لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

چرخۀ آلام یک چرخۀ اکسیژن- سوخت برای تولید برق از گاز طبیعی با انتشار آلایندگی بسیارکم است. وقتی سوخت این نیروگاه به گاز طبیعی مایع تغییریابد، کار مربوط به فشرده سازی گازطبیعی کاهش می یابد و در این صورت این چرخه توان رقابتی بالایی با سایر چرخه‏های متداول نیروگاهی خواهدداشت. در مطالعۀ حاضر، دو راهکار برای استفاده از انرژی سرد گاز طبیعی مایع بررسی شد تا کار فشرده سازی دی اکسیدکربن در چرخۀ آلام را کاهش دهند. نتایج نشان داد که یک پارچه‏سازی حرارتی مستقیم فرایند گازی‏سازی مجدد گاز طبیعی مایع و فرایند مایع سازی جریان دی اکسیدکربن جذب شده در چرخه، صرفه جویی در مصرف انرژی را به میزان /3446 درصد درپی دارد. هم چنین، میزان گاز دی اکسیدکربن جذب شده در روش یک پارچه ‏سازی حرارتی غیر مستقیم بااستفاده از چرخۀ رانکین آلی کمتر از روش مستقیم است، اما این روش باتوجه به تولید برق بیشتر، بهترین گزینه برای بهبود طرح پایه است و باعث صرفه جویی 58 درصدی در مصرف انرژی می شود.

با توجه به نام گذاری قرن حاضر به عنوان قرن گاز و جایگاه ایران به عنوان دومین دارنده ذخایر گازی جهان و لزوم بهره برداری بهینه از این موهبت الهی، به منظور افزایش توان صادرات گاز کشور در راستای تحقق اهداف سند چشم انداز بیست ساله برای قرار گرفتن در مقام سومین تولیدکننده گاز در جهان با سهم 10 درصد از تجارت جهانی گاز، در این پژوهش، اجرای پروژه تولید گاز طبیعی مایع شده (LNG) به عنوان یکی از مناسب ترین راه های صادرات گاز طبیعی برای ایران، بررسی شده است.بنابر نتایج به دست آمده از ارزیابی اقتصادی طرح، که از طریق روش تحلیل هزینه - فایده و با استفاده از نرم افزار اکسل انجام گرفته است، اجرای این طرح کاملا اقتصادی بوده و علاوه بر این از سودآوری مطلوب و نرخ بازده داخلی بالایی نیز برخوردار است. با انجام تحلیل حساسیت، مشخص شد که حساس ترین پارامتر در این پروژه، قیمت فروش LNG با رابطه مستقیم است و پس از آن هزینه سرمایه ای البته با رابطه معکوس بیش ترین تاثیر را بر IRR پروژه دارد. قیمت گاز خوراک نیز به صورت معکوس تاثیر قابل توجه ای بر نرخ بازده داخلی پروژه داراست.

توسعه صادرات گاز طبیعی به صورت مایع شده (LNG) به سبب شرایط حاد تحریمی کشور، محدودیت امکان صادرات گاز طبیعی از طریق خط لوله و گسترش تولید و استفاده از LNG در سبد انرژی کشورهای مختلف از جمله ضروریات توسعه صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کشور قلمداد می شود. در مقاله حاضر تلاش شده است تا بر اساس داده های واقعی برای واحدهای کوچک-مقیاس و شرایط فعلی بازار داخلی و جهانی ابعاد این سرمایه گذاری مجددا بررسی شود و با بررسی عوامل مختلف موثر بر اقتصاد طرح به صورت همزمان و با درنظرگرفتن روابط تنگاتنگ بین آن ها، حساسیت اقتصاد طرح نسبت به تغییرات هر یک از این عوامل مدنظر قرار گیرد. بر اساس نتایج به دست آمده، احداث واحدهای کوچک-مقیاس تولید LNG در ایران از نقطه نظر سودآوری و نرخ بازگشت سرمایه بسیار توجیه پذیر می باشد. با توجه به حساسیت و همبستگی نرخ فروش محصول تولیدی به قیمت نفت صادراتی در منطقه آسیا، نتایج حاصل از بررسی شرایط اقتصادی طرح نسبت به تغییرات قیمت نفت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و پیشنهادهایی در خصوص بهبود فرمول قیمت گذاری خوراک با هدف تامین بازده مناسب سرمایه گذار در کنار حفظ منافع وزارت نفت و شرکت ملی گاز ایران مطرح شده است.

