液化天然氣及天然氣物性計算軟件設計

石油與天然氣化工254CHEM ICAL ENGINEERING OF OIL & GAS2014 .MIZATIONN OFNAURALGAS ANDNGL液化天然氣及天然氣物性計算軟件設計田士章’陳帥|楊波°天然氣及其凝液的利用(1.中石油大連液化天然氣有限公司 2.中海廣東天然氣有限責任公司)摘要液化天然氣(LNG )及天然氣(NG )物性計算是LNG接收站生產(chǎn)、運行的基礎。雖然國外已有很多商業(yè)軟件可以計算其物性,但大多價(jià)格昂貴且應用復雜。因此,以BWRS方程為理論基礎,在Foreecontrol V7.0平臺上設計出一款應用簡(jiǎn)單,且能夠滿(mǎn)足LNG接收站需求的物性計算軟件。通過(guò)將大連LNG接收站實(shí)際運行數據及AspenPlus計算數據與此軟件計算數據進(jìn)行對比,得到一些典型物性的相對誤差;同時(shí),通過(guò)實(shí)例計算以驗證其可靠性。結果表明,該軟件能較為準確地計算LNG及NG物性,并且能很好地滿(mǎn)足LNG接收站物性計算的需求。關(guān)鍵詞液化天然氣 天然氣LNG 接收站物性計算BWRS 方程Foreecontrol V7.0計算軟件中圖分類(lèi)號:TE626.7文獻標志碼:ADOI: 10 .3969 /j .ssn .1007-3426.2014 .03 .008Design of liquefied natural gas and natural gas properties calculation softwareTian Shizhang'，Chen Shuai ,Yang Bo(1. PetroChina Dalian Liquefied Natural Gas Com pany Limited ,Dalian 116600 ,Liaoning, China)(2. Guangdong Natural Gas Co.. Ltd, CNOOC, Zhuhai 519015, Guan gdong, China)Abstract : The production and operation of LNG terminal are based on liquefied natural gas(LNG) and natural gas (NC ) properties calculation . Although there are many foreign com mer -cial softw ares w hich can calculate the properties ，most of them are ex pensive and complex 。Therefore, BW RS equation as the theoretical basis， the properties calculation software is de-signed based on the Forcecontrol V 7.0 softw are platform w hich is simple and can meet the needsof LNG Terminal. By comparing the data of the actual operation in Dalian LNG Terminal，calcu-lated data by Aspen Plus and by this software，relative errors about some typical properties havebeen received. M eanw hile, the reliability of the calculation has been verified with some exam -ples. Results show that the software can provide fairly accurate calculation results of LNG andNG properties and can well meet the properties calculation needs of LNG Terminal .Key words : liquefied natural gas , natural gas, LNG Terminal，properties calculation, BWRSequation, Forcecontrol V7 .0, caleulation softw areLNG接收站主要用于接收、儲存和氣化LNG，槽 車(chē)和高壓泵;至槽車(chē)的LNG直接由槽車(chē)至用戶(hù),并通過(guò)外輸天然氣管道向用戶(hù)提供天然氣。