دانلود تحقیق معرفی LNG به عنوان سوخت برتر

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق معرفی LNG به عنوان سوخت برتر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

LNG عبارت است از گازطبیعی مایع شده.                             

 LNGبه عقیده بسیاری  تامین کننده سوخت آینده دنیاست.

گاز طبیعی مخلوطی از ترکیبات اصلی وابتدایی مانند متان ، دی اکسید کربن ،نیتروژن وگازهای دیگر میباشد.

گاز طبیعی بی رنگ بی بو بی مزه و طعم است .

در مقایسه با منابع نفتی که حداکثر تا 43 سال دیگر می توانند به عنوان منبع انرژی بحساب آیند، گاز طبیعی 66 تا 70 سال دیگر به عنوان منبع انرژی به حساب می آید .

انرژی گرمایی که از سوختن یک گالن LNG به  دست می آیدBTU 86500 است.

یک  BTU  به طور ساده مقدار گرمایی است که اگر به یک پوند آب خالص داده شود یک درجه فارنهایت دمایش را افزایش می دهد .

جمهوریهای مشترک المنافع   وبه طور متمرکز ترکمنستان 3/1 ذخایر گاز طبیعی جهان را در اختیار دارند .

پس از آن ایران قطر استرالیا گینه نو نیجریه لیبی ومصر در رده های بعدی از نظردارا بودن ذخایر گاز قرار دارند.

OPEC  به تنهایی %45 از ذخایر گاز طبیعی جهان را در دست دارد،در مقایسه با دارایی نفت که %78 سهم ذخایر نفتی دنیا در اختیارOPEC    می باشد .

اولین و طبیعی ترین روش انتقال گاز طبیعی انتقال آن به وسیله خط لوله می باشد .

که از سال 1920 در امریکا برای اولین بار وسپس شبکه های گسترده ای  در کشورهای دیگر دنیا ایجاد گردید .

اما روش دیگر برای انتقال گاز طبیعی انتقال آن توسط دریا مانند سایر فراورده های سوختی است.این قسمت مهمترین بحث ما در این سمینار می باشد .

با برسی نقشه ها می بینید که در اروپا به عنوان بزرگترین مصرف کننده گاز طبیعی 10 ترمینال فعال  برای پذیرش و دریافت گاز طبیعی وجود دارد .

به طور خلاصه سه ترمینال در اسپانیا دو ترمینال در فرانسه یک ترمینال در بلژیک یونان ترکیه پرتغال وایتالیا. البته سه پروژه در حال ساخت دیگر در اسپانیا ویک پروژه در حال ساخت نیز در ایتالیا بزودی به بهره برداری می رسند.{3}

در 30 سال اخیر با توجه به مزایای انتقال گاز طبیعی از طریق دریا استفاده از خط لوله در پروژه های بین کشورها منسوخ شده است .

مسایل امنیتی یکی از مهمترین عوامل می باشد .

تجارت LNG آزادی عمل وکمترین وابستگی را برای وارد کننده در بر دارد.

انتقال LNG با کشتی بسیار رشد کرده است،همانطور که قبلا گفتیم بخاطر مسایل استراتژیک و عدم وابستگی که ساخت خط لوله به همراه دارد.

به عنوان مثال برای انتقال گاز از روسیه به پرتغال باید حداقل از چهار کشور مختلف خط لوله را عبور داد.{4}

با این توضیحات ما به اهمیت اتنقال LNG  وگاز طبیعی از طریق تجارت دریایی پی بردیم،اما قبل از انتقال گاز چه اتفاقی می افتد؟

گاز باید مایع شود.

گاز خام بوسیله خط لوله به یک PLANT  ا نتقال داده می شود و در ابتدا آب ، جیوه ، دی اکسید کربن آن زدوده می شود.

این پیش تصفیه برای مایع سازی گاز طبیعی بسیار لازم می باشد.

پروسه مایع سازی به صورت مرحله ای انجام می گیرد .

در یک مرحله پروپان سپس اتیلن و در آخر ماده اصلی ،متان مایع می شود.

این سیکل عظیم تبرید دمای گاز را به طور مرتب کاهش می دهد تا در نهایت هر جزء مایع شود.

این سیستم درست شبیه یخچال عمل می کند با کمپرسورهای بسیار عظیم وشیر های فشار شکن و اواپراتورهای مورد نیاز.

پس از انجام پروسه ، LNG  تولیدی به مخازن عایق شده که برای شرایط نگهداری مواد کرایوژنیک ساخته می شوند مثل آلیاژهای آلومینیوم ،ورقهای استنلس استیل و کامپوزیتهایی که جهت تهیه مخازن تنش زدایی شده اند.

این مخازن حتما باید در مقابل زلزله و طوفانهای شدید  مقاوم  باشند.

