15点 T15=T11-3，P15=P11-ΔP，ΔP=0.1MPa为冷制冷剂通过三个换热器的总阻力。

1.2 工艺计算前需已知的参数在工艺计算前，需确定如下已知参数（1）冷箱入口天然气温度、压力、流量及各组分的摩尔分数；（2）LNG储罐的存储温度、压力；（3）换热器端面冷、热流体温差，取3℃；（4）各种机械设备的效率，如压缩机、膨胀机、增压机；（5）计算中换热器阻力，本计算冷箱总阻力取0.1Mpa，每个换热器平均分配，由此引起的误差对计算结果的影响在误差允许范围内。在丙烷预冷混合制冷剂流程中，还需确定如下参数：（6）丙烷压缩机出口压力，设计取1.3Mpa；（7）混合制冷剂的组成及各摩尔分数； C3/MRC混合制冷剂选4种：分别是甲烷、乙烯（或乙烷）、丙烷、氮气； MRC混合制冷剂选5种或6种，详见操作手册；
KW Kg/h KJ/kg. ℃ KJ/kg. ℃ K
式中 △Ex——多股流换热器火用损失 Gi——换热器中第i股流的流量 Si1——换热器中第i股流入口熵 Si2——换热器中第i股流出口熵 T0——环境温度

1.3.5 水冷器火用损失
Q t2 n / 3600 T0 S 2 S1 G T0 t t1

LNG热物性参数的计算

上海煤气 2019年第4期〈〈 1LNG 热物性参数的计算同济大学机械与能源工程学院罗洋周伟国贾云飞摘要：液化天然气(LNG)是多元混合物，其热物性参数的计算不能按照理想状态处理。

引入各参数相应混合规则，分别介绍了LNG 导热系数、动力黏度、密度及定压比热容的计算方法，并且以某气源为例，用Matlab 编程计算出不同温度下LNG 的这四种基本热物性参数，并和HYSYS 的计算结果进行了比较，结果表明该计算方法可行。

关键词：LNG 热物性参数计算天然气液化后的体积约为同质量气态天然气体积的1/625，大大节省了储存空间及运输成本，具有明显的经济优势和发展潜力。

天然气在其液态状态输送过程中，其热物性参数会随着温度和压力的变化而不断变化。

较为准确的热物性参数是天然气在液化、换热和运输等环节流程模拟及动态分析的基础，同时也是提高流程模拟分析准确性的关键。

本文主要针对LNG 导热系数λ、动力黏度µ、密度ρ和定压比热容Cp 四个热物性参数的计算方法进行总结和验证。

1 混合物热物性计算方法天然气是多元混合物，分子之间的尺寸、形状和极性等存在较大差异，分子间相互作用与纯物质中同种分子间的相互作用存在本质上的差别，如果用纯组分热物性、摩尔分数以及分子量等参数建立函数关系计算混合物热物性，则忽略了各组分之间分子作用力，导致计算出现偏差；并且方程中一些参数值或参数的关联式仅适合于纯物质，用状态方程处理混合物体系时，离不开方程中有关参数的混合规则；其次，对于某些组分的热物性参数数据缺乏时，只能采用估算值进行计算，使得计算值和实测值偏差较大。

