沼气低温液化小型成套设备设计开题报告

1. 研究目的与意义

沼气是一种洁净的能源，在国家环保安全和能源保障方面有重要意义。但由于发酵沼气池分布比较零散，不能形成规模化发展。虽然现存的lng液化工艺已经相对完善，但还是存在自身缺陷：能耗大、不适合中小型场所，所以不能应用于沼气液化。因此，开发沼气低温液化小型成套设备，其研究目的和意义如下：

①研究以沼气为工质进行液化的小型成套设备；

②主要用于沼气混合制冷剂液化法的研究，以改善沼气液化条件，使液化沼气的整个处理成本较低；

2. 国内外研究现状分析

国外研究概况：

①barclay提出了机车燃料加注站(refuelingstation)的设计构思。rfs系统能以lng与cng两种形式同时向机车供给燃料。系统从气源接收天然气,经过纯化、预冷、液化分离后,送至lng储罐储存。

②俄罗斯调压站用液化装置称为新一代天然气液化装置(ngglu)。该装置充分利用管网的压力能,不消耗额外的能量,就能液化天然气。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

①调研以研究沼气的组成成分、分析混合制冷剂液化法的可行性和根据科学论断大致确定多元混合工质的不同组分配比范围；

②运用chemcad软件设计工艺流程，并作可行性分析，绘制工艺流程图；③分析计算并确定该套装置的工艺参数，即主体罐的设计压力、设计温度、热负荷及换热面积、单位时间处理量及计算机采集控制系统的控制要求等。作出可行性分析，可行性分析通过后，再对整个工艺流程控制提出具体要求；

4. 研究创新点

①小型化、易于控制和维护的高液化效率沼气液化装置；

②采用混合工质，使系统不可逆损失减小，大大降低运行压力，从而降低压比，提高系统效率；

③该小型沼气液化流程可以在不需要加压的情况下回收残留的沼气，该装置还可以方便地为lng汽车建立加液站；