از این مخازن ذخیره است که LNG  به طور مستقیم به کشتی ها و حمالهای  LNG   منتقل می شود.

در کشتیهای LNG   گاز طبیعی در فشار محیط ولی در دمای پایین تر از 162- حمل می شود.

باا نجام مطالعات کامل بر روی هزینه ها ، سایز، امنیت ، امکانات ذخیره ، تخلیه   بالاخره اولین کشتی در سال 1957 با نام METHANE PIONEER با ظرفیت 5000 متر مکعب  ساخته شد.{1}

  به طور کلی دو نوع کشتی LNG  ساخته می شود :

کشتی با مخازن کروی جدا از هم

کشتی با مخازن پوسته ای یا غشایی

کره به عنوان بهترین سازنده کشتی های LNG  در دنیا مطرح است.

اسپانیا به عنوان بهترین دارنده کشتی های LNG  در انواع مختلف در دنیا مطرح میباشد.

سیستم عایق کاری مخازن به طور کلی از روش غشاهای مرکب انجام  می شود.

در دنیا روشهای بسیاری بکار گرفته شده است ، اما کارا ترین روش استفاده از غشاهایی است که در داخل از آلیاژ نیکل با ضریب بسیار پایین انتقال حرارت انتخاب می شود و از بیرون بوسیله لایه های پرلیتی والیاف چوبی محافظت میشوند می باشد.

یکی از مدلهای رایج برای مخازن LNG  مدل کاواساکی است که از چهار مخزن جداگانه ساخته می شودو قابلیت حمل 138000 متر مکعب LNG را دارد،در آن از توربین 28000 کیلو واتی کاواساکی بهره گرفته شده است.{1}

این کشتی با سرعت 19.5 نات حرکت می کند. پمپ تخلیه آن قادر است مخازن را ظرف 12 ساعت تخلیه کند !

اما عمر کشتی های LNG  چقدراست ، بعد از چند سال استفاده از کشتی دیگر آنها دارای ارزشی نیستند؟

با توجه به نوع کشتی کیفیت ساخت واستاندارد رعایت شده و با در نظر گرفتن مسایل امنیتی عمر مفید بین 23 تا 25 سال در نظر گرفته می شود.

موارد زیر نیز به روشنی اهمیت صنعت LNG  را نشان می دهد :

 1) انتقال گاز  با یک چنین مخازنی بسیار سریع تمیز وایمن می باشد .

2) گاز طبیعی در مقایسه با سایر گازها بسیار سبک است .

3) انتقال LNG  هیچگونه آلودگی برای دریا ها در بر ندارد .

4) کاملا ایمن است از نظر ذخیره ،حمل و تخلیه .

5) بسیار اقتصادی است .

شامل 88 صفحه فایل WORD قابل ویرایش

دانلود تحقیق LNG

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق LNG دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اولین تجربه مایع سازی گاز به قرن 19 میلادی برمی‌گردد که دانشمند انگلیسی مایکل فارادی انواع مختلف گاز و گاز طبیعی را به صورت مایع درآورد.  اولین واحدLNG در سال 1912 در ویرجینیای غربی ساخته شد و اولین واحد تجاری در 1941 در کلیولند واقع در ایالت اوهایو به بهره‌برداری رسید.  اولین محموله LNG به حجم 5000 متر مکعب در سال 1959 از لوییزیانا به جزیره Canvey در انگلیس حمل گردید.  در سال 1964 اولین تأسیسات دور LNG در الجزایر به بهره‌برداری رسید و اولین پایانه دریافت LNG در انگلیس آغاز بکار کرد.  در سالهای

1972 تا 1990 تجارت LNG توسعه یافته و تولید این فرآورده در برونئی ، اندونزی، ابوظبی، مالزی، استرالیا آغاز شد.

مشخصات فنی LNG   

گاز طبیعی‌ مایع‌شده‌(LNG)  مایعی‌ روشن‌، بدون‌ هیچ‌ رنگ‌ ، بو و غیر سمی است و نسبت به فلزات یا سایر مواد حالت خورندگی ندارد. ‌  بخش‌ اعظم‌ آن‌ از گاز متان‌ تشکیل‌ شده‌ ‌ و درصد ناچیزی‌ هم‌ هیدورکربن‌های‌ آلی‌ و نیتروژن‌ در آن‌ یافت‌ می‌شود با توجه‌ به‌ ترکیبات‌ آلی‌ این‌ ماده‌، خواص‌ آن‌ از جهت‌ ارزش‌ حرارتی‌ و چگالی‌، می‌تواند متفاوت‌ باشد. ولی‌ بطور کلی‌ مشخصات‌ فیزیکی LNG به‌ شرح‌ زیر است‌:

1 -2-  وزن‌ مخصوص  : 0.425  گرم

2-2- چگالی‌:  26.5  پوند بر فوت‌ مکعب‌

3-2-  نقطه‌ جوش : 161 درجه‌ سانتیگراد

3-3- دمای احتراق خودبخودی : 534 درجه سانتیگراد

3-4-  وزن مولکولی : 04/16

 پروسه های تولید LNG

اساس روش­های مختلف تولید LNG، سردسازی گاز طبیعی تا دمای حدود  - 161.5 ºC درجة سانتی­گراد در فشار اتمسفریک است. در همه این روش­ها گاز طبیعی پس از خروج از مخزن و جداسازی مایعات گازی و طی مراحل نم­گیری و سولفورزدایی، ابتدا تا دمای ºC ‌35-  درجة سانتی­گراد سرد شده و سپس وارد بخش مایع­سازی می­گردددر این فرآیند، گاز طبیعی طی تبادل حرارتی با یک سیال مبرد تا دمای - 161.5 ºC   درجة سانتی­گراد سرد شده و به حالت مایع تبدیل میشود

 مزایای LNGبه عنوان سوخت خودروها:

1- چگالی بالا

2- سرعت سوختگیری(برای ماشینهای بزرگ

3- قابل حمل بودن و دسترسی آسان

4- مخازن ذخیره‌سازی سبک‌تر

5- عدم کاهش کارایی موتور‌ها با سوخت LNG

6- شباهت به سوخت‌های فعلی

معایب استفاده از LNG:

بسیاری از مردم به استفاده از مواد در دماهای پایین عادت نداشته لذا نیاز به آموزش خاصی در زمینه استفاده از سوخت در دمای خیلی پایین هست.

در ایستگاههای سوخت گیری خطوط انتقال گاز از مخزن به خودرو ( شامل لوله  ها شیرآلات و وسایل اندازه گیری) جهت انتقال LNG در حالت مایع باید پیش از شروع، سوخت تا دمای  ºF 260- سرد شوند در غیر اینصورت منجر به تبخیر بخشی از سوخت می شود.

شامل 6 صفحه فایل WORD قابل ویرایش بهمراه 14 اسلاید POWERPOINT

دانلود تحقیق فرایند تولید LNG

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق فرایند تولید LNG دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کرایوژن:

به مایعی اطلاق می شود که در فشار اتمسفر یک و در دمای منهای 110 درجه کلوین می جوشد  مانند هلیم، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و متان .

دمای کرایوژنیک:

دمایی در حدود صفر درجه مطلق می باشد .

 فرآیند مایع سازی تا دمای کرایوژنیک با روش های مرسوم سرد سازی به سرعت گسترش یافته که دلیل اصلی آن فاکتورهای اقتصادی زیر بوده است :

1)     افزایش سرعت نیاز به سوخت و انرژی برای مناطقی که در آن کمبود منابع انرژی وجود دارد و انتقال مازاد سوخت و انرژی ، از مناطق دارای این منابع به آنجا.

2)     جذبه اقتصادی تولید گاز طبیعی مایع شده (LNG)، نسبت به روشهای مرسوم انتقال مانند خط لوله

3)     افزایش سریع نیاز به هلیم ، اکسیژن ، نیتروژن که تولید آنها به روش فرآیند های مایع سازی ، اقتصادی تر می باشد.

یک واحد مایع سازی، از کنار هم قرارگرفتن Expander ها (یا شیر های ژول _ تامسون) کمپرسورها و  مبدلهای حرارتی حاصل می شود. این  مایع سازی، یا بوسیله سیال مبرد می تواند انجام گیرد و یا در برخی موارد با انبساط دادن (یعنی افت فشار همراه با افت دما) که در حالت دوم برای سیالهای کرایوژن مانند هلیم ، هیدرژن و نئون ،انجام می گیرد. زیرا این سیالات دارای دمای بحرانی خیلی پائینی هستند. برای این گازها یک انبساط نهایی  لازم است تا دمایی پایین تولید گردد.{5}.

 انواع مایع سازی گاز طبیعی :

1)                در دمای معمولی و فشار بالا(CNG)

2)                در دمای پایین و فشار معمولی(LNG)

که CNG گاز طبیعی فشرده شده(Compressed Natural Gas) نام دارد و اکثراً شامل پروپان بوتان(C3,C4)می باشد که تنها باعامل فشار می توانند به صورت مایع در آیند در حالی که LNG گاز طبیعی مایع شده(Liqufied Natural Gas) بوده و اکثراً شامل متان می باشد، که دارای دمای جوش  -163 درجه سانتی گراد در فشار اتمسفر یک می باشد. مایع کردن این گاز خیلی مشکل و فرآیند پرهزینه ای می باشد بر خلاف CNG نمی توان تنها با عامل فشار آن را مایع نمود. مشخص است که در یک گاز طبیعی اگر متان مایع شود، بقیه ترکیبات آن نیز به صورت مایع در خواهد آمد، پس شرایط  LNG  دمای -163  درجه سانتی گراد و فشار اتمسفر می باشد.

