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

Abstract

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.