مهران سرمد
-
یکی از مهمترین عوامل موثر بر انرژی مصرفی کمپرسورها در فرایند مایع سازی گاز طبیعی، نوع اجزای مبرد آمیخته است. در پژوهش های اخیر اجزای مختلفی استفاده شده که اتان یا اتیلن در آنها وجود داشته است. تاکنون بین عملکرد این دو جزء در مبرد آمیخته مقایسه ای انجام نشده است. در این مقاله ابتدا خواص ترمودینامیکی اتان و اتیلن مقایسه شد. سپس برای بررسی عملکرد آنها در مبرد آمیخته، فرایند PRICO به عنوان رایجترین فرایند مایع سازی مقیاس کوچک با سه نوع مبرد پنج جزیی شامل اتان، شبیه سازی و سپس با استفاده از ابزار الگوریتم ژنتیک در MATLAB 2019a بهینه سازی شد. در ادامه تاثیر ترمودینامیکی جایگزینی اتیلن در این سه مبرد بر کار مصرفی کمپرسورها به عنوان تابع هدف بررسی شد. نتایج نشان داد که وجود اتان یا اتیلن در مبرد ضروری است و استفاده نکردن از آن ها در فرایند، کار مصرفی را به kW 35/3792 افزایش می دهد که از هر شش مورد مطالعه شده دارای اتان یا اتیلن بیشتر است. هم چنین استفاده از اتیلن باعث کاهش کار مصرفی کمپرسورها و در مبردی با اجزای نیتروژن، متان، اتان، پروپان و ایزوبوتان، جایگزینی اتان با اتیلن باعث کاهش 28/11% در کار مصرفی فرایند می شود.کلید واژگان: مایعسازی گاز طبیعی، مبرد آمیخته، اتان، اتیلن، ظرفیت حرارتی ویژه، گرمای نهان تبخیرThe type of mixed refrigerant components is one of the most important factors affecting the energy consumption of compressors in the natural gas liquefaction process. In the recent researches, various components have been used, which usually contain ethane or ethylene. So far, no comparison has been performed between the performance of these two components in the mixed refrigerant. In this research thermodynamic properties of ethane and ethylene were compared. Then PRICO process, as the most common small-scale liquefaction process, was simulated with three types of five-component refrigerants including ethane, and then optimized using the genetic algorithm tool in MATLAB 2019a. Then, the thermodynamic effect of ethylene replacement in these three refrigerants on the work consumption of compressors as an objective function was investigated. The results indicated ethane or ethylene presence in mixed refrigerant is necessary and their absence leads to work consumption of 3792.35 kW. This value is higher than all six case that contain ethane or ethylene. Also, results showed that the use of ethylene reduces the work consumption of compressors, and in refrigerants with nitrogen, methane, ethane, propane, and i-butane components, replacing ethane with ethylene reduces process work consumption by 11.28%.Keywords: Natural gas liquefaction, Mixed refrigerant, Ethane, Ethylene, Specific heat capacity, Latent heat of vaporization
-
بررسی صاحبان فناوری مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس قابل حمل، نشان می دهد که فرآیندهای مبرد آمیخته تک مرحله ای، سیکل انبساطی نیتروژن و فرآیندهای خود سرمایش، برای تولید گاز طبیعی مایع شده، استفاده شده است. در بین فرایندهای نامبرده شده، فرآیندهای مبرد آمیخته تک مرحله ای از بازده انرژی بالاتری برخوردار بوده و از تجهیزات دوار کمتری استفاده می کند. با توجه به مطالعات پژوهشگاه صنعت نفت در مورد فرآیندهای تجاری سیکل مبرد آمیخته تک مرحله ای و مطالعه بیش از 100 اختراع در این رابطه، فرایند مبرد آمیخته تک مرحله ای با یک جداکننده فازی (با 43٪ اشتراک در فرآیندهای مبرد آمیخته تک مرحله ای)، برای تولید گاز طبیعی مایع شده در مقیاس قابل حمل، انتخاب شده است. با توجه به پیچیدگی فرآیندهای مبرد آمیخته تک مرحله ای با چند جداکننده فازی، این نوع چرخه ها انتخاب نشده اند. از طرفی فرآیند مبرد آمیخته تک مرحله ای بدون جداکننده فازی به دلیل احتمال یخ زدگی هیدروکربن های سنگین موجود در مبرد، انتخاب نشده است.