LNG而高壓泵則將LNG再次加壓,輸送至氣化器將接收站工藝流程簡(jiǎn)圖如圖1所示。LNG由卸料臂LNG氣化為NG,NG通過(guò)計量系統輸送至外輸管輸送至儲罐存儲,然后通過(guò)儲罐中的低壓泵加壓至網(wǎng)。接收站在正常運行過(guò)程中,由于LNG儲罐自第43卷第3期田士章等液化天然氣及 天然氣物性計算軟件設計255身漏熱、LNG管線(xiàn)保冷漏熱等因素^-2]會(huì )有BOG產(chǎn)a、y可通過(guò)文獻[9]中的方法來(lái)求解;不同組分混合生,這些BOG經(jīng)過(guò)壓縮機加壓后,再由再冷凝器冷的二元交互系數則可通過(guò)查閱文獻[10]中的表2獲凝為L(cháng)NG輸送至高壓泵。而在接收站的整個(gè)得 ;計算中所需的天然氣各純組分臨界參數可通過(guò)運營(yíng)過(guò)程中,液化天然氣和天然氣物性是其安全.高表 1查詢(xún)而得。效、節能運行的基礎。因此,為了給接收站的生產(chǎn)、表1天然氣各純組分臨 界參數運行提供幫助,，設計了一款適用于液化天然氣及天Table 1 Critical parameters of the pure然氣物性計算的軟件。component of natural gas物質(zhì)臨界溫度臨界壓力 臨界密度ρ:/偏心因子相對分子BOG管線(xiàn),名稱(chēng)To/K po//MPa (kmol. m 8)質(zhì)量壓縮機內||LNGM幼SCV甲烷190.69 4 .60410 .05000.0130 16 .042保|儲罐再冷冷乙烷305.38 4 .8806.75660.101830 .068循環(huán)低壓泵計量.丙烷369 .894 .250 .4.99940.1570 44 .094高壓至外輸管網(wǎng)御船低壓輸送泵ORV異丁烷408.13 3.6483.8012 0.1830 58.120總管線(xiàn)總管線(xiàn)正丁烷425.18 3.7973.9213 0.1970 58 .120御料臂碼頭循環(huán)管線(xiàn)至槽車(chē)裝車(chē)異戊烷460.37 3.3743.24690.26072.146LNG- LNG 與NG混合物一B0G--- N(正戊烷469.49 3 .3693.214 90.252072 .146圖1 LNG接 收站工藝流程簡(jiǎn)圖正己烷507.28 3.0122.7167 0 .3020 86 .172Figure 1 Process diagram of LNG Terminal正庚烷540.28 2.7362.3467 0 .3530 100 .198 .正辛烷568.58 2 .487.2.05680.4120 114 .2241 BWRS 方程氮氣126.15 3 .39411.099 00.0350 28 .0161.1狀態(tài)方程選擇二氧化碳304.09 7.37610.368)0.2100 44.010目前,計算天然氣混合物的狀態(tài)方程有很多,常用的有LKP、P-R、RK、RKS、BWR等狀態(tài)方程5-8。2物性參數求解而Starling和Han在關(guān)聯(lián)大量實(shí)驗數據基礎上提2.1密 度及氣體壓縮因子求解出的修正的BWR狀態(tài)方程(簡(jiǎn)稱(chēng)BWRS方程),對擴大原BWR方程的應用范圍及進(jìn)一步提高其精度在給定介質(zhì)組分后,通過(guò)方法(1 )求解出取得了良好的效果。同時(shí),此方程被認為是當前烴BWRS方程的11個(gè)參數。將BWRS方程變形為以類(lèi)計算中最佳模型之一。因此,選擇BWRS方程作下函數形式:為整個(gè)軟件設計的理論基礎。F(p)=pRT+| BRT-Ao--+TDHp+1.2 BWRS方程中各參數求法bRT- -a- Tρ+aa+τρ+BWRS方程形式如下:iD_ER(1+ γp )exp(- γp)-p=0(2)p=pRT+ BRT- -Ao一;p+7-個(gè)|+在給定了溫度T和壓力p后,求解方程(2 )便bRT- -a一 Tρ+aa十τρ+可求得介質(zhì)密度p。