天然气作为混合物，需要综合考虑各组分之间的相互作用对于整体效应的影响。

由此需要引进混合规则，根据对应态原理，混合物可以看作具有一套按一定规则求出的假临界参数、性质均一的虚拟的纯物质，其对应的物性参数需要通过混合规则求出。

由于这种假想参数强烈依赖于混合物的成分，因此完全由实验确定是非常困难的。

C3MRC天然气液化流程工艺参数优化及用能分析

∗
第 49 卷第 10 期
邓俊哲, 等: C3 / MRC 天然气液化流程工艺参数优化及用能分析
表 1 原料气和混合制冷剂组分
Table 1 Composition of feed gas and mixed refrigerant( mol% )
组分
N2
原料气
混合冷剂
C2
91
5. 4
52. 5
摘要: 利用化工模拟软件 HYSYS 建立 C3 / MRC 工艺仿真模型, 以现场运行参数对模型进行修正, 在已建模型基础上,
对其进行优化。以系统能耗为优化目标, 制冷剂的压力以及制冷剂的组成配比为优化变量, 建立优化模型, 得到最优冷剂配比以
及优化后各关键节点的相关参数。对比优化前后的参数, 发现在当天然气液化率相同时, 保证 LNG 产量不变及产品气品质达标的
3189
335. 1
-122. 7
-84. 05
2970
3189
330
-160
-77. 06
275. 1
-160. 9
-160
-92. 22
270
3189
-161. 9
L-MR
MR19
-75. 47
-104. 80
2970
2910
300
270
270
240
1257
3000
0
-75. 47
-101. 90
—
—
0. 2
n-C5
基于该 C3 / MR 装置的特点, 采用化工模拟软件 HYSYS 对
C3 / MRC 工艺流程 HYSYS 模型如图 1 所示, 该模型以原料气与
32. 5

