Other language title :
توليد LNG به روش مبرد آميخته تك مرحله اي در مقياس قابل حمل: انتخاب پيكربندي و آناليز حساسيت
Title of article :
Skid-Mounted SMR Packages for LNG Production: Configuration Selection and Sensitivity Analysis
Author/Authors :
Shirazi, Laleh Gas Research Division - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran , Sarmad, Mehran Gas Research Division - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran , Moein, Peyman Gas Research Division - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran , Hayati, Reza Gas Research Division - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran , Anahid, Sanaz Gas Research Division - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran , Zare, Marziyeh Research & Technology Directorate of National Iranian Gas Company, Tehran, Iran
Abstract :
On review of skid-mounted LNG technology providers, single mixed refrigerant (SMR), ni-trogen expander and self-refrigerated processes have been used for LNG production in skid scale. However, SMR processes are more efficient and have lower rotating equipment. By RIPI comparative
study on commercialized SMR processes and more than 100 patents in this topic, the SMR process with one phase separator (by 43% sharing
in SMR processes), has been selected for skid LNG plant. Regarding to
process complexity of multi-phase separators in SMR loop, these types of
cycles were not selected. Otherwise SMR process without phase separator
was not selected for skid LNG plant because of the freezing possibility of
heavy hydrocarbon refrigerants in this configuration.
Several single-phase separator SMR processes can be used based on
arrangement of equipment in liquefaction and refrigeration sections.
By extensive study and according to skid design limitations (e.g., the
minimum number of fixed and rotating equipment, minimum process
complexity and dimension and etc.), two process arrangements has been
selected, simulated and optimized. Also, a sensitivity analysis on the feed
pressure and temperature as well as the composition of MR and feed was
done. Energy consumption of these two configurations was calculated
and the complexity of them was compared. According to the results
obtained in this study and considering lower total annualized cost of
LNG unit and the necessity of pro-cess simplicity in the skid scales, the best case was recommended for LNG skid-mounted packages.
Farsi abstract :
بررسي صاحبان فناوري مايع سازي گاز طبيعي در مقياس قابل حمل، نشان مي دهد كه فرآيندهاي مبرد آميخته تك مرحله اي، سيكل انبساطي نيتروژن و فرآيندهاي خود سرمايش، براي توليد گاز طبيعي مايع شده، استفاده شده است. در بين فرايندهاي نامبرده شده، فرآيندهاي مبرد آميخته تك مرحله اي از بازده انرژي بالاتري برخوردار بوده و از تجهيزات دوار كمتري استفاده مي كند. با توجه به مطالعات پژوهشگاه صنعت نفت در مورد فرآيندهاي تجاري سيكل مبرد آميخته تك مرحله اي و مطالعه بيش از 100 اختراع در اين رابطه، فرايند مبرد آميخته تك مرحله اي با يك جداكننده فازي (با 43٪ اشتراك در فرآيندهاي مبرد آميخته تك مرحله اي)، براي توليد گاز طبيعي مايع شده در مقياس قابل حمل، انتخاب شده است. با توجه به پيچيدگي فرآيندهاي مبرد آميخته تك مرحله اي با چند جداكننده فازي، اين نوع چرخه ها انتخاب نشده اند. از طرفي فرآيند مبرد آميخته تك مرحله اي بدون جداكننده فازي به دليل احتمال يخ زدگي هيدروكربن هاي سنگين موجود در مبرد، انتخاب نشده است.
چندين فرآيند مبرد آميخته تك مرحله اي با يك جداكننده فازي بر اساس چيدمان تجهيزات در بخش هاي مايع سازي و سردسازي قابل استفاده است. بامطالعه گسترده و با توجه به محدوديت هاي طراحي در مقياس قابل حمل (به عنوان مثال حداقل تعداد تجهيزات ثابت و دوار، حداقل پيچيدگي فرآيند و ابعاد و غيره)، دو آرايش فرآيندي در اين مقاله انتخاب، شبيه سازي و بهينه سازي شده است. آناليز حساسيت بر روي فشار و دماي خوراك و همچنين اجزاء مبرد آميخته و تركيب درصد خوراك انجام شده است. انرژي مصرفي اين دو آرايش محاسبه شده و پيچيدگي آن ها با يكديگر مقايسه شده است. با توجه به پايين بودن ميزان توليد LNG و لزوم سادگي فرآيند در مقياس قابل حمل و با توجه به نتايج اقتصادي بهترين گزينه توصيه شده است.
Keywords :
LNG , Single Mixed Refrigerant , Optimization , Sensitivity & Economic analysis , Skid Design
Journal title :
Journal of Gas Technology