由于此方程為高階非線(xiàn)性方8(1+ γp )exp(-γ)(1)程,直接求解難度非常大,所以采用正割法°進(jìn)行求解。正割法對應迭代公式如下:式中,p為介質(zhì)絕對壓力kPa;p為介質(zhì)密度,kg/m2 ;F(ρ)二ρF(ρ=1)(3)石油與天然氣化工256CHEM ICAL ENGINEERING OF OIL & GAS2014 .定兩個(gè)初值ρ、ρ (求解NG密度:p=0,ρ=pRT ;求解LNG密度:p=40 kg/m2 ,p=3840 kgCp_ NG=tCuNG(8)m2 )。同時(shí)，|p+1一ρl≤e,(其中,e=10-" )迭代收斂,p+1即為所求密度。式中,Crsc為天然氣定壓比熱容,kJ/(kmol●K)。而其中的偏微分式可通過(guò)以下方程式求得:2.2定壓及定容 比熱計算2C_3D14E2.2.1純組分理想 氣體定壓比熱容求解鼎,=m+( B.R+|p+純組分理想氣體定壓比熱容可按式(4 )線(xiàn)性回d|_ad ;歸式求解。bR+→β-pρCp=A:+3.6B:+9.72CT*+23.3D.T*+52.5ET2(1+ p°)exp(→x°)(9)(4)式中,下標i表示組分i;Cp為純組分i理想氣體定=RT+2| BRT-Ao_DE則ρ+at τ壓比熱容,kJ/(kmol. K)。2.2.2 LNG定 壓比熱容求解3 bRT-a- ρ +6a(a+“)β+求解LNG定壓比熱容時(shí),首先采用Sternling-3cp21+γ-3 ρexp(→γ) (10)Brown方程求解出純物質(zhì)液體定壓比熱容,然后7”按照理想氣體混合規則求解出LNG定壓比熱容2.3焓、熵計算CpLne(kJ/(kmol●K)。2.3.1理想氣體焓、熵求解Sternling-Brown方程:純組分理想氣體焓、熵可按照式(11)、(12 )線(xiàn)性CaLi一c(10. .5+2 .2w)[3 .67+回歸式”求解。hHi=0.556A;+ BT+1.8C.r*+3 .24D;T*+11.64(1- Tr) +0.634(1- T7'](5)5.83E7T+10.5FT(11)式中,Cu為純組分i的液體定壓比熱容,kJ/(kmol式中,H為純組分i的理想氣體焓值,kJ/kmol。此●K);w為純組分i的偏心因子;Tw為純組分i的焓值的基準為:對烴類(lèi)組分,H1=0為T(mén)=144.15 ，對比溫度(Tn= T/Ta)。K時(shí),飽和液體的焓值;對非烴類(lèi)組分,H1=0為T(mén)2.2.3天然 氣定容比熱容及定壓比熱容求解=0 K時(shí),理想氣體的焓值。在求解天然氣比熱容時(shí),首先根據理想氣體混S=0.587 787B.+ Bln(T)>+3 .6CT+4.86DT+合規則求解出天然氣理想氣體的定壓比熱容C_NG7.776E;T*+ 13.122FT'+G(12)(kJ/(kmol●K );再由式(6 )求解出天然氣理想氣體式中,S為純組分i的理想氣體熵值,kJ/(kmol●定容比熱容。C_Nc=cp_Nc→R(6)K)。此熵值的基準為,Si=0為T(mén)=0 K、p=101.325 kPa時(shí),理想氣體的熵值。式中,c_NG為天然氣理想氣體定容比熱容,kJ/根據純組分理想氣體焓、熵,采用理想氣體混合(kmol●K)。規則可求解出天然氣理想氣體焓H'c (kJ/kmol )、.在求解出天然氣理想氣體定容比熱容后,根據熵Sic(kJ/kmol. K)。式(7 )方可求得天然氣定容比熱容;再由式(8 )得到2.3.2 LNG 或天然氣焓、熵求解天然氣定壓比熱容。在求解出天然氣理想氣體焓、熵后,可根據式Cu_Nc=c_Nc十Co 12Do，20E(13)、(14 )的余焓、余熵式求解出LNG或天然氣的T焓熵值。在求解LNG焓、熵時(shí),式(13)、(14)中的__3[(x +2)exp(-γ" )-2] (7)第43卷第3期田士章等液化天然氣及天然氣物性計算軟件設計257(Hm- HNc)=| BRT- -2Ao一_4C_」5Do_ 6Eρ126RT-3a-_4op+T”27da 6atTρ+yT3-3+。--rρexp(--7γp)(13)ρRT2C3Do14E__a(Sm一SNc )=- RLn101.325/BR+φ←ζ+→)(ρ-ρ)→2bR→(β一p)+_ac57(ρ - ρ)- yTl+2r%exp(- yp)-1+ 2治exp(- p )14)式中，Hm為L(cháng)NG或天然氣焓, kJ/kmol;Sm為力則為 101 .325 kPa。