Анализ и оптимизация процесса сжижения природного газа в условиях газораспределительной станции

Рассмотрены теоретические аспекты сжижения природного газа на газораспределительной станции высокого давления с использованием открытого цикла Клода. На основе термодинамического анализа цикла показано, что существует два режима сжижения газа: в случае если начальное давление газа выше критического, процесс сжижения посредством дросселирования продукционного потока может рассматриваться как изоэнтальпический; в случае если начальное давление газа ниже критического, процесс дросселирования и сжижения газа следует рассматривать как совокупность процессов изоэнтропического расширения и последующего адиабатического расширения и торможения продукционного потока. Для обоих режимов разработаны математические модели и алгоритмы численного расчета процесса сжижения природного газа. Проведена оценка величины максимального выхода сжиженного газа с учетом его реальных свойств и существующих ограничений. Показано, что полученные результаты расчетов хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.