امکان‌سنجی تولید گاز طبیعی مایع‌شده از خط لولۀ سراسری گاز ایران برای مصرف در حمل‌ونقل جاده‌ای

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز

چکیده

رشد جمعیت و پیشرفت‌های صنعتی، مصرف سوخت‌های فسیلی و در نتیجه آلودگی هوا را افزایش داده ‌است. از آنجایی ‌که حمل‌ونقل جاده‌ای یکی از بخش‌های آلوده‌کنندۀ هواست، لازم ‌است که گازوئیل با گاز طبیعی مایع‌شده (LNG) جایگزین شود. در حالت کلی، گاز طبیعی مایع‌شده به‌وسیلۀ تانکرهای ویژه از محل تولید به جایگاه‌های پخش ارسال‌ شده و در آنجا به مصرف می‌رسد. در این مطالعه، امکان‌سنجی ایجاد فرایند مایع‌سازی گاز طبیعی با استفاده از خط لولۀ سراسری گاز ایران بررسی شده‌ است. روش مبرد-مخلوط تک‌مرحله‌ای (SMR) با یک ‌سری تغییرات به‌عنوان فرایند مناسب برای تولید LNG انتخاب و شبیه‌سازی آن در نرم‌افزار Aspen HYSYS V8.6 انجام گرفته ‌است. مشخصات دما، فشار، و ترکیب گاز خط لولۀ سراسری تولیدی در پالایشگاه‌های پارس جنوبی و ترکیب استاندارد در این شبیه‌سازی مورد استفاده قرار گرفته ‌است. با مقایسۀ عملکرد فرایند پیشنهادی با فرایندهای مرسوم، امکان اجرای این واحدها با استفاده از گاز خط لولۀ سراسری مورد تأیید قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی گویای این مطلب است که با استفاده از گاز مجتمع پارس جنوبی و با مصرف 156 تا 162 مگاوات انرژی می‌توان به‌ترتیب 1/62 تا 5/62 تن LNG در ساعت تولید کرد. در این محدودۀ عملیاتی حداکثر 3/89% خوراک گازی قابل تبدیل به LNG است. علاوه بر این، در واحد تبرید، میزان انرژی در محدودۀ 310 تا 350 کیلووات بر تن LNG تولیدی مورد نیاز است. این کارخانجات از لحاظ مکانی بهتر است در مجاورت خط لولۀ سراسری گاز و نزدیک شهرهای بزرگ ساخته ‌شوند. با این روش، سوخت LNG مورد نیاز خودروهای سنگین دیزلی به‌راحتی تأمین می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1] خویشتن‌دار، سهیلا، زندیه، مصطفی، درّی، بهروز، سیادت، سید امید رعنایی، ارائۀ مدل مکان‌یابی- تخصیص زنجیرۀ ‌تأمین چهارمرحله‌ای بیومتان (مورد مطالعه: طراحی زنجیرۀ ‌تأمین بیومتان در استان خراسان‌ رضوی)، مهندسی و مدیریت انرژی، دورۀ 7، شمارۀ 3، صفحۀ ۶۴ـ۷۷، 1396. [2] Moein, P., and Sarmad, M., "Methane Addition Effect on a Dual Nitrogen Expander Refrigeration Cycle for LNG Production", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 33, pp. 1-7, 2016. [3] حافظی، رضا، اخوان، امیرناصر، پاک‌سرشت، سعید، توسعۀ مدل محاسباتی ترکیبی بر پایۀ شبکۀ عصبی مصنوعی برای پیش‌بینی تقاضای جهانی گاز طبیعی، مهندسی و مدیریت انرژی، دورۀ 8، شمارۀ 4، صفحۀ 38ـ۴۹، 1397. [4] Bets, J., Tatenhove, V., and Mol, P., "Liquefied Natural Gas Production at Hammerfest: a Transforming Marine Community", Marine policy, Vol. 69, pp. 52-61, 2016. [5] He, T.B., and Ju, Y.L., "Design and Optimization of Natural Gas Liquefaction Process by Utilizing Gas Pipeline Pressure Energy", Applied Thermal Engineering, Vol. 57, No. 1–2, pp. 1–6, 2013. [6] Tianbiao, H., and Yonglin, J., "A Novel Conceptual Design of Parallel Nitrogen Expansion Liquefaction Process for Small-Scale LNG (Liquefied Natural Gas) Plant in Skid-Mount Packages", Energy, Vol. 75, pp. 349–359, 2014. [7] Remeljej, C., and Hoadley, A., "An Exergy Analysis of Small-Scale Liquefied Natural Gas (LNG) Liquefaction Processes", Energy, Vol. 31, pp. 2005-2019, 2006. [8] Zongming, Y., Mengmeng, C., and Chunlin L., "Design and Analysis of a Small-Scale Natural Gas Liquefaction Process Adopting Single Nitrogen Expansion with Carbon Dioxide Pre-Cooling", Applied Thermal Engineering, Vol. 64, pp. 139-146, 2014. [9] Neksa, P., Brendeng, E., Drescher, M., and Norberg, B., "Development and Analysis of a Natural Gas Reliquefaction Plant for Small Gas Carriers", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 2, pp. 143-149, 2010. [10] Tianbiao, H., and Yonglin, J., "Dynamic Simulation of Mixed Refrigerant Process for Small-Scale LNG Plant in Skid Mount Packages", Energy, Vol. 97, pp. 350–358, 2016. [11] Juwon, K., Youngkyun, S., Daejun, C., "Economic Evaluation of a New Small-Scale LNG Supply Chain Using Liquid Nitrogen for Natural-Gas Liquefaction," Applied Energy, Vol. 182, pp. 154-163, 2016. [12] Castillo, L., Dorao, C., "Influence of the Plot Area in an Economical Analysis for Selecting Small Scale LNG Technologies for Remote Gas Production", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 2, pp. 302-309, 2010. [13] Kraipat, C., Chedthawut, P., "Performance and Emissions of a Heavy-Duty Diesel Engine Fuelled with Diesel and LNG (Liquid Natural Gas)", Energy, Vol. 53, pp. 52-57, 2013. [14] Le, C., Jinping, L., Xiongwen, X., "Robustness Analysis of the Mixed Refrigerant Composition Employed in the Single Mixed Refrigerant (SMR) Liquefied Natural Gas (LNG) Process", Applied Thermal Engineering, Vol. 93, pp. 1155-1163, 2016. [15] Xiongwen, X., Jinping, L., Le, C., Weiqiang, P., "Automatically Varying the Composition of a Mixed Refrigerant Solution for Single Mixed Refrigerant LNG Liquefied Natural Gas) Process at Changing Working Conditions", Energy, Vol. 64, pp. 931-941, 2014. [16] Mengyu, W., Khalilpour, R., Abbas, A., "Effect of Feed Natural Gas Conditions on the Performance of Mixed Refrigerant LNG Process", Journal of Chemical and Biomolecular Engineering, Vol. 37, pp. 2309-2314, 2015. [17] Jokinen, R., Pettersson, F., Henrik, S., "An MILP Model for Optimization of a Small-Scale LNG Supply Chain along a Coastline", Applied Energy, Vol. 138, pp. 423-431, 2015.