LNG或天然氣熵,kJ/(kmol●K);ρ= 101 .325/2.5.1摩爾發(fā)熱量計算 .RT ,kg/m8。理想氣體純組分在燃燒參比溫度為20 °C、15°C和0 °C時(shí)的摩爾發(fā)熱量可查閱文獻[16]獲得。根2.4天然氣絕熱節流降壓后溫度計算由于天然氣絕熱節流過(guò)程1-15]可以近似地看作據文獻[16]給出的數據,通過(guò)式(17 )方可求得天然等焓過(guò)程,所以其節流前和節流后的焓值是相等的。氣理想氣體對應溫度的摩爾發(fā)熱量。由LNG氣化而節流前壓力、溫度和節流后的壓力通常是已設定.得到的天然氣,其理想氣體摩爾發(fā)熱量與真實(shí)氣體的。因此,可以通過(guò)2.3節直接求出節流前的焓值，摩爾發(fā)熱量誤差不會(huì )超過(guò)50 J/mol ,所以軟件將以對于節流后的溫度則可用正割迭代法來(lái)求解。具體理想氣體摩爾發(fā)熱量近似為天然氣真實(shí)氣體的摩爾發(fā)熱量1061]。而對于0 ~20 °C范圍內非表6中的求解方法為:首先,由Hm.= f(T。,po )求解出節流前天然氣溫度點(diǎn)對應的摩爾發(fā)熱量,則根據線(xiàn)性插值法求解。Hxc(h)=Zx●H:(n )= Hxc(h )(17)焓值。Hms 為節流前焓值,kJ/kmol;T.為節流前天然氣溫度,K;p.為節流前天然氣壓力,kPa。然后式中,為燃燒參比溫度,C;H'c為n下天然氣理以節流后溫度為變量,建立節流前后焓差函數,如式想氣體摩爾發(fā)熱量,kJ/mol;Hi為t下i組分理想(15 )所示。氣體摩爾發(fā)熱量,kJ/mol;HNc為。下天然氣摩爾F(T。)= Hme(T。,pe)一Hm.=0(15)發(fā)熱量,kJ/mol。式中,T。為節流后溫度,K;pe為節流后壓力,kPa;2.5.2體積發(fā)熱量計算Hme為節流后由T、po 根據2.3節計算得到的焓通過(guò)式(7 )求解出天然氣理想氣體摩爾發(fā)熱量值,kJ/kmol。后,可根據式(18 )得出天然氣理想氣體體積發(fā)熱量。建立如下正割迭代式:再由2.1節中的方法求解天然氣在計量參比溫度、Trn+1=Tr-l F(Tur)- TerF(Te-1 )(16)壓力下的壓縮因子,最后通過(guò)式(19 )便能得到天然F(Tre)- F(Tk- 1 )式中,k為迭代序號。而在用正割法求解時(shí)需要給氣體積發(fā)熱量。HKc= Hxc(n)XR,(18)定兩個(gè)初值To、Tu(To= T.-(p.- pe )X0.005,R. TITa=T.-(p:- pe )X0.003);同時(shí),當|Teo+1一Tre |式中,Hrc為天然氣理想氣體體積發(fā)熱量,MJ/m”;≤en。(其中,ero= 10-2 )迭代收斂時(shí), Te+1即為所求T為燃燒參比溫度(T=u+ 273.15),K;p:為計溫度。量參比壓力,取101 .325 kPa。2.5天然氣發(fā)熱量計算H'e(19)軟件主要針對LNG接收站所設計?？紤]到接Zxc(T2 ,p2 )石油與天然氣化工258CHEM ICAL ENGINEERING OF OIL & GAS20142.6特殊組分泡點(diǎn)計算表2LNG中4種特殊組分接收站的LNG泡點(diǎn)計算主要應用在低壓區。Table2 Four special components ofLNG (y/% )物質(zhì)名稱(chēng)純甲烷貧氣常規氣富氣同時(shí),LNG組分通常比較固定。所以軟件設計了4甲烷10096 .6493.3189.39種特殊組分(見(jiàn)表2)壓力范圍在50~4 000 kPa的乙烷01.976.3835.76 ;泡點(diǎn)計算。首先由Apsen_ Plus8]計算出4種組分丙烷0.340.02663.3在壓力范圍內的對應泡點(diǎn)溫度;然后由MATLAB異丁烷0.070.00080.78軟件[18],擬合出“壓力-泡點(diǎn)溫度”和“溫度-泡點(diǎn)壓力”正丁烷0.080.00070.66的函數關(guān)系式;最后在軟件中設計出4種組分泡點(diǎn)氮氣0.90.278 90.l1壓力和溫度的計算。實(shí)際應用中,對于非4種組分的實(shí)際LNG ,則可以選擇與其最接近的組分形式作擬合公式如式(20 )所示,并在表3中給出了對應的擬合參數。為近似計算值。