天然气是世界一次能源的三大支柱之一,面临陆上油气资源的日渐短缺,各海洋国家加强了对海洋油气资源的开发。随着我国南海油气资源开发脚步的日益加快,FLNG必将是未来南海开发中不可或缺的重要装备,深入开展FLNG相关技术的研究对于我国的深水开发事业意义重大。天然气液化技术是FLNG的核心技术之一,本文着眼于对FLNG氮膨胀类液化工艺进行补充,以及对FLNG天然气液化流程的综合评价过程进行完善。通过调研论证,引入了 N2-CH4膨胀流程,然后借助结构优化、参数优化、(?)分析及模糊评价等方法,完成了一系列研究。首先,本文概述了研究背景和意义,调研并总结了国内外天然气液化工艺特别是FLNG氮膨胀类液化工艺的研究概况。通过对天然气和制冷工质热物性计算的阐述,选择了 P-R方程作为气液相平衡的计算方程,选用了 LKP方程作为焓、熵的计算方程。其次,为降低N2-CH4膨胀流程的能耗,对其进行了改进,提出了 CO2预冷N2-CH4膨胀流程。通过HYSYS软件对改进后的流程进行了模拟及参数分析,确定了这些参数的优化方向,并给出了相应的生产建议。然后,通过结合参数分析的结果,选取了5个参数作为优化变量,以最小总功耗为目标函数,对CO2预冷N2-CH4膨胀流程和N2-CH4膨胀流程进行了优化,验证了改进的成功性。借助(?)分析理论,建立了各设备的(?)分析模型,计算了两个流程的(?)损失和(?)效率,从(?)的角度揭示了两个流程能耗差异的原因,并提出了降低(?)损失的措施。最后,将优化后的两个流程与优化后的双氮膨胀流程和丙烷预冷双氮膨胀流程进行了比较,结果显示,CO2预冷N2-CH4膨胀流程的总功耗最低。采用模糊评价法,选取了 4个一级指标和15个二级指标,建立了 FLNG天然气液化流程的综合评价体系,通过该体系,并利用编制的计算软件,对4个流程进行了综合评价,结果显示,C02预冷N2-CH4膨胀流程的综合评价最高。