چندین فرآیند مبرد آمیخته تک مرحله ای با یک جداکننده فازی بر اساس چیدمان تجهیزات در بخش های مایع سازی و سردسازی قابل استفاده است. بامطالعه گسترده و با توجه به محدودیت های طراحی در مقیاس قابل حمل (به عنوان مثال حداقل تعداد تجهیزات ثابت و دوار، حداقل پیچیدگی فرآیند و ابعاد و غیره)، دو آرایش فرآیندی در این مقاله انتخاب، شبیه سازی و بهینه سازی شده است. آنالیز حساسیت بر روی فشار و دمای خوراک و همچنین اجزاء مبرد آمیخته و ترکیب درصد خوراک انجام شده است. انرژی مصرفی این دو آرایش محاسبه شده و پیچیدگی آن ها با یکدیگر مقایسه شده است. با توجه به پایین بودن میزان تولید LNG و لزوم سادگی فرآیند در مقیاس قابل حمل و با توجه به نتایج اقتصادی بهترین گزینه توصیه شده است.کلید واژگان: LNG، مبرد آمیخته تک مرحله ای، بهینه سازی، آنالیز حساسیت و اقتصادی، طراحی قابل حملOn review of skid-mounted LNG technology providers, single mixed refrigerant (SMR), ni-trogen expander and self-refrigerated processes have been used for LNG production in skid scale. However, SMR processes are more efficient and have lower rotating equipment. By RIPI comparative study on commercialized SMR processes and more than 100 patents in this topic, the SMR process with one phase separator (by 43% sharing in SMR processes), has been selected for skid LNG plant. Regarding to process complexity of multi-phase separators in SMR loop, these types of cycles were not selected. Otherwise SMR process without phase separator was not selected for skid LNG plant because of the freezing possibility of heavy hydrocarbon refrigerants in this configuration. Several single-phase separator SMR processes can be used based on arrangement of equipment in liquefaction and refrigeration sections. By extensive study and according to skid design limitations (e.g., the minimum number of fixed and rotating equipment, minimum process complexity and dimension and etc.), two process arrangements has been selected, simulated and optimized. Also, a sensitivity analysis on the feed pressure and temperature as well as the composition of MR and feed was done. Energy consumption of these two configurations was calculated and the complexity of them was compared. According to the results obtained in this study and considering lower total annualized cost of LNG unit and the necessity of pro-cess simplicity in the skid scales, the best case was recommended for LNG skid-mounted packages.
Keywords: LNG, Single Mixed Refrigerant, Optimization, Sensitivity & Economic analysis, Skid Design -
زنجیره فعالیت واحدهای قابل حمل LNG شامل تصفیه، مایع سازی و ذخیره سازی آن است و فعالیت خرده فروشی آن عبارت از مصرف مقادری کم LNG براساس درخواست و نیاز مصرف کننده نهایی مانند بخش حمل و نقل، نیروگاه هی و گرمایشی می باشد. ویژگی های واحدهای قابل حمل LNG با واحدهای مقیاس بزرگ متفاوت است و مشتریان خاص خود را می طلبد تا از نظر اقتصادی کارا باشد. با توجه به جذابیت خوراک رسانی به این واحدها که می تواند مزایای اقتصادی خوبی را به دنبال داشته باشد و وجود مزایای متعدد و حوزه های متنوع کاربردی این واحدها، منجر شده تا در بازار گاز جایگاه پیدا کرده و آینده روشنی را داشته باشند. همین موضوع جذابیت آنها را در بازار داخلی کشور و با تامین اهداف استراتژیک مختلف از جمله عدالت اجتماعی، اقتصاد مقاومتی، مقابله با تحریم ها، تامین مسایل زیست محیطی، سود آوری و تقویت صنایع مرتبط بیشتر کرده است که در این مقاله به بررسی ابعاد کمی و کیفی آن پرداخته می شود.