در سال های اخیر افت فشار شبکه مصرف گاز کشور بویژه در فصل سرما دغدغه ای بوده است که دولت و وزارت نفت را متاثر نموده و در مواردی مردم کشورمان بشدت دچار مشکل شده اند که کاهش شدید مصرف نیروگاهها و بعضا توقف صادرات گاز برای کاهش بحران بعنوان راه حل به کار رفته است. بنابراین تمهیدات و تدابیری برای برقراری پایداری در راستای امنیت شبکه توزیع و انتقال امری مهم و ضروری می باشد. اختلاف چشمگیر بین مصارف تابستانی و زمستانی با توجه به دوری مبادی تولید تا نواحی عمده مصرف در زمستان، ایجاب می کند که ایجاد ذخایر نزدیک به مراکز عمده مصرف بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد و تنها به سیستم تولید و انتقال و تامین گاز به صورت مستقیم اکتفا نکرد. احداث واحدهای کوچک تولید LNG و مخازن مربوط به آن در مجاورت نواحی پرمصرف برای اوج زدایی مصرف روزانه در زمستان مناسب است. در این مجتمع های کوچک، در طول ماههای گرم سال می توان گاز را به مایع تبدیل و به هنگام ضرورت در روزهای سرد زمستان تبخیر و به شبکه گازرسانی تزریق کرد. البته این واحدها می توانند حتی در مواقعی از فصل زمستان، که میزان مصرف نسبت به تولید و عرضه از مبادی اصلی کاهش نسبی می یابد، مازاد گاز را از خطوط لوله دریافت و به مایع تبدیل و ذخیره کنند و بدین ترتیب ذخیره مخازن LNG حتی المقدور بازسازی و حفظ می شوند. ضمن آنکه نقش کلیدی و استراتژیک گاز مایع در برآورده ساختن نیاز فزاینده به انرژی و کمبود دانش فنی در این خصوص از دیگر ضرورت هایی است که لزوم توجه به آن به چشم می خورد.

در این تحقیق، سیستم مایع ساز گاز طبیعی دو طبقه ای مبرد چندجزیی -که بالاترین بازدهی را در بین چرخه های مایع سازی گاز طبیعی داراست- مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، بررسی عملکرد سیستم مایع ساز گاز طبیعی دو طبقه ای مبرد چندجزیی تحت تاثیر تغییرات شرایط عملیاتی و محیطی خوراک می باشد. شرایط محیطی قابل تغییر در طول فرایند مایع سازی، دما، فشار و ترکیب گاز خوراک می باشند. برای مشاهده پاسخ سیستم مایع ساز دو طبقه ای مبرد مخلوطی به این تغییرات، سیستمی که قبلا طراحی و پیاده سازی شده است، به عنوان حالت پایه انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با کاهش دما و افزایش فشار گاز طبیعی خوراک، کار مصرفی ویژه کاهش می یابد و از آن جا که در این شرایط حداقل دمای بین جریان های گرم و سرد در مبدل ها فقط اندکی از مقدار مجاز 3 درجه سلسیوس کم تر شده می توان با قبول ضریب اطمینان (مقداری اندک) کم تر از حالت بهینه از این مزیت به وجود آمده استفاده کرد. هم چنین با افزایش دما و کاهش فشار گاز طبیعی خوراک، ضمن افزایش کار مصرفی ویژه، شرایط تداخل دمایی در مبدل ها اتفاق می افتد بنابراین باید از ورود گاز خوراک به این ناحیه ها با کنترل های خاص جلوگیری شود. هم چنین تغییر درصد مولی اجزای گاز طبیعی (کاهش اجزای سبک در ترکیب خوراک) باعث می شود 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.

در فرآیند جی.تی.ال. (Gas-To-Liquid) تغییر گاز طبیعی از فاز گازی شکل به محصولاتی در فاز مایع منجر به آزادسازی مقادیر زیادی انرژی می شود. از طرف دیگر جریان های متعدد گرم و سرد در این فرآیند دارای اختلاف درجه حرارت قابل توجهی است. بنابراین، فرآیند جی.تی.ال. به شدت انرژی زاست و توانایی تولید مقادیر قابل توجهی انرژی مازاد بر نیاز خود را دارد و حتی امکان تاسیس نیروگاه برق در کنار آن وجود دارد؛ به عبارت دیگر، واحد جی.تی.ال نه تنها از منظر انرژی خودکفاست، بلکه می تواند تولیدکننده نیز باشد. در این مقاله رویکردهای مختلف بهینه سازی انرژی در یک واحدGTL  به ظرفیت ده هزار بشکه در روز مطالعه و با نرم افزارهای بهینه ساز انرژی در قسمت های گوناگون فرآیند بهینه سازی انرژی انجام شده است. در نهایت روش مناسب تر انتخاب و میزان انرژی تولیدی آن محاسبه و گزارش شده است. بر اساس نتایج این مطالعه، شبکه ای یکپارچه از مبدل های حرارتی پیشنهاد شده است.