天然气液化过程是一个能耗非常高的过程,出于这个原因,需要研究液化过程的关键因素对流程性能的影响。本论文针对影响液化工艺能耗的因素进行优化,得出天然气预冷后的温度、制冷剂的蒸发压力和冷凝压力、混合制冷剂的组成是降低能耗的关键操作因素,压缩机是LNG厂的主要能耗单元,所以以LNG的比功耗为目标函数,以上述7个影响因素作为优化变量对流程进行优化。用HYSYS优化器优化的结果表明,压缩机的功耗降低32.6%,LNG换热器内冷热复合曲线匹配程度也更好,也就是说LNG换热器的换热效率提升了。考察天然气中甲烷的含量变化,对流程参数进行优化,用MATLAB软件对优化后的结果做拟合,得出混合冷剂配比与比功耗之间的二次多项式拟合方程,对拟合方程进行取值范围内的最小值求解,将其代入实际生产中进行验证,结果表明两者的值分别为3.4973和3.5148,相差为0.5%,误差较小,符合工程要求。在优化后流程的基础上对液化装置进行有效能分析,结果表明天然气液化流程中压缩机的有效能损失最大,提出两种工艺改进方案,一是将混合制冷剂两级压缩改为三级压缩,结果表明压缩机的有效能损失由5028kW降低到4703kW,降低了 6.46%,有明显的效果;二是闪蒸气换热,压缩机的有效能损失由由5028kW降低到4838kW,降低了 3.78%,有效果。