天然气液化中采用pr方程的气液相平衡计算

天然气液化中采用pr方程的气液相平衡计算Peng-Robinson方程是一种状态方程，用于计算气体和液体之间的相平衡。

它基于对气体分子之间相互作用的模型，通过考虑分子体积和分子间相互作用力，能够准确地预测气液相平衡。

PR方程的核心是两个重要的参数：临界温度（Tc）和临界压力（Pc）。

临界温度是指当气体达到一定压力时，其气态和液态之间的界限消失的温度。

临界压力是指在临界温度下，气体和液体之间的相互作用力达到最小值的压力。

这两个参数对于计算气液相平衡非常关键。

PR方程的计算方法是通过求解压力平衡和物质平衡方程，来确定气液相的条件和性质。

压力平衡方程可以用来计算气相的压力，物质平衡方程则用来计算相对挥发度（K值）。

K值表示气体和液体之间的相对溶解度，是液体相对于气体的浓度比例。

在进行PR方程的计算时，需要先将天然气的物性参数输入到方程中。

这些物性参数包括临界温度、临界压力、气体组分等。

通过给定气相的组成和初始条件，可以求解出液相的物性参数，如液体的密度、比热容等。

然后可以通过计算K值，来确定气液相的平衡条件。

PR方程的计算过程复杂，需要使用计算机进行求解。

在计算过程中还需要考虑其他因素，如温度和压力的变化、液体的体积变化等。

此外，还需要进行迭代计算，以求得稳定的平衡条件。

通过采用PR方程的气液相平衡计算，可以对天然气液化过程进行准确的预测和控制。

这有助于优化液化过程中的操作条件，提高液化效率和性能。

此外，PR方程也可以应用于其他领域，如石油工业、化工工程等，用于计算气液相平衡和物性参数。

综上所述，天然气液化中采用PR方程的气液相平衡计算是一种重要的方法。

通过求解压力平衡和物质平衡方程，可以准确地预测气液相的条件和性质。

这有助于优化液化过程，提高液化效率和性能。

应用HYSYS软件的天然气净化工艺模拟计算研究

ＭＰａ）循环进入吸收塔进行二次循环。循环过程
出来的液相物流８进入贫／富液换热器进行换热，换热
后物流９（温度９５℃，压力０．５５ＭＰａ）进入三甘醇再生塔第２层塔盘。在模拟计算中设定再生塔压力为０．１９～
０．２２
中设定一调节器，目的是保证流程中吸收塔顶和塔底的压差为０．０３５ＭＰａ，即吸收塔塔顶压力为６．９ＭＰａ，塔底压力为６．８６５ＭＰａ。表２和表３分别为长庆油田靖边气田某脱硫装置的未净化天然气和净化后天然气组分含量［７—８】。
表１提供了长庆油田靖边气田某装置利用ＤＥＡ法处理高压、高酸气浓度天然气的有关数据。
溶液冷却器空冷及（或）水冷冷却至适当温度，由溶液
循环泵送至吸收塔，从而完成了溶液的循环。
从再生塔顶邹出来的酸气／蒸汽黝进入冷凝器，其
中蒸汽大部分冷凝下来，并且进入回流罐，并作为回流液被泵送至再生塔。酸气送至克劳斯脱硫装置或其他酸气处理设施［５．６］。
含Ｈ２Ｓ和Ｃ０２的气体排出系统，塔底ＤＥＡ贫液１０（温度１２４．８℃，压力０．２２ＭＰａ）再经贫／富液换热器换热，出口物流１１（温度８５＿１℃，压力０．１５ＭＰａ）在
混合器中与—部分水混合。由于富液再生过程中有水分损失，因此必须加一定的水，通过模拟计算所加水量为１０３ｋｇ／ｈ。溶解水的贫液
浓度等方面的作业指导，也可对脱硫装置进行生产参数调节和实时控制等，研究结果可供国内其他油气田脱硫装置的设计、分析和投产参考。
关键词：
胺法；脱硫；脱碳；贫液；净化天然气；ＨＹＳＹＳ软件；模拟
ＳｉｍｕＩａｔｉｏｎＲｅＳｅａｒｃｈｏｆＮａｔｕｒａｌＧａＳＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｂｙＵＳｉｎｇＳｏｆ【ｗａｒｅＨＹＳＹＳ

基本负荷型天然气液化HYSYS软件计算_一_李士富

换热器总面积, m2 翅片式换热器绕管式换热器
需要钢材及合金, t 工程总投资, 104 美元
1087
168 1255
58791 72607 42810
174208
175063 64141 15022 9980
1087 191 1278
200342 200342 302332 32340 14502 10070
剂制冷液化流程、带丙烷预冷的混合冷剂制冷液化流程和整体结合式级联型液化流程, 简称 C Ò液化流程。与级联式流程相比, 混合冷剂制冷液化流程的优点: ¹ 机组设备少、流程简单、投资费用与经典级联式流程基本相当; º 管理方便; » 混合制冷剂组分可以部分或全部从天然气本身获取或补充。缺点是: ¹ 能耗较高, 比级联式液化流程高 10% ~ 20%左右; º 混合制冷剂的合理配比较为困难; » 流程计算须提供各组分可靠的平衡数据与物性参数, 计算困难[ 1] 。带膨胀机的液化流程的优点是: ¹ 流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、易操作、维护方便; º 用天然气本身为工质时, 省去专门生产、运输、储存冷冻剂的费用。缺点是: ¹ 送去装置的气流须全部深度干燥; º 回流压力低, 换热面积大, 设备金属投入量大; » 受低压用户多少的限制; ¼ 液化率低, 如再循环, 则在增加循环压缩机后, 功耗大大增加[ 1] 。各种液化流程能耗比较见表 1。基本负荷型三种液化流程主要指标比较见表 2。液化装置所使用的液化流程及性能指标见表 3。
关键词基本负荷天然气液化软件计算
DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007- 3426. 2009. 04. 001
液化天然气是一门新兴的产业, 但发展极快。自上世纪 60 年代第一座液化装置在阿尔及利亚投产至今全世界已有生产能力 1. 7 @ 108 t/ a。1964 年阿尔及利亚建成了世界上第一座大型基本负荷型 LNG 装置( CAMEL) , 采用级联式液化流程。随着工业国家对 LNG 需求量的增加, 无论是规模, 还是液化工艺都有很大改进。液化装置规模从最初的阿尔及利亚 36 @ 104 t/ a, 到目前的马来西亚 MLNG Tiga 2002 年建设的装置规模已达 375 @ 104 t/ a。液化装置流程也从最初的级联式液化流程发展为混合冷剂液化流程 ( MRC) 和带丙烷预冷的混合冷剂 ( C3 / MRC) 液化流程以及带膨胀机的液化流程等。目前世界 80%以上的基本负荷型天然气液化装置采用带丙烷预冷的混合冷剂 ( C3/ MRC) 液化流程[ 1] 。

