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(shè)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(zé)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(chǔ)。雖然國外已有很多商業(yè)軟件可以計算其物性,但大多價格昂貴且應(yīng)用復(fù)雜。因此,以BWRS方程為理論基礎(chǔ),在Foreecontrol V7.0平臺上設(shè)計出一款應(yīng)用簡單,且能夠滿足LNG接收站需求的物性計算軟件。通過將大連LNG接收站實際運行數(shù)據(jù)及AspenPlus計算數(shù)據(jù)與此軟件計算數(shù)據(jù)進行對比,得到一些典型物性的相對誤差;同時,通過實例計算以驗證其可靠性。結(jié)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計算軟件中圖分類號:TE626.7文獻標(biāo)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 車和高壓泵;至槽車的LNG直接由槽車至用戶,并通過外輸天然氣管道向用戶提供天然氣。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圖如圖1所示。LNG由卸料臂LNG氣化為NG,NG通過計量系統(tǒng)輸送至外輸管輸送至儲罐存儲,然后通過儲罐中的低壓泵加壓至網(wǎng)。接收站在正常運行過程中,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(shè)計255身漏熱、LNG管線保冷漏熱等因素^-2]會有BOG產(chǎn)a、y可通過文獻[9]中的方法來求解;不同組分混合生,這些BOG經(jīng)過壓縮機加壓后,再由再冷凝器冷的二元交互系數(shù)則可通過查閱文獻[10]中的表2獲凝為LNG輸送至高壓泵。而在接收站的整個得 ;計算中所需的天然氣各純組分臨界參數(shù)可通過運營過程中,液化天然氣和天然氣物性是其安全.高表 1查詢而得。效、節(jié)能運行的基礎(chǔ)。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(shù)運行提供幫助,，設(shè)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,名稱To/K po//MPa (kmol. m 8)質(zhì)量壓縮機內(nèi)||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總管線總管線正丁烷425.18 3.7973.9213 0.1970 58 .120御料臂碼頭循環(huán)管線至槽車裝車異戊烷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(shù)求解而Starling和Han在關(guān)聯(lián)大量實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)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(簡稱BWRS方程),對擴大原BWR方程的應(yīng)用范圍及進一步提高其精度在給定介質(zhì)組分后,通過方法(1 )求解出取得了良好的效果。同時,此方程被認為是當(dāng)前烴BWRS方程的11個參數(shù)。將BWRS方程變形為以類計算中最佳模型之一。因此,選擇BWRS方程作下函數(shù)形式:為整個軟件設(shè)計的理論基礎(chǔ)。F(p)=pRT+| BRT-Ao--+TDHp+1.2 BWRS方程中各參數(shù)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|+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°進行求解。正割法對應(yīng)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，|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(biāo)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,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(guī)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:對烴類組分,H1=0為T=144.15 ，對比溫度(Tn= T/Ta)。K時,飽和液體的焓值;對非烴類組分,H1=0為T2.2.3天然 氣定容比熱容及定壓比熱容求解=0 K時,理想氣體的焓值。在求解天然氣比熱容時,首先根據(jù)理想氣體混S=0.587 787B.+ Bln(T)>+3 .6CT+4.86DT+合規(guī)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=0 K、p=101.325 kPa時,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(jù)純組分理想氣體焓、熵,采用理想氣體混合(kmol●K)。規(guī)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(jù)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(jù)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,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(shè)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LNG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時的摩爾發(fā)熱量可查閱文獻[16]獲得。根2.4天然氣絕熱節(jié)流降壓后溫度計算由于天然氣絕熱節(jié)流過程1-15]可以近似地看作據(jù)文獻[16]給出的數(shù)據(jù),通過式(17 )方可求得天然等焓過程,所以其節(jié)流前和節(jié)流后的焓值是相等的。氣理想氣體對應(yīng)溫度的摩爾發(fā)熱量。由LNG氣化而節(jié)流前壓力、溫度和節(jié)流后的壓力通常是已設(shè)定.得到的天然氣,其理想氣體摩爾發(fā)熱量與真實氣體的。因此,可以通過2.3節(jié)直接求出節(jié)流前的焓值，摩爾發(fā)熱量誤差不會超過50 J/mol ,所以軟件將以對于節(jié)流后的溫度則可用正割迭代法來求解。