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摘要
天然气液化过程中需要大量冷量，但单一的天然气液化工艺会造成冷量的浪费；LNG在存储过程中生成的大量BOG气体需要及时处理，避免发生生产事故。为达到节能降耗与充分利用冷量的目的，设计了氮气循环膨胀制冷天然气液化与BOG深冷提氦的联产工艺，将天然气液化过程中的冷量用于BOG深冷提氦工艺，提高天然气液化工艺冷量的利用率。利用HYSYS软件对氮气循环膨胀制冷天然气液化工艺、BOG深冷提氦工艺、联产工艺进行模拟，分析了影响工艺综合能耗及粗氦体积分数的关键参数。在粗氦体积分数保持76.8%的基础上，以最小综合能耗为目标，利用响应面法及遗传算法对联产工艺进行优化，得到的最优参数为：制冷剂的高压压力7 005 kPa、低压压力489 kPa、流量4 000 kmol/h，深冷塔的进料温度-130℃、进料压力2 390 kPa。与单一工艺相比，联产工艺天然气液化率超过90%、氦气回收率超过95%、粗氦体积分数超过76.8%；从经济性角度考虑，联产工艺总压缩功耗较单一工艺减少4 022.71 kW，能耗降低约23.60%；综合能耗较单一工艺减少3 482.4 kW，能耗降低约18.00%。新设计的联产工艺具有较好的经济性，可为天然气液化与BOG提氦联产的工程应用提供参考。（图13，表8，参22）
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