(根據溫度計算泡點(diǎn)壓力)pmo=q+qT°+φT+qr°+qT°+qr°°+qT°+qr°+qT°純甲烷(20-A )pl=q+qτ°+φT+qT°+σr°+q°+φT°+qT°+φT貧氣(20-B)pm=q+qT°+qT+gT°+qτ°+qT°°+qT°+φT°°→φT°常規氣(20-C)pup=q+qτ°+qT+qT°+qT°+q7T°+q T富氣(20-D)(根據壓力計算泡點(diǎn)溫度)Tip=q十qp+qp'+ q:(ln(p))°+φp°純甲醇(20-E)(20)TIm=q +q (n(p))+ φ (In(p)° +q (In(p)°+φ (ln(p)) +σ (In(p))°+q (In(p)° + q; (In(p)°貧氣(20-F)Tiw=q+g (ln(p))十+φ (In(p) +q (In(p)"+q (n(p)'+q (ln(p))°+中(ln(p)° + qs (In(p)常規氣(20-G)Trp=q十中(In(p))+φ (In(p))q (In(p))+ q (In(p)'+ q (In(p))°+q (In(p)° +q (In(p)) + q (ln(p))°富氣(20-H)式中,plp為泡點(diǎn)壓力,kPa;TIw為泡點(diǎn)溫度,K ;qi為擬合式參數。表3泡點(diǎn)壓力、溫度回歸式參數Table3 Regression parameters of bubble point pressure and temperature式20-A .式20-B式20-C式20-D847 284.692 041 944- -697 082 .935 078 753-53 702 ,887 374 320 948 391 .905 538 4012一 349 709 .443 067219274 600 .329557 853 220 .622 400 48312- 13 244.119 474 940954 878 .356 894 061 9-34575.78038600494 850 .248 188 603 02184.366 255 778 1414 -3 641.448 543 181 5445.857 976 760 358 4-1 035 .425 049 017 01291.232 924 364 51815.516 775 457 860 5374 .100478 388 89240.645692 646 128 4- 38.115 025217 299 612.069 842 804 877 4-34.30227039158238.904 700 581 796 861.862999791786677一-0.717 259 911 093 6911.097 954 892 972 69-1.202 658 417 85961- -0 .030 734 851 024 277 50.017 480007 343 307 40 .000 088466 325914 8158 0 .057 878551 221 742 9第43卷第3期田士章等液化天然氣及天然氣物性計算軟件設計259式20-E式20-F式20-G式20-H83 .970 488 961 062 6一350.366 930 577 69-211.172 931 819 20130.483 213 964 837 420 .000602 382 328 488 385529 .114599 323 563365 .582 335 602 66656.658 826 345 375 73 5.618239 163 374 57X10-1-274 .544 403 373 088-192.386 001 722 561-23 .314 961 262 073 71.125 274 446 857 6479 .333 973 429 146 156.686 893 975 107 95.253 367 351 894 760.348858 266 821 844-13 .577 608 120 783 3--9.88167827150856- -0 .419 689 207 049 1581.38110953674401.1.024 433 596 293 97--0.0443536603687765-0.077 204 368 369 392 - -0 .058 382 677 367 2860.012 971973 686 439 880.00183248298838710.0014145713024567-0.001088508724977930.000033 059 870 227 543 63軟件使用說(shuō)明(圖3b )輸人計算所需的基本參數值;最后,點(diǎn)擊“運根據以上所做的研究和分析,在Forcecontrol算”按鈕執行計算,結果則會(huì )在計算結果顯示窗口中V7.0平臺上設計出LNG及天然氣相關(guān)物性的計顯示(圖3c)。