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乙烯工业是石油化工的龙头,是衡量一个国家石油化工的规模和发展程度的标志。随着我国经济的持续快速发展,对乙烯的需求持续增加,现有产量已远远不能满足市场需求,必须进口大量乙烯、乙烷满足需求。由于乙烯低温液化后约为原来体积的1/490,乙烷作为乙烯工业的原料,与乙烯性质类似,液化乙烷的体积为原体积的1/435,十分有利于运输和储存,由此低温乙烯/乙烷运输船应运而生。在液货乙烯/乙烷运输船上通常装有一特殊的制冷装置—再液化装置,进行乙烯/乙烷BOG的再液化,以控制液货舱内的温度和压力在允许操作范围内。BOG再液化工艺在保障液货乙烯/乙烷运输船运营的安全性和经济性方面发挥着重要作用。本文论述了国内外低温液化气船的发展现状和BOG再液化技术的研究现状。针对现有液货乙烯/乙烷运输船的BOG再液化流程存在制冷剂不环保、能耗高、液化效率低等不足之处,提出了一种优化的乙烯/乙烷BOG再液化流程。通过对再液化工艺流程的研究,采用模块化理论,对压缩机、换热器、节流阀、混合器等流程设备建立数学模型,并对整个工艺流程进行模拟。分别选取P-R方程和SRK-hexamer方程计算乙烯、乙烷和制冷剂的相平衡,并结合LKP方程计算工质的焓、熵,提高了模拟计算的精度。利用火用分析理论,对各流程设备建立火用分析模型,进行了系统火用分析。从火用效率的角度,比较了现有的和优化后的乙烯/乙烷BOG再液化制冷系统的性能。结果表明:在本文研究工况下,优化后的乙烯/乙烷BOG再液化制冷系统的火用效率为31.05%,相比现有流程27.38%,提高了13.4%,研究结果可为液货乙烯/乙烷运输船BOG再液化流程的设计和制造提供理论依据和技术支撑。