具體理想氣體摩爾發(fā)熱量近似為天然氣真實氣體的摩爾發(fā)熱量1061]。而對于0 ~20 °C范圍內(nèi)非表6中的求解方法為:首先,由Hm.= f(T。,po )求解出節(jié)流前天然氣溫度點對應(yīng)的摩爾發(fā)熱量,則根據(jù)線性插值法求解。Hxc(h)=Zx●H:(n )= Hxc(h )(17)焓值。Hms 為節(jié)流前焓值,kJ/kmol;T.為節(jié)流前天然氣溫度,K;p.為節(jié)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(jié)流后溫度為變量,建立節(jié)流前后焓差函數(shù),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(jié)流后溫度,K;pe為節(jié)流后壓力,kPa;2.5.2體積發(fā)熱量計算Hme為節(jié)流后由T、po 根據(jù)2.3節(jié)計算得到的焓通過式(7 )求解出天然氣理想氣體摩爾發(fā)熱量值,kJ/kmol。后,可根據(jù)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(jié)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需要給氣體積發(fā)熱量。HKc= Hxc(n)XR,(18)定兩個初值To、Tu(To= T.-(p.- pe )X0.005,R. TITa=T.-(p:- pe )X0.003);同時,當(dāng)|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, 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(shè)計?？紤]到接Zxc(T2 ,p2 )石油與天然氣化工258CHEM ICAL ENGINEERING OF OIL & GAS20142.6特殊組分泡點計算表2LNG中4種特殊組分接收站的LNG泡點計算主要應(yīng)用在低壓區(qū)。Table2 Four special components ofLNG (y/% )物質(zhì)名稱純甲烷貧氣常規(guī)氣富氣同時,LNG組分通常比較固定。所以軟件設(shè)計了4甲烷10096 .6493.3189.39種特殊組分(見表2)壓力范圍在50~4 000 kPa的乙烷01.976.3835.76 ;泡點計算。首先由Apsen_ Plus8]計算出4種組分丙烷0.340.02663.3在壓力范圍內(nèi)的對應(yīng)泡點溫度;然后由MATLAB異丁烷0.070.00080.78軟件[18],擬合出“壓力-泡點溫度”和“溫度-泡點壓力”正丁烷0.080.00070.66的函數(shù)關(guān)系式;最后在軟件中設(shè)計出4種組分泡點氮氣0.90.278 90.l1壓力和溫度的計算。實際應(yīng)用中,對于非4種組分的實際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(yīng)的擬合參數(shù)。為近似計算值。(根據(jù)溫度計算泡點壓力)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(guī)氣(20-C)pup=q+qτ°+qT+qT°+qT°+q7T°+q T富氣(20-D)(根據(jù)壓力計算泡點溫度)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(guī)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為泡點壓力,kPa;TIw為泡點溫度,K ;qi為擬合式參數(shù)。表3泡點壓力、溫度回歸式參數(shù)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(shè)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軟件使用說明(圖3b )輸人計算所需的基本參數(shù)值;最后,點擊“運根據(jù)以上所做的研究和分析,在Forcecontrol算”按鈕執(zhí)行計算,結(jié)果則會在計算結(jié)果顯示窗口中V7.0平臺上設(shè)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。在使用過程中，4軟件計算結(jié)果誤差分析首先點擊“設(shè)置”按鈕，通過彈出的“物性組分設(shè)置”軟件計算物性參數(shù)較多,所以在此選擇LNG對話框(圖3a )輸人各組分的摩爾分數(shù);然后點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,通過彈出的“物性_參數(shù)設(shè)置”對話框4.1密度及 高位發(fā)熱量誤差分析對比大連接收站實際工況運行中3種LNG(天LNG/NG物性計算組分設(shè)置按住設(shè)置運算制會時用然氣)組分所對應(yīng)的實測LNG密度,天然氣密度、[計算選擇按鈕....計算執(zhí)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為實際運行組分,表5為對應(yīng)工況誤差分計算結(jié)果天題氣物性特殊維分惠點壓力顯示窗口析數(shù)據(jù)列表。氣棉施熱都壓降溫特殊照分惠點溫座表4大連接收站實際運行組分(y/% )Table4 Actually running components of Dalian LNG Terminal圖2軟件人機界面物質(zhì)名稱組分1組分2組分3Figure2 HMI of software甲烷91.311493.741 496.0190.。專性電行安置乙烷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。 性戶的設(shè)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,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,最大相對誤差為-0.133 8% ;③由于天然圖3軟件使 用對話框氣高位發(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(shù)據(jù)Table5 Error- analysis data of density & gross calorific value名稱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(shù)據(jù)處理而來,所以其相對誤差非常小,最大只度最高;雖然其形式比較復(fù)雜,在計算上相對困難,有0.007 7%。