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小型天然气液化装置具有体积小、可撬装、机动运输、开停方便等优点，符合我国能源发展的实际要求。针对传统的天然气液化装置选取专用的低温设备，其造价昂贵、操作管理较为复杂等问题，本文搭建了一种以全封闭式制冷压缩机等常规制冷设备为主的新型小型天然气液化装置，并对其进行模拟计算分析和实验测试。
本论文的研究获得以下结果：
1、通过对此小型气体液化系统的模拟分析，获得优化组分及组分对循环特性的影响；
2、实验测试表明，小型气体液化装置所采用的常规制冷设备完全可以在制取液化天然气的低温工况(-162℃)下正常工作，并且此系统最低可降温至-186.6℃；
3、此液化装置在通入0.7MPa压缩空气后，仍然可以保持稳定运行，并能制取液化空气(-172.5℃)，该系统能耗约为0.289 kW*h/kg；
4、此液化装置采用混合制冷工质的组分直接影响着液化系统可制取的最低温度，当混合工质采用16.92％氮气+35.54％甲烷+19.01％乙烷+28.53％丙烷的组分配比时，系统可制取所需要的最低温度；
5、当液化系统的预冷级温度降低时，在制取相同产量的液化空气时，制冷压缩机的功耗也随之下降，此时能耗会有所降低。
研究证实，此常规制冷设备构建的小型气体液化系统能够达到制取液化天然气工艺的要求。