مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

ارائه یک فرایند نوین به منظور بازیابی انرژی گاز مشعل با هدف تولید LNG: آنالیز های انرژی، اکسرژی و اقتصادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه شیراز
2 بخش مهندسی گاز، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
10.22034/ijche.2026.599168.1643
چکیده
در این مقاله، به بررسی تغییرات بازدهی اکسرژی و تخریب اکسرژی فرایند تولید همزمان گاز طبیعی مایع (LNG)، اتان و امکان سنجی تولید برق از طریق بازیابی انرژی حاصله از سوختن گاز مشعل و انتقال آن به واحد مایع سازی گاز طبیعی با دو چرخه خنک سازی پرداخته شده است. به منظور بازیابی انرژی حاصله از گاز مشعل، با ارائه یک فرایند نوین، انرژی این واحد برای تولید برق، و تامین انرژی مورد نیاز برج های تقطیر در واحد مایع سازی از استفاده شده است. در ادامه، تاثیر تغییر شدت جریان گاز خوراک بر روی پارامترهای فرایند مورد بررسی قرار گرفت. بازدهی اکسرژی واحد های اصلی و کل فرایند نیز به طور جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی جریان خوراک، بازدهی اکسرژی واحد مایع سازی گاز خوراک اندکی افزایش پیدا می کند و بازدهی اکسرژی واحد بازیابی گاز مشعل به طور چشمگیری افزایش پیدا می کند. بازدهی اکسرژی کل فرایند نیز با کاهش حدود 11/1 درصدی مواجه می شود که ناشی از افزایش توان مصرفی در کمپرسور ها، کاهش توان تولیدی در توربین ها و افزایش دبی جریان ها است. بیشترین درصد تخریب اکسرژی نیز به ترتیب مربوط به راکتور، مبدل های حرارتی و خنک کننده های آبی است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل اقتصادی نیز نشان می دهد که با افزایش دبی گاز خوراک، ارزش خالص فعلی (NPV) فرایند افزایش پیدا می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که فرایند نوین ارائه شده، پتانسیل بالایی برای تولید LNG دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Providing a Novel Process for Flare Gas Energy Recovery Aimed at LNG Production: Energy, Exergy and Economic Analyses

نویسندگان English

Seyed Mohammad Yahya Reshte Ahmadi 1
Hamed Peyrovedin 2
1 Shiraz University
2 Chemical Engineering Department, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده English

In this paper, the changes in exergy efficiency and exergy destruction of the process of co-production of liquefied natural gas (LNG), ethane, and the feasibility of electricity production by recovering the energy from burning flare gas and transferring it to the natural gas liquefaction unit with two cooling cycles are investigated. In order to recover the energy from the flare gas, by presenting a new process, the energy of this unit has been used to generate electricity and supply the energy required by the distillation towers in the liquefaction unit. Next, the effect of changing the feed gas flow rate on the process parameters was investigated. The exergy efficiency of the main units and the entire process was also calculated separately. The results show that with increasing feed flow rate, the exergy efficiency of the feed gas liquefaction unit increases slightly and the exergy efficiency of the flare gas recovery unit increases significantly. The exergy efficiency of the entire process also decreases by about 1.11%, which is due to the increase in the power consumption in the compressors, the decrease in power output in turbines, and the increase in the flow rates. The highest percentage of exergy destruction is related to the reactor, heat exchangers, and water coolers, respectively. Moreover, economic analysis reveals that increasing the feed gas flow rate enhances the process's Net Present Value (NPV). The results of this study showed that the proposed new process has a high potential for producing LNG.

کلیدواژه‌ها English

Flare gas recovery
Power generation
Liquified natural gas (LNG)
Absorption refrigeration
Exergy analysis
Economic analysis

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 مهر 1405