天然气是目前一次能源的三大常规能源之一,其主要成分为甲烷,也包括一定量的氮气、乙烷等化合物。由于能源危机和环境的不断恶化,作为优质洁净能源的天然气占一次能源消费的比重越来越大。液化天然气(LNG)在天然气的输送和储存方面具有十分明显的优势。要使天然气液化、分离、储存和运输等过程中能耗最小、费用最小,就需要对液化流程进行模拟计算及优化。而天然气组分的汽液相平衡实验数据为这些过程提供了依据。因此,二元混合物氮气(N2)+甲烷(CH4),甲烷(CH4)+乙烷(C2H6)的汽液相平衡的研究对LNG工业有十分重要的意义。因此本文的主要研究内容包括：1)设计和搭建了一套深低温汽液相平衡实验装置。本实验装置主要由以下两部分组成：(1)恒温部分；(2)测量部分。恒温控制部分主要包括恒温浴,平衡釜等；测量部分主要包括温度测量系统,压力测量系统和组分测量系统。系统温度测量的总不确定度为±0.01K；压力测量的总不确定度为±0.65kPa,组分测量的总不确定度为±0.004。2)对二元混合物N2+CH4在110.01K-130.01K范围内的等温汽液相平衡数据进行了测定,并采用PR+MHV1混合法则,结合Wilson模型,对所测的二元混合物N2+CH4的汽液相平衡数据进行了关联,结果与实验数据具有良好的一致性,其中平均压力相对偏差为0.75%,最大压力相对偏差为2.25%,平均组分偏差为0.0057,最大组分偏差为0.0166。3)对二元混合物CH4+C2H6在126.01K-140.01K范围内的等温汽液相平衡数据进行了测定,并采用PR+MHV1混合法则,结合Wison模型,对所测的二元混合物CH4+C2H6的汽液相平衡数据进行了关联,结果与实验数据具有良好的一致性,平均压力相对偏差为1.45%,最大压力相对偏差为2.18%,平均组分偏差为0.0010,最大组分偏差为0.0120。