大型LNG储罐荷载分析及计算软件开发

大型LNG储罐荷载分析及计算软件开发大型LNG储罐荷载分析及计算软件开发随着天然气的广泛应用，液化天然气（LNG）储罐的需求也日益增长。

大型LNG储罐的荷载分析是确保其结构安全的关键一环。

为了提高荷载分析的效率和准确性，开发一款专门用于大型LNG储罐荷载分析和计算的软件显得尤为重要。

大型LNG储罐的荷载主要来自于储罐本身的重量、液化天然气的质量以及气体压力等因素。

荷载分析的目的是确定这些荷载对储罐结构的影响，并评估其结构的强度和稳定性。

针对大型LNG储罐的特点，开发荷载分析和计算软件需要考虑以下几个关键因素：1. 结构模型：软件需要具备建立储罐结构的三维模型的能力。

通过输入储罐的几何参数和材料性质，软件可以生成与实际结构相一致的模型，为后续荷载分析提供基础。

2. 荷载计算：软件需要能够自动计算储罐所受的各种荷载，包括自重、液化天然气的质量、风荷载、地震荷载等。

通过内置的计算公式和算法，软件可以快速、准确地计算荷载大小。

3. 结构分析：软件需要进行结构分析，以评估储罐的强度和稳定性。

通过对荷载作用下储罐结构的有限元分析，软件可以得出结构的应力、变形等关键参数，为后续工程设计提供参考。

4. 结果展示：软件需要具备直观、友好的界面，将计算结果以图表、表格等形式展示出来。

这样，用户可以清晰地了解荷载分析的结果，从而做出相应的决策。

在实际开发软件的过程中，需要充分考虑到大型LNG储罐的特殊性和复杂性。

首先，软件的算法必须合理有效，能够准确计算出各种荷载，并对储罐结构进行精确分析。

其次，软件的模型建立和结果展示需要直观、易于操作，方便用户使用和理解。

最后，软件的稳定性和可靠性是必不可少的，以确保在大规模LNG储罐荷载分析中的准确性和精度。

大型LNG储罐荷载分析及计算软件的开发对于确保储罐结构的安全和可靠具有重要意义。

通过准确计算和分析各种荷载对储罐的影响，可以为储罐的设计、施工和运营提供参考依据。

同时，开发这样一款软件也能够提高荷载分析的效率和准确性，降低工程风险和成本，推进大型LNG储罐行业的健康发展。

基于AGA8和AGA10的天然气物性参数计算的软件设计

基于AGA8和AGA10的天然气物性参数计算的软件设计作者：陈玉洁沈昱明来源：《软件》2020年第09期摘要：根据美国燃气协会（AGA）发表的AGA No.8及AGA No.10报告中提出的计算方程，采用向量法、机械求积法等对AGA推荐算法进行了优化;并通过MATLAB编程，计算了天然气物性参数，包括：压缩性系数、比热、声速、等熵指数、焓和熵;分析了AGA8中天然气压缩性系数随压力与温度的变化关系。

测试结果表明，计算误差低于0.0003‰，优化后程序运行平均耗时仅150 ms左右。

关键词： MATLAB;天然气;物性参数;AGA8-92DC方程;AGA10;优化算法中图分类号： TP391.75 文献标识码： A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.027本文著录格式：陈玉洁，沈昱明. 基于AGA8和AGA10的天然气物性参数计算的软件设计[J]. 软件，2020，41（09）：9699+132【Abstract】： According to the calculation equations proposed in the AGA No. 8 and AGA No.10 reports issued by the American Gas Association （AGA）， the AGA recommendation algorithm was optimized using the vector method and the mechanical quadrature method; and the physical properties of natural gas was calculated through MATLAB， including compressibility factor， heat capacity， speed of sound， isentropic index， enthalpy and entropy; the relationship between the compressibility factor of natural gas in AGA8 and the pressure and temperature was analyzed. The test results show that the calculation error is less than 0.0003‰， and the average running time of the optimized program is only about 150 ms.【Key words】： MATLAB; Natural gas; Physical properties; AGA8-92DC equation; AGA10; Optimization0 引言天然氣物性参数，特别是压缩性系数的精确度，对天然气流量计量影响巨大[1]。