کلید واژگان: واحد قابل حمل LNG، مایع سازی، گازهای دور افتاده، فلر، جایگاه های سوخت رسانیThe value chain of Skid mounted LNG units is consist of dehydration, liquefaction and LNG storage and its retail activities include of low consumption of LNG based on demand of end user such as heavy transportation vehicles, power plant and heating. The Features of Skid mounted LNG units are varies with large and mega scale LNG plants and requires its special customers to economically efficient. Skid mounted LNG units has specific position in the gas market and good outlook according to attractiveness of feeding of these units which can have good economic benefits and the numerous advantages and different fields of application of these units. This point increases its attractiveness in the domestic market of Iran and provides strategic goals including social justice, resilience, Resistive Economy, resistance to sanctions, environmental issues, profits and strengthening of related industries. This paper were discussed, the quantitative and qualitative aspects of this matter.
Keywords: LNG, Skid mounted, liquefaction, Remote Gases, Flare, Fuel Stations -
در این مقاله، پدیده های انتقال و الگوی جریان پیچیده و دما جهت فرایند LNG در مبدل حرارتی Plate-Fin بررسی شده است. برای مدل سازی و شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت، از نرم افزار ANSYS FLUENT استفاده شده است. برای شبیه سازی جریان دوفازی و چندجزئی، این نرم افزار محدودیت هایی دارد که البته با الصاق کدهای کمکی این نقص برطرف شده است. از مدل دوبعدی برای شبیه سازی پدیده های انتقال در یک کانال از مبدل استفاده شده است. برای محاسبه نرخ میعان و تبخیر، غلظت های تعادلی از نرم افزار ترمودینامیکی HYSYS استخراج گردیده و توسط UDF به نرم افزار CFD الصاق شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی CFD با نتایج نرم افزار Aspen Muse نشان داده که ضریب انتقال حرارت دوفازی، کسر جرمی بخار و ترکیب درصد اجزا با هم مطابقت دارند، در صورتی که افت فشار محاسبه شده توسط نرم افزار Aspen Muse نسبت به CFD بیشتر است. با استفاده از مدل توسعه داده شده، اطلاعات زیادی در خصوص پدیده های انتقال و الگوی جریان به دست آمد که با استفاده از نرم افزارهای موجود ممکن نیست.
کلید واژگان: ال ان جی، مبدل فین-صفحه، سی اف دی، اسپن میوزIn this paper complex fluid flow and transport phenomena in plate-fin heat exchanger for LNG process are investigated. Modeling and simulation of heat transfer and fluid flow has been done using ANSYS Fluent software. This software has limitation in simulation of multispecies biphasic flow; therefore, UDF.A 2D model was used for modeling aforementioned phenomena in one channel of heat exchanger. HYSYS software was used for calculation of species equilibrium concentration and it was linked to ANSYS using UDF. Results shows that vapor volume fraction, species composition and heat transfer coefficient for CFD and Aspen muse are in good agreement, but pressure drop is over predicted by Aspen Muse. Using the developed model, a good deal of information was obtained about transport phenomena and fluid flow in cryogenic heat exchangers, while other software packages could not provide that much information.
Keywords: LNG, Plate-fin heat exchanger, CFD, Aspen muse -
در این مقاله سعی شده است تا با بررسی وضعیت عرضه و تقاضای متانول در ایران و جهان و مقایسه آن، همچنین کاربردها، فرایندهای تولید و بررسی روند قیمت این ماده، ارزیابی جامعی از وضعیت متانول شود سپس با تحلیل شرایط موجود و بررسی فرصت ها و چالش های اینده این محصول، برای استفاده از این فرصت استثنایی راه کارهایی متناسب ارائه می شود.
-
استفاده از شبکه های عصبی در شاخه های مختلف مهندسی روز به روز در حال افزایش است, به طوری که امروزه آگاهی از نحوه عملکرد و استفاده از آن برای مهندسین امری ضروری به نظر می رسد. این مقاله ضمن معرفی ساختار و چگونگی کارکرد شبکه های عصبی, به برخی از کاربردهای آن در مهندسی نفت اشاره خوهد کرد.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.