算軟件(20] ,圖2為軟件人機界面。在使用過(guò)程中，4軟件計算結果誤差分析首先點(diǎn)擊“設置”按鈕，通過(guò)彈出的“物性組分設置”軟件計算物性參數較多,所以在此選擇LNG對話(huà)框(圖3a )輸人各組分的摩爾分數;然后點(diǎn)擊計接收站常用的密度、焓和高位發(fā)熱量作誤差分析。算選擇項按鈕,通過(guò)彈出的“物性_參數設置”對話(huà)框4.1密度及 高位發(fā)熱量誤差分析對比大連接收站實(shí)際工況運行中3種LNG(天LNG/NG物性計算組分設置按住設置運算制會(huì )時(shí)用然氣)組分所對應的實(shí)測LNG密度,天然氣密度、[計算選擇按鈕....計算執行按鈕液化天盟氣物的氣體發(fā)熱量高位發(fā)熱量和軟件計算相同工況的值,求出相對誤差。表4為實(shí)際運行組分,表5為對應工況誤差分計算結果天題氣物性特殊維分惠點(diǎn)壓力顯示窗口析數據列表。氣棉施熱都壓降溫特殊照分惠點(diǎn)溫座表4大連接收站實(shí)際運行組分(y/% )Table4 Actually running components of Dalian LNG Terminal圖2軟件人機界面物質(zhì)名稱(chēng)組分1組分2組分3Figure2 HMI of software甲烷91.311493.741 496.0190.。專(zhuān)性電行安置乙烷6.90766.06913.6527腿合物組分(mo1%)丙烷0.2823.0.035 30.215 4CHI 00. 20000 CoH14 0 000000C7a6 a 00000。 性戶(hù)的設置異丁烷0.45520.001 40.015 6c3工300000C8n80. 000000液化天然氣物性1-4010 o 7100000.110000LNG溫度-159.00正丁烷0.404 80.001 90.022 4n-C4H10臨40000020. 00001-C5H12。000000Total 00.0000 LNG壓力 20 00kPu.S異戊烷00.0002.0.001 5n-C502 ! 6000000正戊烷0.002 6(ba)正已烷0.000 3氮氣0.638 70.150 70.070 5LNG密度471。465kg/mLNG定壓比熱培工324kJ/g. cLNG質(zhì)量比培-103.764kJ/kg通過(guò)表5的相對誤差可以看出:①計算LNGLNG質(zhì)量比熵605kJ/kg. C密度時(shí),最大相對誤差為1.177 8% ;②計算天然氣混合物摩爾質(zhì)量12 305kg/kmol(密度時(shí),最大相對誤差為-0.133 8% ;③由于天然圖3軟件使 用對話(huà)框氣高位發(fā)熱量是經(jīng)GB/T 11062 一1998《天然石油與天然氣化工260CHEM ICAL ENGINEERING OF OIL & GAS2014 .表5密度及高位發(fā)熱量誤差分析數據Table5 Error- analysis data of density & gross calorific value名稱(chēng)LNG密度/(kg.m-")天然氣密度/(kg. m-")天然氣高位發(fā)熱量/(MJ.m-")工況溫度:-159.12 C溫度:20 °C計量、燃燒參比溫度:20 C條件壓力:20 kPa(G)壓力:0 kPa(計量、燃燒參比壓力:101 .325 kPa)實(shí)際軟件相對誤差/相對誤差分析項計算%組分1450.87456.180 1 .17780.731204 0.730 226 -0 .133839.69339.690-0.0076組分2440.23 444 .3040.9254 0.705054 0.704 908 -0 .020 738.78638.7890.007 7組分3433.04438.178 售1.1865 0.692 290 0.693 1470.123838.27038 .2740.001 0中的數據處理而來(lái),所以其相對誤差非常小,最大只度最高;雖然其形式比較復雜,在計算上相對困難,有0.007 7%。