肖荣鸽，靳帅帅，王 栋，庄 琦，鱼红平

（1. 西安石油大学 石油工程学院 陕西省油气田特种增产技术重点实验室，陕西 西安 710065；2. 长庆油田公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745100）

近年来，液化天然气由于其体积小、热值高、易存储的特性，LNG产业已经成为一个新兴产业，发展迅速。 LNG技术不仅能解决天然气的储存、运输问题，还被广泛地应用于天然气调峰、冷能利用等领域。 天然气液化是LNG生产中的重要环节，但液化成本非常昂贵且需要大量能源。 据统计，用来制冷和液化天然气的成本约占LNG供应链总成本的42%[1]。 而与制冷、液化相关的高成本主要原由是压缩机的高能耗。 如果天然气液化过程的压缩能耗降低，则生产单位LNG产品的成本降低，将会提升LNG产业的竞争力和促进天然气贸易。

目前，在天然气液化多种制冷剂制冷的混合制冷工艺中，相关研究者对丙烷预冷混合冷剂液化工艺（C3/MRC）开展了大量优化研究，如遗传算法、混合整数非线性规划等，但这些方法模型简单、优化方法复杂，并且缺少理论指导。2013年，Mohd等[2]提出了基于理论的优化方法——KBO法，突破了仅用算法的常规优化，但该方法依赖于经验且步骤繁琐。

本文将KBO法和Aspen HYSYS优化器中的Box算法结合，以系统最小能耗为目标函数，换热器最小换热温差3°C为约束条件，待优化系统输入工艺参数和制冷剂配比为决策变量，对C3/MRC流程进行优化模拟，以期达到降低天然气液化成本的目的。

1 C3/MRC工艺优化模拟

1.1 工艺特性分析

过去几十年中，许多液化工艺被开发应用于天然气液化。……