同時，為了檢測BWRS方程為最佳但經(jīng)過軟件設(shè)計后已 很好地克服了此問題。選擇方程,也采用了其他狀態(tài)方程對以上3種工況4.2焓誤差分析進行了計算。在計算LNG密度時，LKP方程最大焓作為LNG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(shù)，通常無法直接獲取。因此,將Apsen_ Plus 軟RKS方程為2.283 9% ;計算天然氣密度時,LKP件計算的相應(yīng)工況焓差與此軟件計算的對應(yīng)工況焓為2.567 6%、P-R為1.895 7%、RKS為-2.332差進行對比,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(jié)中常規(guī)氣的相關(guān)焓誤差分析數(shù)據(jù)。表6焓誤差分析數(shù)據(jù)Table 6 Error- analysis data of enthalpy分類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(biāo)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的吹掃,需保證管線內(nèi)無度是其他參數(shù)計算的基礎(chǔ),而在4.1節(jié)中已經(jīng)確認液體 .吹掃工作方完成。而吹掃時的最高壓力為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溫度即為其目標(biāo)方程求解LNG或天然氣焓值。綜上所述,軟件在溫度,通過軟件計算為- -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(nèi)及高壓泵出口的LNG密度,外輸計較好地滿足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(shè)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(shè),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(shè)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(chǔ)數(shù)據(jù)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(jié)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.門站調(diào)壓節(jié)流引起管道低溫的分析[J].煤氣人口壓力非常接近,因此以LNG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(shù)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(shù),通過這些參數(shù)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(shù)的計算方法[S]，北京:國家質(zhì)量技術(shù)95.23%。監(jiān)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(shù)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.化工流程模擬實訓(xùn)一Apsen Plus 教程[M門]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.從入門到精通一工業(yè)組 態(tài)技術(shù)與應(yīng)用[M ].北京:人民數(shù)值6.02-138.91 135.148.671 806 .3815 .22郵電出版社.2008.6結(jié)語收稿日期:2013-1 1-21 ;修回日期:2014-01-06;編輯:康莉軟件以BWRS方程為基礎(chǔ),計算出LNG和NG的密度、比熱、焓和熵,同時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(jù)GB/T11062 - 1998 標(biāo)準中的數(shù)據(jù)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;為了滿足LNG接收站泡點需求,通過數(shù)據(jù)擬合2兩種催化油漿的熱重反應(yīng)動力學(xué)研究3CNG脫水用4A分子篩再生性能實驗研究求解出了接收站常用的一-些LNG(NG)組分所對應(yīng)4ALSBA-15吸附脫除油品中堿性氮化物的研究的泡點溫度和壓力。通過誤差及實例計算可以看5水合物法天然氣脫硫工藝研究出,軟件具有使用簡單、運算精度高等特點,能滿足6RCM技術(shù)在天然氣凈化裝置實施方法初探7二氧化碳水合反應(yīng)循環(huán)增壓實驗研究LNG接收站常規(guī)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(shè)計,2011 ,21(1):14-16.11頁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(shè)計[J].石.12川中沙溪廟致密油藏壓裂液技術(shù)研究及應(yīng)用油與天然氣化T .2011 .40(5):433-436 .[3]陳雪,馬國光.流程參數(shù)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(yīng)用程性能的影響D].石油與天然氣化工.2008 ,37<2 ):100-104.14樹脂型壓井液研究及應(yīng)用[4]付子航.LNG接收站燕發(fā)氣處理系統(tǒng)的動態(tài)設(shè)計計算模型[J].15復(fù)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(shù)優(yōu)化中應(yīng)用[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報,2008 ,28(2):48-52 .的應(yīng)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(biāo)準化指導(dǎo)下的石油工業(yè)術(shù)語標(biāo)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(dāng)代化工，19碘量法測硫化氫含量在四川氣田的現(xiàn)場應(yīng)用2010 ,39(6) :696-698.20錦州9-3油田產(chǎn)出聚合物對污水穩(wěn)定性的影響研究