用摩尔组成进行的天然气压缩因子的计算软件

用摩尔组成进行的天然气压缩因子的计算软件摘要天然气工作状态下的压缩因子是天然气贸易交接中最重要的物性参数之一，本文介绍了用摩尔组成进行的天然气压缩因子的计算软件的开发过程，其中包括软件的需求分析、采用数据流分析技术的设计阶段、软件实现和集成阶段以及软件用户界面窗体的集成测试，旨在对天然气压缩因子的计算提供更准确、更实用、更便捷的计算软件。

【关键词】压缩因子软件开发过程1 引言当今我国把天然气作为主要的环保能源广泛的应用于各个地区、各个行业，而天然气的贸易交接在上下游用户之间成为重点工作，而对于天然气的贸易交接来讲，工作状态下的压缩因子是天然气最重要的物性参数之一。

实测天然气压缩因子所需的仪器设备价格高，不易推广，因此开发一套针对天然气压缩因子的计算软件势在必行。

2 软件需求分析针对天然气管道沿线用户多，各用户用气量和用气压力差异较大，气体组分复杂且不稳定的情况，对天然气计量中压缩因子的准确性、可靠性、安全性、适用性以及可操作性等方面提出了更高的技术需求。

根据现在广泛采用的压缩因子算法及GB/T 17747.2-1999《天然气压缩因子的计算第2部分:用摩尔组成进行计算》，决定开发一套用摩尔组成进行的天然气压缩因子的计算软件。

3 软件设计阶段为了使软件能达到需求的目的，该软件在设计阶段采用了能使模块达到高内聚性的数据流分析技术。

先将软件分解为三种类型的模块:输入模块、转换模块、输出模块，确定每个模块要做什么和怎么做。

然后建立软件的顶级数据流图。

如图1所示。

顶级数据流图建立完成后，对上述三个模块继续进行详细的分解，直到每个模块只执行一个行为为止，即达到数据流分析的高内聚性和低耦合性。

详见图2软件的1级数据流图。

4 软件实现和集成阶段4.1 开发语言的选择为了实现该软件的功能，该软件的开发语言选择了在中文WINDOWS XP平台下基于图形界面的Visual Basic6.0应用程序开发工具。

4.2 窗体窗口的制作4.2.1制作主窗体如图3所示。

化工过程模拟软件在液化天然气工程中的应用

化工过程模拟软件在液化天然气工程中的应用摘要：近年来，随着工业科学技术的不断发展，我国液化天然气工程的化工生产系统已逐渐完善。

液化天然气工程的生产流程的应用和开发，标志着我国已然进入了网络式工程生产阶段，本文针对天然气液化装置的运行问题，深入探讨化工过程模拟软件在液化天然气工程中的应用。

关键词：化工过程模拟软件液化天然气工程进入21世纪之后，随着人们生活水平的不断提高，天然气工业的应用范围也在不断的扩大。

天然气作为新型能源，其资源的综合应用性能非常好，被广泛的应用在人们生产和生活中的各个领域。

现阶段，我国天然气的生产需求量急增，这使我国天然气生产企业面临着严峻的生产压力，如何提高液化天然气工程的生产效率，将化工过程模拟软件应用在液化天然气工程中是我国广大天然气工程技术人员研究讨论的热点问题。

