天然气是继煤和石油后的—种优质、高效、清洁的新能源,已经越来越受到人们的关注和重视。中国的天然气储量丰富,把天然气经过液化转化成液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)的形式对天然气的储运及利用都是非常高效的,且具有很大的优势。小型天然气液化装置对于处理边远地区天然气和用于城市天然气调峰都有着非常重要的作用,而本文在比较了天然气液化流程的工作原理和在实际应用中的优缺点后,根据小型天然气液化装置的特点以及应用范围,选择了两种应用于小型天然气液化装置的流程——单级混合制冷剂液化流程和N2-CH4膨胀天然气液化流程进行模拟分析。利用Aspen HYSYS对两种小型天然气液化流程进行模拟分析。对天然气和混合制冷剂的物性计算方法进行评价和选择,确定了选用PR方程作为热力计算的方程。在建立了压缩机、冷凝器、LNG换热器、节流阀、气液分离器等设备的热力学模型之后,建立了两种小型液化流程的HYSYS模型,并进行模拟,得到稳态模拟数据。随后,针对天然气的进口温度、压力和流量以及制冷剂高压压力和制冷剂低压压力的变化对两种流程的功耗的影响规律展开详细的分析。本文又在稳态模型的基础上对单级混合制冷剂液化流程建立动态模型,简单地考察了天然气的温度和压力对系统功耗、天然气的摩尔流量、天然气的出口温度和制冷剂的摩尔流量的动态响应曲线。随着我国天然气工业的蓬勃发展,对于液化天然气技术的研究将会更加深入。本文对液化流程的动态模拟仅仅是初步探讨,没有涉及到其它参数变化的动态扰动,这也将是后续的研究重点。