近年来,在治霾降污的压力下,呼声高涨的环境治理倒逼能源向清洁化方向加快发展。随着低碳资源的大力开发利用,我国能源消费结构得到进一步优化,煤炭在一次能源消费结构中的比重下降,优质、清洁、高效的天然气消费占比上升,且消耗量呈日益增大的趋势。本文阐述了天然气液化技术的现状和发展趋势,简要介绍了几种天然气液化流程的优缺点,并进行技术经济比较,优先选择目前国内外应用最广泛的新型高效流程——带丙烷预冷的混合制冷剂循环液化流程作为模拟流程。根据天然气和混合制冷剂的热物性,为满足计算精度要求,工质相平衡特性选用PR方程,焓熵等热物性选用LKP方程。通过ASPEN HYSYS软件进行模拟计算,得到的结果和已知实验数据的对比结果在误差范围内,说明模拟过程中选用的热力学方程是合适的。利用模块化思想对流程中每一处设备进行模拟。采用ASPEN HYSYS软件搭建流程,对循环中的压缩机、多股流换热器、节流阀和混合器等模块进行详细的参数设置,最终得到收敛的稳态模拟系统。在稳态流程工况下,分别模拟了混合制冷剂组分、高低压、温度,原料气压力、温度,以及丙烷预冷后温度对流程的影响,得到合理的制冷剂配比和科学的流程参数:混合制冷剂最佳配比是甲烷为0.436(摩尔分数,下同)、乙烷为0.393、丙烷为0.099、氮气为0.072。在此基础上,对流程关键设备进行有效能分析,进一步优化流程,达到节能降耗、提高装置经济性的目的。优化后的流程压缩机比功耗最小为7.692k W·h/kmol,比未优化前的比功耗11.75k W·h/kmol少了4.0585k W·h/kmol。模拟结果对实际的天然气液化流程的优化具有有力的理论指导意义和可靠的实用参考价值。