我国天然气工业虽然处于飞速发展阶段，但是其技术仍存在很多应用问题，化工过程和相关模拟软件的应用范围非常窄，生产量已无法满足生产的需求量。

化工过程是液化天然气工程中的重要生产阶段，其生产状态对整个液化天然气工程的运行状态具有重要影响意义，不同液化天然气工程的化工过程、生产重点不同。

计算机网络技术的发展，使我国大部分液化天然气工程实现了自动化生产的发展目标，经过计算机软件进行模拟的生产过程，其生产工艺和生产精度都有了很大程度上的提升，有效的增加了天然气生产技术的应用效果，使一些工艺复杂、计算困难、受工作条件限制难以完成的项目实现工艺简单化[1]。

一、天然气液化流程1.级联式液化流程级联式液化流程是复叠式、串联式天然气蒸发冷凝流程，其流程的主要生产任务是增加天然气液化装置的最大承载负荷量，让液化天然气工程的生产效率更高。

级联式液化流程有三个相对独立的循环制冷装置，每个装置中存放的化工原料不同。

通常情况下，级联式液化冷凝装置应用的化工原料为甲烷、乙烯和丙烷，计算机模拟软件在制冷循环装置中的应用，主要表现在以下几个方面：①计算机模拟软件是制冷循环装置中的重要辅助设计工具，在制冷装置运行过程中，计算机软件可以通过监控系统对其运行状态进行实时监控，同时还能对每个制冷装置的原料加工程序进行优化设计；②减少装置重复性流程，因为计算机模拟软件可以使液化天然气工程的生产流程更简单、更便捷，所以在优化液化工程时，工程技术人员通常会应用计算机模拟软件，以精准的掌握各装置的运行变量参数；③计算机模拟软件可以有效的减少液化天然气工程的生产盲目性，在液化天然气生产过程中，模拟软件不仅可以及时消除项目工程中的安全隐患，还能提出有效的、及时的解决对策[3]。

智能PID设计软件在天然气液化设计项目上的应用

智能PID设计软件在天然气液化设计项目上的应用发布时间：2022-05-05T05:27:27.686Z 来源：《中国建设信息化》2022年第27卷第1期作者：刘春晓[导读] 为实现自主液化工艺的智能化数字化设计，中海石油气电集团研发中心利用智能绘图软刘春晓山东潍焦集团薛城能源有限公司山东省枣庄市277000摘要：为实现自主液化工艺的智能化数字化设计，中海石油气电集团研发中心利用智能绘图软件SPP&ID进行了山西煤层气液化工艺包项目的初步设计，内容包含：利用智能软件进行LNG工厂工艺图纸绘制并制作工艺表格模板，开发基于现有自主液化工艺的一套典型设计模块，使用编程程序对软件进行二次开发，以达到优化和管理设计的目的。

关键词：SPP&ID；天然气液化工厂；智能工艺设计引言PID控制是工业生产中最早、最受欢迎、最受欢迎的经典控制策略之一。

由于其结构简单、控制性能好、抗干扰能力强，一直受到工程师和技术人员的青睐，在工业控制领域也占有重要地位。

许多新的控制算法以PID控制器为设计基础，而其他改进的算法则应用于PID控制器，这不仅使其具有创新性，而且比传统的控制方法具有许多优势。

PID控制的稳定性在很大程度上取决于PID参数是否与受控对象的模型相匹配。

在参数设置过程中，观察受控对象的执行状态，根据当前性能指标手动设置参数，并在设置过程中寻找最佳参数组合。

1 PID概述比例积分微分（proportionintegrationdifferentiation，PID）。

PID是一种传统的成熟算法，由8位端口优先级标识符和端口号组成，端口号采用128作为未设置优先级，位数较少。

PID作为经典的控制算法，主要问题在于确定其控制器参数以执行规则函数。

PID的优点在于它与一个固定算法相反，使该算法切换输入/输出算法和物理形式以实现智能控制。

为了确定PID控制器的参数，需要根据系统中恒定和动态性能之间的关系不断测试和控制控制器的参数。