آمار
| تعداد نشریات | 26 |
| تعداد شماره‌ها | 447 |
| تعداد مقالات | 4,557 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,072 |
یکپارچه سازی حرارتی دو فرآیند زیر دمای محیط مایع سازی گازطبیعی و جداسازی برودتی هوا | ||
| نشریه علوم و مهندسی جداسازی | ||
| دوره 14، شماره 2، فروردین 1402، صفحه 67-81 اصل مقاله (1.03 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jsse.2023.3678 | ||
| نویسندگان | ||
| وحید یاری جانی1؛ نسیم طاهونی* 1؛ محمد حسن پنجه شاهی2؛ مژگان عباسی3 | ||
| 1دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تهران | ||
| 2دانشکده مهندسی شیمی - دانشگاه تهران | ||
| 3انستیتو مهندسی نفت - دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تهران | ||
| چکیده | ||
| هدف این تحقیق ارائه طراحی جدید یکپارچه برای دو واحد مایعسازی گازطبیعی و جداسازی هوای دو برجه هر یک با ظرفیت 60000 کیلوگرم بر ساعت است. ابتدا هر یک از این دو واحد منتخب، شبیهسازی و با هدف کاهش هزینه های کلی سالانه، با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شدند. سپس جریانهای دو فرآیند پایه از نظر حرارتی بررسی شده و پس از مشخص کردن جریانهای موجود در ناحیه انتقال حرارت فرآیندی، طرحی برای یکپارچه سازی فرآیندها ارائه شد. نتایج تحلیل حساسیت در واحد یکپارچه نشان داد که افزایش فشار خروجی کمپرسور C-5، افزایش فشار خروجی شیر فشارشکن VLV-5 و افزایش شدت جریان ایزوپنتان مبرد، هزینه‌های سالانه را کاهش و افزایش شدت جریان دیگر اجزای مبرد هزینه‌های سالانه را افزایش می‌دهد. در مرحله بعدی فرآیند یکپارچه در نرمافزار متلب بهینه شد. نتایج نشان داد با یکپارچه سازی و استفاده بهینه از انرژیهای موجود، مقدار کار مصرفی از 6/46 به 5/48 مگاوات افزایش می یابد که باعث افزایش 4 درصدی هزینه عملیاتی کمپرسورها میشود؛ مقدار هزینه سرمایه گذاری از 2/245 به 218 میلیون دلار (11 درصد) کاهش می یابد؛ و میزان هزینه کل سالانه 2/1 میلیون دلار در سال کاهش می یابد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| واحد جداسازی هوا؛ مایع سازی گازطبیعی؛ بهینه سازی؛ یکپارچه سازی حرارتی | ||
| مراجع | ||
|
[1] H. Tuo, and Y. Li, (2011) “Exergy analysis of combined cycle of air separation and natural gas liquefaction”, International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering, 5, 77-83.
[2] A. Vatani, M. Mehrpooya, and A. Palizdar, (2014) “Advanced exergetic analysis of five natural gas liquefaction processes”, Energy Conversion and Management, 78, 720-737.
[3] M. Mehrpooya, M. M. M. Sharifzadeh, and M. A. Rosen, (2015) “Optimum design and exergy analysis of a novel cryogenic air separation process with LNG (liquefied natural gas) cold energy utilization”, Energy, 90, 2047-2069.
[4] T. Morosuk, S. Tesch, A. Hiemann, G. Tsatsaronis, and N. B. Omar (2015) “Evaluation of the PRICO liquefaction process using exergy-based methods”, Journal of Natural Gas Science and Engineering, 27, 23-31.
[5] A. Ebrahimi, M. Meratizaman, H.A. Reyhani, O. Pourali, and M. Amidpour (2015) “Energetic, exergetic and economic assessment of oxygen production from two columns cryogenic air separation unit”, Energy, 90, 1298-1316.
[6] T. He, M. Ning, L. Zuming, M. Abdul Qyyum, L. Moonyong, and M. P. Ashak, (2020) “Impact of mixed refrigerant selection on energy and exergy performance of natural gas liquefaction processes”, Energy, 199, 117378.
[7] A. Ghazikhani, A. B. Rahimi, and M. Mamourian (2020) “Exergy analysis of an industrial air separation unit for liquefied natural gas production”, International Journal of Exergy, 31, 172-185.
[8] س. فرامرزی، س. م. موسوی نائینیان، م. مافی و ر. قاسمی اصل (1401) "اصلاح و بهینه‌سازی چرخه مایع‌ساز هیدروژن مجهز به سیستم تبخیرکنندۀ گاز طبیعی مایع" نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، 52، 3، 11-20.
[9] و. یاری‌جانی، ن. طاهونی، م. ح. پنجه‌شاهی، م. عباسی (1401) "طراحی یک فرآیند یکپارچه مایعسازی گاز طبیعی / جداسازی هوا" پنجمین کنفرانس علوم و مهندسی جداسازی، زاهدان، ایران.
[10] S. Nikkho, M. Abbasi, J. Zahirifar, M. Saedi and A. Vatani, (2020) “Energy and exergy investigation of two modified single mixed refrigerant processes for natural gas liquefaction”, Computers and Chemical Engineering, 140, 106854.
[11] S. Rahimi, M. Meratizaman, S. Monadizadeh, and M. Amidpour (2014) “Techno-economic analysis of wind turbine–PEM (polymer electrolyte membrane) fuel cell hybrid system in standalone area”, Energy, 67, 381-396.
[12] G. Towler, and R. Sinnott (2012) Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, Elsevier, 2nd edition.
[13] R. Smith (2016) Chemical Engineering Design and Integration, John Wiley & Sons, 2nd edtion.
[14] W. D. Seider, D. J. Seader, and D.R. Lewin (2009) Product & Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Evaluation, John Wiley & Sons, 3rd edition.
[15] Z Wei, B. Zhang, S. Wu, Q. Chen, and G. Tsatsaronis (2012) “Energy-use analysis and evaluation of distillation systems through avoidable exergy destruction and investment costs”, Energy, 42(1), 424 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 219 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 208 |
||