H2-N2-CH4低温汽-液相平衡数据的测定

建成了一套低温汽-液相平衡测试装置。首先测定了H2-CH4二元系统在163．17K和108．3K，21．4～55．4atm条件下的汽-液平衡数据，发现与Rjkj Kobayashi发表的数据吻合，并进一步使用了Gibbs—Duhem公式，作了热力学一致性检验，证明该实验数据可靠.在该装置上还测定了压力为24．50atm，温度为107．70K和90．00K的H2-N2-CH4三元系统的汽-液平衡数据，与Stecked的数据偏差较大，经热力学一致性检验证明，本文提出的数据是可靠的。使用了Beiamin C0-Y0Lu整理并修正的状态方程式关联低温含氢的二元和三元系统相平衡常数、逸度、泡露点，其结果与实验数据有较好的吻合。利用108～183K下较准确的H2-CH4汽-液平衡数据，重新拟合得到该状态方程式H2-CH4的C11.     

液化天然气汽液相平衡参数的一种改进算法

介绍了一种以RKS方程计算液化天然气汽液相平衡参数的改进算法,其中,液化天然气密度以精确的“对应态”法求得。由于液相密度计算精度提高,使得改进算法汽液相平衡计算精度显著提高。除介绍改进算法的详细流程外,还对计算结果与实验数据进行了比较,结果表明,由于改进算法提高了计算精度,可满足工程应用要求。     

液化天然气冷量Yong特性及其应用

在建立了精确预测液化天然气密度及汽液相平衡算法的基础上，考虑真实流体效应影响，推导了液化天然气低温Ｙｏｎｇ、压力Ｙｏｎｇ及冷量Ｙｏｎｇ分析数学模型。运用上述模型计算各种Ｙｏｎｇ的大小，并讨论了环境温度，系统压力，混合物组分对ＬＮＧ冷量Ｙｏｎｇ特性的影响。     

两种立方型状态方程相平衡推算中相互作用系数的研究进展

混合制冷剂工质的相互作用系数是混合工质汽液相平衡性质计算中所需的一个重要参数.对两种立方型状态方程混合规则中相互作用系数的研究进展做了回顾,评述了以天然气组分混合物为对象的实验工作中相互作用系数kij的回归方法,关联数值和关联式,寻找提高汽液相平衡推算精度的途径,研究和探索更加精确的预测模型.     

烃露点分析在天然气标准气体制备中的应用

基于Peng-Robinson物性方程对天然气在不同组分组成条件下的烃露点进行模拟计算,并根据计算结果绘制了天然气的气液组成相平衡图。对比GB/T 5274-2008称量法制备气体标准物质中的饱和蒸汽压估算法,通过对相图中烃露点线的分析,可以准确地预测天然气在特定压力和温度条件下组分出现冷凝液化的可能性,可有效保证标气配制量值的可靠性。     

液氢生产中防止固氧爆炸的方法

本文根据H_2-N_2-O_2体系的汽-液-固相平衡数据,确定氢液化装置中液化前气氢中氧含量的安全阈值探讨了氢液化装置防止发生固氧爆炸的三个途径:(1)用超纯氢生产液氢:(2)液氢洗涤过滤;(3)调节液化前氢中的氮、氧浓度比介绍了液氢洗涤过滤器及其安全生产的工艺流程。实验证明,它具有防止固氧进入液氢槽的良好效果,使氢液化装置安全地长期连续运转。     

天然气液化流程中的汽液相平衡计算

在天然气液化流程中，不可避免地涉及到天然气和制冷工质的相平衡计算。利用ＳＲＫ方程计算了烃类混合物的相平衡特性。计算结果与国外实验数据作了比较，计算值与实验值吻合得很好，说明用ＳＲＫ方程计算烃类混合物的相平衡特性是合理的。还计算了不同压力和温度下烃类混合物的相平衡。本计算程序能智能判别某一状态是处于两相区还是单相区。     

天然气和混合制冷剂的相平衡特性

就混合制冷剂液化天然气流程中相平衡计算智能识别三种状态,气态,气液平衡态和液态展开讨论,并给出了相平衡计算框图。     

HFCs混合制冷剂热力性质的研究

为了利用PR方程和Huron-Vidal混合规则对三元混合制冷剂的热力性质进行精确计算，通过对10组二元HFCs混合制冷剂的汽液相平衡实验数据进行热力学关联，得出了相应的NRTL模型参数，由优选得到的过量Gibbs自由能NRTL模型的相互作用系数预测了构成R407C和R404A的三元混合制冷剂R32／R125／R134a以及R125／R143a／R134a的汽液相平衡，结果表明，泡点压力实验值和计算值的算术平均相对偏差小于0．42％，各组分的汽相组成实验值和计算值基本吻合。最后还应用相关热力性质分别对R32／R125和R407C进行了理论制冷循环分析计算并和其他模型的计算结果进行了比较。     

共沸精馏法浓缩磷酸的相平衡基础

采用改进的Ｐａｒｔｔ釜测定了在０．１０１３ＭＰａ下，辛烷－水二元部分互溶体系的汽液相平衡数据，结果具有热力学一致性。     

撬装型天然气液化装置流程设计

设计了两套典型的撬装型天然气液化流程,综合多种液化流程的优点,提出了节能新型混合制冷剂液化流程。进行了模拟计算,并比较了流程的关键参数。结果表明,在没有丙烷预冷的前提下,采用N 2-CH 4膨胀机液化流程优于混合制冷剂液化流程;节能新型混合制冷剂液化流程简便灵活、能耗低、液化率高,适应于撬装型LNG装置。     