同時(shí)，為了檢測BWRS方程為最佳但經(jīng)過(guò)軟件設計后已 很好地克服了此問(wèn)題。選擇方程,也采用了其他狀態(tài)方程對以上3種工況4.2焓誤差分析進(jìn)行了計算。在計算LNG密度時(shí)，LKP方程最大焓作為L(cháng)NG接收站運行能耗分析的重要物性相對誤差為2.731 6%、P-R方程為-1.625 4%、參數，通常無(wú)法直接獲取。因此,將Apsen_ Plus 軟RKS方程為2.283 9% ;計算天然氣密度時(shí),LKP件計算的相應工況焓差與此軟件計算的對應工況焓為2.567 6%、P-R為1.895 7%、RKS為-2.332差進(jìn)行對比,以計算其相對誤差。表6給出了2.64%。由此可以看出,在密度計算上BWRS方程精節中常規氣的相關(guān)焓誤差分析數據。表6焓誤差分析數據Table 6 Error- analysis data of enthalpy分類(lèi)Apsen_ Plus 計算軟件計算焓差相對誤差/%天然氣焓/LNG焓/焓差/(kJ. kg~' )(kJ●kg~" )(kJ. kg":(kJ.kg))(kJ.kg1)(kJ.kg-')工況1天然氣(溫度:25 C ;壓力:720 kPa(G))LNG(溫度:- -135 °C ;壓力:720 kPa(G))一4 420 .389-5 219.927799 .538766 .376一28 .586794.9620.572 3工況2天然氣(溫度:1 C ;壓力:7 000 kPa(G))LNG(溫度:- -135 C ;壓力:7 000 kPa(G))-4 556 .875-5212 .720 .655.845628.951- -21 .329650.280.848 5工況3天然氣(溫度:10 C ;壓力:9 000 kPa(G))LNG(溫度: 140 C ;壓力:9 000 kPa(G))-4 556.430-5223 .668667.238629.528-31.782661.3100.8844通過(guò)表6焓差的最大相對誤差可以看出,軟件物性。 但是,因為計算物性較多,所以只列舉出幾個(gè)所計算的最大相對誤差為0.884 4% ,遠遠小于工程特殊物性用以實(shí)例計算。上所要求的5% ,所以軟件可很好地計算LNG和(1)卸船完成后，吹掃目標溫度。卸船完成后，NG的焓值。由于通常采用狀態(tài)方程計算物性中密對碼頭各波相臂所在管線(xiàn)的吹掃,需保證管線(xiàn)內無(wú)度是其他參數計算的基礎,而在4.1節中已經(jīng)確認液體 .吹掃工作方完成。而吹掃時(shí)的最高壓力為BWRS在計算中的優(yōu)勢,故在此不再使用其他狀態(tài)500 kPa(G ) ,所以此壓力下的泡點(diǎn)溫度即為其目標方程求解LNG或天然氣焓值。綜上所述,軟件在溫度,通過(guò)軟件計算為- -133.441 °C。對LNG、天然氣物性計算中具有較高的精度,能夠(2)儲罐內及高壓泵出口的LNG密度,外輸計較好地滿(mǎn)足LNG接收站的物性計算需求。量條件下的天然氣密度及高位發(fā)熱量計算。LNG5計算實(shí)例儲罐壓力-般為20 kPa(G)、溫度為一-159 °C ,軟件第43卷第3期田士章等液化天然氣及 天然氣物性計算軟件設計kg/m* ;外輸計算條件為壓力0 kPa(G ),溫度為20[9]郭天民.閻煒,濮蕓輝,等.多元氣液平衡和精餾[M ].北京:石油工業(yè)出版社.2002.°C，軟件計算密度為0.704 91 kg/m* ,高位發(fā)熱量[10]苑偉民.修改的BW RS方程[J].石油工程建設,2012 ,38<6);9- .為38.789 MJ/m°。12(3)SCV效率的計算需要先求解出入口LNG .[11]北京石油設計院.石油化工工藝計算圖表[M] .北京:烴加工出版社,1985 .的總焓值和出口NG總焓值;之后求出二者焓差;然[12]羅煥章.石油化工基礎數據手冊[M].北京:化工出版社,1984.后計算出燃料的總發(fā)熱量;最后用焓差除以發(fā)熱量[13]彭世尼,陳建倫,楊建.天然氣絕熱節流溫度降的計算[J].煤氣與熱力,2006 .26<1);1-4.即可求出SCV的效率(由于NG出口壓力與LNG[14]張鴻鵬,李顏強.門(mén)站調壓節流引起管道低溫的分析[J].煤氣人口壓力非常接近,因此以L(fǎng)NG人口壓力作為與熱力,2009 ,29(1):B1-B4.[15]董正遠,肖榮鴿.計算天然氣焦耳湯姆遜系數的BWRS方法LNG出口壓力)。