混合制冷剂氢气液化工艺优化

摘要

液氢是远洋、大规模输氢的最佳方式之一,氢气液化工艺是液氢产业链中的重要环节.文中针对混合制冷剂氢气液化工艺,确定预冷混合制冷剂组分为甲烷、丙烷、正戊烷、乙烯、氢气、氮气混合物,深冷混合制冷剂组分为氦气、氢气混合物,利用遗传算法对混合制冷剂各组分流量、主要节点压力等18个待优化变量进行优化,通过敏感性分析得出预冷工艺与深冷工艺连接节点温度为-193°C时总功耗最低,将氢液化工艺分为预冷工艺和深冷工艺两部分同时进行优化,提高了优化工作效率及准确性,优化后系统单位能耗降低24.07％,混合制冷剂流量共减少3.09％,设备损失减少了21.85％,优化后所得冷剂配比与氢气的冷热复合曲线更加匹配,设备换热效果增强,该工艺优化对混合制冷剂氢气液化工艺研究以及混合制冷剂组成的选取提供参考.