بررسی تأثیر نشت اجزای مبرد در فرایند دوگانه مبرد چند جزیی جهت مایع سازی گاز طبیعی

امروزه پس از نفت که بزرگترین منبع انرژی جهان می باشد، گاز طبیعی به علت داشتن مزایای فراوان جایگاه ویژه ای در بین دیگر سوخت های فسیلی دارد به طوری که تجارت جهانی گاز طبیعی در طول دهه اخیر به بیش از دو برابر رسیده است. در طول این دهه جهت بهبود تکنولوژی مایه سازی گاز طبیعی و رسیدن به مقیاس تولید با صرفه تلاش های زیادی صورت گرفته است. برای رسیدن به این نقطه، مطالعه بر روی سیکل های مختلف تولید LNG بسیار مورد اهمیت است. مهمترین عامل استفاده از گاز طبیعی عامل انتقال آن می باشد، زیرا که مایع سازی و انتقال گاز طبیعی مایع شده توسط کشتی های مخصوص حمل، بهترین و مناسب ترین راه انتقال در مقایسه با انتقال توسط خطوط لوله که دارای هزینه و مشکلات زیادی می باشد است. از انجایی که متان عمده ترین ماده تشکیل دهنده گاز طبیعی است، لذا مایع سازی آن نیاز به شرایط خاصی از جمله دمای بسیار پایین و فشار بالا دارد. در سیکل های آبشاری به علت استفاده از مبردهای خالص، به علت برگشت ناپذیری ها که در مراحل انتقال حرارت ایجاد می شود راندمان کلی سیستم کاهش می یابد که استفاده از مبردهای چند جزیی مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از مسائل مهمی که در فرایندهای مبرد چند جزیی مطرح می باشد، مساله نشتی و تغییر درصد اجزای تشکیل دهنده مبرد چند جزیی بر ار وجود حفره در خطوط پر فشار و تاثیر آن بر عملکرد سیکل می باشد، که در این پژوهش به این موضوع پرداخته شده است. شبیه سازی فرایند توسط نرم افزار شبیه ساز هایسیس انجام شده است. با بررسی نشتی در قسمت های پر فشار مانند جریان های بعد از کمپرسور که باعث تغیر در درصد اجزای مبرد چند جزیی می شود، به این نتیجه رسیدیم که نشتی باعث کاهش کار بر جرم مولی شده که در ابتدا یک مزیت به نظر می رسد ولی با بررسی دقیق تر دیگر نتایج بدست آمده مانند کاهش جرم گاز طبیعی مایع تولید شده و کاهش اختلاف دمای بین جریان های گرم و سرد در مبدل های حرارتی که پس از مدت زمانی که نشتی رخ می دهد باعث ایجاد تداخل دمایی و اختلال در عملکرد مبدل می شود، بنابراین به این نتیجه رسیدیم که نشتی هرچند که اندک باشد ولی با گذشت زمان باع عملکرد نامناسب فرایند شده و ظرفیت تولید کاهش خواهد یافت.

Keywords:

مایع سازی گاز طبیعی , مبرد چند جزیی , چرخه دوگانه مبرد مخلوطی , گاز طبیعی مایع