随着天然气的大规模开发和世界能源结构的改变,液化天然气作为一种清洁能源正在占据越来越重要的地位。与常规天然气相比,液化天然气具有便于储存和运输、安全性好、间接投资少、调峰以及环保等优势。因此,随着LNG的大量普及,对LNG液化工艺和运行参数进行优化模拟研究具有重要的意义。本文首先调研国内外液化天然气工艺流程,对比其优缺点,优选出一种高效制冷工艺,并在此基础上,进行工艺模拟软件的选择,优选出一种针对天然气液化工艺计算最优的工艺模拟软件。根据优选出的工艺模拟软件HYSYS和状态方程,进一步从工艺流程结构和工艺流程参数两个方面进行优化,最终建立一套优化后的天然气液化工艺。工艺流程结构优化是参数优化的基础,合理的结构布置可以降低能耗,得到较高质量的产品。本文主要从冷剂压缩机段数、制冷剂冷却后液体出口位置以及制冷循环的节流技术三个方面进行结构优化,提高了压缩机效率,降低了压缩机轴功率,降低了系统的功耗。本文通过模拟软件,对比不同工艺设计参数对系统效率影响,主要优化的工艺流程参数包括:冷箱内部换热器参数、管道压降、冷箱漏热参数、混合冷剂高低压力、预冷温度等。通过模拟比较确定最优的工艺流程参数,并在此基础上进行混合制冷剂组分和配方的模拟优选,建立天然气液化工艺模拟流程。本文以降低天然气液化系统能耗,提高系统效率和产品质量为目标,进行模拟研究,研究内容科学合理,其模拟成果对工业中天然气液化技术的应用具有一定的指导作用。