 مقادیر مجاز ناخالصی های گاز طبیعی برا ی فرآیند مایع سازی :

از مشکلات عمده در تعیین و انجام محاسبات و طراحی یک واحدLNG تعیین مقدار مجاز H2S,CO2،H2O و Hg و هیدروکربورهای سنگین است که در سیستم ایجاد اشکال نکنند که مقدار مجاز آنها و نوع اشکال آن سیستم، در شکل زیر آورده شده است.

 رفع آلوده کننده ها و ناخالصی های گاز :

برای دفع ناخالصی های گاز ابتدا گاز را در واحد شیرین سازی در تماس با محلول آمین قرار می دهند تا دی اکسید کربن و درصدی از سولفید هیدروژن و دیگر ترکیبات سولفور از آن گرفته شود. سپس گاز طبیعی از برج امین به برج دیگری به نام  Stripperفرستاده می شود تا ترکیبات اسیدی از آمین جدا شوند. اگر گاز دی اکسید کربن از گاز گرفته نشده باشد موجب می شود تا در طول فرآیند مایع سازی یخ زدگی در دستگاه ها دیده شود .

میزان ترکیبات گوگردی نیز در اینجا تا استانداردهای گاز طبیعی (یعنی 4 ppmv) گرفته شود. آب موجود در گاز طبیعی نیز باید به طور کامل گرفته شود تا در طول فرآیند مایع سازی هیدرات و یخ در دستگاهها تشکیل نگردد. برای این امر گازی که برج امین را ترک می کند را وارد اولین مرحله تبرید می نمایند. آب مایع شده پس از این مرحله را از گاز طبیعی جدا می نمایند سپس گاز به یک مولکولار سیو فرستاده می شود تا آب پخش شده در گاز هم گرفته شود. هم زمان هیدروکربن های سنگین هم از سیستم خارج می گردند تا در دستگاهها باعث ایجاد رسوب و لجن نشود این مایعات به واحدی به نامStablizer فرستاده می شوند. آخرین مرحله تصفیه گاز، عبور آن از یک بستر کربن فعال برای گرفتن جیوه موجود در آن است ، زیرا باعث خوردگی و آسیب آلومینیوم می شود.

 انواع روشهای مایع سازی گاز طبیعی :

1)                در دمای معمولی و فشار بالا CNG (که مناسب برای  مخلوط پروپان و بوتان می باشد)

2)                در دمای پایین و فشار معمولی  LNG ( گاز طبیعی یا متان مایع شده)

گاز طبیعی اکثرا متان با دمای اشباع -163 c است که مایع کردن آن خیلی مشکل و فرآیندی بسیار پر هزینه می باشد.هرگاه گاز متان مایع گردد قطعاً بقیه مواد هم مایع خواهند شد .در نتیجه مایع سازی و انجام فرآیند (LNG) حجم گاز تا 600  برابر کمتر می شود.

محاسبات LNG صرفاً محاسبات حرارتی می باشدوکار روی بهینه سازی آن نیاز به اطلاعات ترمودینامیک لازم دارد. از مهمترین مطالعات انجام شده که بسیار پیچیده می باشد، محاسبه دقیق آنتالپی ها می باشد .

از مشکلات دیگر وجود مقادیر H2O و H2S و CO2 در بستر های گاز طبیعی می باشد. این ناخالصیها در سیستم ایجاد اشکال می کنند و مقدار هر کدام از آنها باید در حد استاندارد قرار گیرد. فرآیند جداسازی مقادیر فوق را فرآیند شیرین سازی گاز گویند. مایع سازی گاز طبیعی را هم می توان قبل از شیرین سازی گاز انجام داد هم بعد از آن اما به طور متداول به علت احراز از مسائل خوردگی معمولاً فرآیند مایع سازی بعد از شیرین سازی انجام می دهند.

در هنگام تولید  LNG باید مواد سنگین از سیستم جداشوند لذا شیرین سازی قبل از مایع سازی در بازدهی سیستم تاثیر می گذارد چرا که مواد سنگین دارای ارزش حرارتی می باشند و ارزش حرارتی آنها بالاتر از ارزش حرارتی گاز طبیعی است. در نتیجه شیرین سازی علاوه بر اینکه از خوردگی در سیستم جلوگیری می کند در بالابردن بازدهی فرآیند تولید(LNG) همراه است .

شامل 47 صفحه فایل WORD قابل ویرایش