三元混合制冷剂R32+R161+R1234yf气液相平衡实验研究

本文研究了含R1234yf的三元混合制冷剂的气液相平衡性质和模型,利用基于液相单相循环法搭建的气液相平衡实验装置,对温度范围为283.15～323.15 K的三元混合制冷工质R32+R161+R1234yf进行了实验研究,共得到45组实验数据。同时采用Peng-Robinson-Stryjek-Vera(PRSV)状态方程结合Wong-Sandler(WS)混合法则和Non-Random Two-Liquid(NRTL)活度系数模型,在前期工作得到的二元混合工质的模型参数的基础上,对三元混合工质气液相平衡性质进行推算。最后将模型推算结果与实验数据进行对比,结果表明系统压力平均绝对偏差AAD_p为0.34%,系统组分R32和R161的气相摩尔分数平均绝对偏差AAD_y_1和AAD_y_2分别为0.002和0.001。     

小型MRC天然气液化装置中板翅式换热器动态特性仿真研究

针对采用混合制冷剂液化流程(MRC)的小型天然气液化装置(LNG)中的板翅式换热器建立了动态特性仿真数学模型,基于气液两相流理论及气液相平衡理论,对多股流、多组分、有相变的板翅式换热器进行了动态仿真研究,并对该MRC-LNG装置中某换热器在非稳态工况下进行了仿真分析.结果表明:在小型MRC液化天然气装置设计和调试过程中,该模型对提高换热器设计效率、降低运行成本有指导意义.     

非常规天然气液化研究进展

煤层气、合成天然气、焦炉煤气、化工尾气等非常规天然气液化是回收利用的有效途径。由于含有大量氧、氮或氢,通常需要进行低温精馏提纯,非常规天然气液化技术与常规天然气有较大差别。本文回顾了近年与非常规天然气液化相关的研究进展。对于煤层气,国外大型煤层气项目因制冷剂供应原因均采用级联式流程,国内则注重小型或撬装式装置的开发以及含空气煤层气液化的特殊性的研究。对于合成天然气,由于脱氢的需要均采用液化-精馏的流程结构,并可以通过液化-精馏两部分的能量整合实现系统能效提升。对于焦炉煤气,甲烷化生成合成天然气后再液化是主流技术方案,而将焦炉煤气分离液化同时制取液化天然气和液氢的新技术方案应予重视。此外,非常规天然气液化过程安全性、相平衡和溶解度等方面的研究也取得了一定进展。     

间二甲苯—水二元体系液—液相平衡数据的测定和关联

实验测定了间二甲苯－水二元纱在不同温度下的液－液相平衡数据。用ＮＲＴＬ方程，五参数ＮＲＴＬ方程及四参数Ｖａｎ Ｌａａｒ方程对液－液相平衡数据进行了关联。其中五参数ＮＲＴＬ方程关联结果最佳。     

间二甲苯—水二元部分互溶体系气液相平衡的研究

采用改进的Ｐａｒｔｔ釜测定了在０．１０１３ＭＰａ下，间二甲苯－水二元部分互窝本系的气液相平衡数据，经热力学一致性检测表明，测定数据是可靠的，用ＮＲＴＬ方程关联了该体系气液相平衡数据，计算结果与实验值吻合好。     

小型氮膨胀天然气液化流程的设计及优化分析

根据气源条件,设计了3套氮膨胀天然气液化流程,选择PR(Peng-Robinson)方程进行混合物的相平衡计算,采用大型数值模拟软件Aspen Plus进行了数值模拟计算;分析比较了不同液化流程的关键热力学参数,并进行了关键设备的可行性分析.结果表明:丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程的比功耗比无预冷的单级氮膨胀天然气液化流程的低,比无预冷的两级氮膨胀天然气液化流程的稍高,两级氮膨胀天然气液化流程较难实现.综合分析结果,选用了丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程.     

汽液两相流现象对低温液体计量准确性的影响

低温液体极易因汽化而产生汽液两相流现象,从而对其计量结果的准确性产生重要影响。文章采用质量法低温液体流量标准装置,以液氮为试验介质,以液化天然气(LNG)加气机为被测对象,在不同流量区进行了计量试验,研究了汽液两相流现象对低温液体计量结果准确性的影响。研究表明,汽化现象对低温液体计量结果的准确性具有明显影响,计量结果的准确性随流体中含汽率的增加而降低,当含汽率达到一定程度后,计量结果将失去意义。     

预冷式混合工质循环天然气液化系统实验及组分影响分析

针对中国边远离散小天然气田、油井残气、沼气等多种气源的特点,研究开发一种小型预冷式混合工质低温循环天然气液化装置,进行实验测试并分析调整混合工质组分对低温循环特性的影响.该设备以全封闭式压缩机等常规制冷器件为主,预冷采用小型常规水冷冷凝机组,系统简单,投资少,易于在各种场合灵活采用.实验测试结果表明该装置可成功制取了-186.6℃的低温,且运行稳定.通过对混合制冷工质的组分和预冷级温度的分析,揭示不同组分对整个液化系统效率的影响.     

两种撬装型天然气液化流程的参数比较

设计了两套典型的撬装型天然气液化流程,对流程进行了模拟计算,比较了两者的关键参数,并分析了各换热器中管路换热负荷-温度的分布情况.结果表明:在没有丙烷预冷的前提下,采用N2-CH4膨胀机液化流程优于混合制冷剂液化流程;较大的温差和换热负荷是造成换热器(火用)损失的主要原因;压缩机功耗对比功耗影响很大,应采用多级压缩、级间冷却方式.