مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تاثیر شرایط گاز خوراک بر عملکرد سیستم مایع‌ ساز گاز طبیعی دو طبقه‌ای مبرد چندجزیی

نویسندگان
1 دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
2 استادیار/دانشگاه بین المللی امام خمینی
چکیده
در این تحقیق، سیستم مایع‌ساز گاز طبیعی دو طبقه‌ای مبرد چندجزیی -که بالاترین بازدهی را در بین چرخه‌های مایع‌سازی گاز طبیعی داراست- مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، بررسی عملکرد سیستم مایع‌ساز گاز طبیعی دو طبقه‌ای مبرد چندجزیی تحت تاثیر تغییرات شرایط عملیاتی و محیطی خوراک می‌باشد. شرایط محیطی قابل تغییر در طول فرایند مایع‌سازی، دما، فشار و ترکیب گاز خوراک می‌باشند. برای مشاهده پاسخ سیستم مایع‌ساز دو طبقه‌ای مبرد مخلوطی به این تغییرات، سیستمی که قبلا طراحی و پیاده‌سازی شده است، به عنوان حالت پایه انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با کاهش دما و افزایش فشار گاز طبیعی خوراک، کار مصرفی ویژه کاهش می‌یابد و از آن‌جا که در این شرایط حداقل دمای بین جریان‌های گرم و سرد در مبدل‌ها فقط اندکی از مقدار مجاز 3 درجه سلسیوس کم‌تر شده می‌توان با قبول ضریب اطمینان (مقداری اندک) کم‌تر از حالت بهینه از این مزیت به وجود آمده استفاده کرد. هم‌چنین با افزایش دما و کاهش فشار گاز طبیعی خوراک، ضمن افزایش کار مصرفی ویژه، شرایط تداخل دمایی در مبدل‌ها اتفاق می‌افتد بنابراین باید از ورود گاز خوراک به این ناحیه‌ها با کنترل‌های خاص جلوگیری شود. هم‌چنین تغییر درصد مولی اجزای گاز طبیعی (کاهش اجزای سبک در ترکیب خوراک) باعث می‌شود مبدل حرارتی به سرعت به شرایط تداخل دمایی نزدیک ‌شود و با توجه به تغییر درصد مولی اجزای گاز در طول عمر چاه باید به مرور زمان ترکیب مبرد داخل چرخه نیز با توجه به شرایط جدید بهینه شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of feed conditions on the performance of double stage mixed refrigerant LNG system

نویسندگان English

Behnam Karamloo 1
Mansour Khanaki 1
Mostafa Mafi 1
Seyed Abas Sadat Sakak 2
چکیده English

In this study, the double stage mixed refrigerant LNG system is investigated, which is known for having the highest efficiency among the liquefaction cycles. The main purpose is to evaluate the performance double stage mixed refrigerant LNG system of point of view effect of variations the environmental and operating conditions of feed that has not been previously discussed. Such as variable environmental conditions during liquefaction processes, temperature, pressure and feed gas composition are. To view the response of the DMR liquefaction system to these changes, system which has been designed and implemented, was selected as the base case.The Results show that with decreasing temperature and increasing pressure feed natural gas, as an advantage, specific shaft work decreases and since in this case, minimum approach temperature in heat exchangers only slightly reduced than the allowed amount 3°C therefore with accepting a safety factor less (to insignificant amount) than the optimal case, can be used of this available advantage. Also, with increasing temperature and decreasing pressure of feed natural gas, while increasing the specific shaft work as well as temperature cross occurs in heat exchangers and means to from entering of the feed natural gas in the area prevented with special controls. Also, any changes in mole fraction of natural gas components make temperature cross in heat exchangers. And due to the change of the natural gas components mole percent, during the life of the well, should over time, the refrigerant composition in the cycle is optimized regarding to new conditions.

کلیدواژه‌ها English

Natural gas liquefaction
Dual mixed refrigerant process
Environmental conditions
Composite curve