表7中列出了SCV效率計算所[J].油氣儲運.2007 .26(1):18-22.需的參數,通過(guò)這些參數計算出SCV的效率為[16]中國石油天然氣總公司.CB/T 11062 -1998天然氣發(fā)熱量密度、相對密度和沃伯指數的計算方法[S]，北京:國家質(zhì)量技術(shù)95.23%。監督局,1998 .[17]魏凱豐,張作群,牛演.天然氣混合氣體發(fā)熱量的計算[].哈爾表7 SCv 效率計算所需參數濱理工大學(xué)學(xué)報,2005 ,10(6):109-116.Table 7 Required parameters of SCV eficiency calculation[18]孫蘭義.化工流程模擬實(shí)訓一Apsen Plus 教程[M門(mén)]北京:化學(xué)反政L.NG壓力/ LNG LNC流量/ NG 燃料氣流量/ 燃燒參比工業(yè)出版社,2012.Pa(G)溫度/C (t.h) 溫度/C (kg.h7) 溫度/C[19]陳杰.MATLAB寶典[M ].北京:電子工業(yè)出版社.2011. .[20]張運剛.從入門(mén)到精通一工業(yè)組 態(tài)技術(shù)與應用[M ].北京:人民數值6.02-138.91 135.148.671 806 .3815 .22郵電出版社.2008.6結語(yǔ)收稿日期:2013-1 1-21 ;修回日期:2014-01-06;編輯:康莉軟件以BWRS方程為基礎,計算出LNG和NG的密度、比熱、焓和熵,同時(shí)得出天然氣的壓縮下期要目因子和絕熱降壓后溫度;而發(fā)熱量則是根據GB/T11062 - 1998 標準中的數據建立適合的關(guān)系式求1優(yōu)化碳四原料生產(chǎn)低硫MTBE回收二硫化物方法探討得;為了滿(mǎn)足LNG接收站泡點(diǎn)需求,通過(guò)數據擬合2兩種催化油漿的熱重反應動(dòng)力學(xué)研究3CNG脫水用4A分子篩再生性能實(shí)驗研究求解出了接收站常用的一-些LNG(NG)組分所對應4ALSBA-15吸附脫除油品中堿性氮化物的研究的泡點(diǎn)溫度和壓力。通過(guò)誤差及實(shí)例計算可以看5水合物法天然氣脫硫工藝研究出,軟件具有使用簡(jiǎn)單、運算精度高等特點(diǎn),能滿(mǎn)足6RCM技術(shù)在天然氣凈化裝置實(shí)施方法初探7二氧化碳水合反應循環(huán)增壓實(shí)驗研究LNG接收站常規工況物性計算的需求。8基于氣體組成的天然氣壓縮因子計算方法參考文獻9上海天然氣處理廠(chǎng)Cs回收工藝優(yōu)化研究[1]呂俊.張昌維,傅皓.LNG接收站BOG壓縮機處理能力計算及10 PRICO⑧天然氣液化工藝冷箱積液分析及排除選型研究[J].化工設計,2011 ,21(1):14-16.11頁(yè)巖氣藏滑溜水壓裂用降阻劑性能影響因素研究[2]張艷春,于國杰,杜國強,等.LNG大型儲罐加強圈設計[J].石.12川中沙溪廟致密油藏壓裂液技術(shù)研究及應用油與天然氣化T .2011 .40(5):433-436 .[3]陳雪,馬國光.流程參數對LNG接收終端蒸發(fā)氣再冷凝工藝流13交聯(lián)酸加砂壓裂技術(shù)研究和應用程性能的影響D].石油與天然氣化工.2008 ,37<2 ):100-104.14樹(shù)脂型壓井液研究及應用[4]付子航.LNG接收站燕發(fā)氣處理系統的動(dòng)態(tài)設計計算模型[J].15復雜砂巖氣藏酸化酸液體系優(yōu)選天然氣工業(yè),2011 .,31(6) :85-88.16一種水基抗溫鉆井液的高溫流變性研究[5]洪麗娜.陳保東,李慶杰,等。P-R方程在天然氣熱物性計算中的17 FracproPT 軟件在二次加砂壓裂模擬與施工參數優(yōu)化中應用[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報,2008 ,28(2):48-52 .的應用[6]喻西崇,趙金洲,鄔亞玲,等.PVT狀態(tài)方程的選擇與分析[J]..18綜合標準化指導下的石油工業(yè)術(shù)語(yǔ)標準研究油氣儲運,2001 ,20(9 ):24-27.[7]劉璐.劉寶玉,李少華.等.LNG熱物性計算[J].當代化工，19碘量法測硫化氫含量在四川氣田的現場(chǎng)應用2010 ,39(6) :696-698.20錦州9-3油田產(chǎn)出聚合物對污水穩定性的影響研究