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每年全球的LNG(液化天然气)海上贸易量急速增长着,作为其专门运输工具的LNG船,就必须提高装载量、运输效率以满足需求。但鉴于LNG特殊的理化特性,它在常温下极易汽化。任何的LNG船在运输过程中,液货都不可避免地因漏热而使部分LNG蒸发为天然气BOG(Boil Off Gas)。BOG的产生会使得液货舱压力升高,过高的压力会破坏液货舱的结构,对其维护系统造成危险。因此当液货舱内的压力过高时,安全阀就会打开,将BOG直接排入大气中,但如此又造成直接的经济损失。如果任其排入空气中,不但危险,在经济上也很不合算。因此,结合船舶运输的安全性和经济性考虑,如何有效利用BOG成为液化天然气船大型化、高效化的关键。在分析国内外BOG再液化的技术上,从热力学角度出发,以降低流程功耗和提高BOG再液化率为目标,对LNG船BOG再液化工艺流程模拟与优化进行详细的研究。首先,介绍LNG船BOG再液化系统的原理,并对其经济性和环保性进行分析;再根据国外已在使用的LNG船BOG再液化流程进行优化改进,设计出新的再液化流程。利用大型通用流程模拟系统ASPEN PLUS对LNG船BOG再液化流程进行模拟,选用压缩机、冷却器、双股流换热器、多股流换热器、节流阀器建立工艺流程模型。对BOG再液化系统全流程进行了热力学模拟计算,得到了流程各节点压力、温度、焓、熵、气液两相流量,总流量及气液两相摩尔分率,同时还计算了流程中压缩机耗功、制冷量、制冷系数等表示流程性能的参数。最后从热力学角度出发,针对LNG船BOG再液化流程,分析了BOG压缩机出口压力、海水换热器出口温度、丙烯预冷温度、丙烯压缩机出口压力、丙烯制冷节流阀出口压力、混合制冷压缩机出口压力等工艺参数对流程的影响,并根据分析结果,以工艺流程最低功耗为目标,对工艺流程进行优化分析。并对优化后的参数在BOG再液化系统中的应用进行讨论。