پرۆسەی گەرمی-سەردکردن لە LNG

Mekanîzma Sereke Di Pêşveçûna Mayîbûna LNG de

Prosesê çêkirina gazê ya tabîî ya mayî li ser yek karê bingehîn e: germî ji metanê dertîne ta ku di dera -162°C de bi awayekî mayî bibe. Prosesê gerdînîkirina serde motorê ye ku vê pêk tîne. Ev ne yek amûrekî yekane an jî qedînekî jî yên cuda ye — ev stratejiyekî termodynamîk e ku li ser hemû prosesê ya mayîbûnê diherike.

Li hêsanî, vê prosesê ji bo rêzê ya gazê bi fîşarê ya bilind tê bikaranîn û li ser şertek an jî li ser turboexpanderê dikeve. Di vê kêm bûna germî de, vê rêza serya dê wekî refrigerantê ji bo asta pêşve bêne bikaranîn. Serîlêdanên peyvî yên vê kêm bûna germî û guherîna germî bi rêk ve gazê dixweşînin heta ku bi awayekî xwînî were şikilandin.

Yekîneya rakirina nîtrojenê (NRU) karîbûna girîng a vê prensîbê ye. Dema ku gazê natûralê nîtrojenê zêde dihewîne — ku ne heye ji bo nirxê germî û cihê li ser barê LNG-ê digire — NRU bi rêya distîlasyona cryogenicê wê ji hev vequtandiye. . Ev proses bi kêm bûna germî û kondensasyonê tê bikaranîn da ku nîtrojen ji LNG-ê vequtîne bê ku ji kîmyewîyan were bikaranîn . Rêzikirin bi qasî barê nîtrojenê diguhere, ji flashê kontrolkirî ya hêsan heta çêkirina torê ya pîroz an jî torê ya distîlasyonê ya pîroz .

ئەمە گرنگە چونکە سپسیفیکەسیۆنەکانی گازی پایپ لاین و کۆنتراکتەکانی ئێکسپۆرتی LNG هەردووکیان سەرحدێکی زۆر قورس بۆ نیترۆجین دەبەخشن. بەبێ NRU-ی بەهێز، LNG یان بەشێوەیەکی نادروستە بەکارهێنراوە یان تایبەتمەندیەکەی ناگونجێت یان بەرھەمھێنەرەکە کەمترین ئەنەرجی بە ھەر مەترێکی کیوبیک دەباتەوە لەوەی کە دەکرێت. لە ھەردوو حاڵەتدا، ئەگەری ئابوورییەکە کەم دەبێت.

توربۆ ئێکسپاندەرەکان لە مقابل ڤالڤەکانی جۆول-تۆماسۆن: یەکێک لە ڕێگە باشەکانی ھەڵبژاردە

گەرمی خۆڕاگرتنی سەردەکە دەتوانرێت بە دوو میکانیزمی سەرەکی بەدەست بھێنرێت: ڤالڤەی جۆول-تۆماسۆن و توربۆ ئێکسپاندەر. ھەردووکیان فشار و گەرمی گاز دەکەمێنن، بەڵام بە شێوەیەکی جیاواز ئەنجام دەدرێن، و ھەڵبژاردەی نێوانیان ھەبوونی کاریگەرییەکی ڕاستەقینەیە لەسەر کارکردەنی کارگەکە.

ڤالڤەی جۆول-تۆماسۆن سادەیە، نرخی کەمە و ھیچ پێکھاتەیەکی جوڵاوەی نییە. گاز لەسەر ڤالڤەکە بەرەوپێش دەکەوێت و گەرمی کەم دەبێت بەھۆی ئەوەوەی جۆول-تۆماسۆن. قەڵەوی ئەمە ئەوەیە کە بەرەوپێشچوونەکە ئایسێنتاڵپیکە (بە بەکارھێنانی ھیچ کارێکی دروستکراوەوە)، کارێک لە کەمبوونەوەی فشار دەستنیشان نەکراوە. ھەموو ئەنەرجییەکە بۆ سەردکردنی گاز بەکار دەھێنرێت، بەڵام کاراییەکە مەحدودە.

بەپێچونەوە، توربۆئێکسپاندەر کار لە گازی بڵاوبووەوە دەست دەکەوێت. بڵاوبوونەوەکە نزیکترە بە ئایسێنتروپیک، واتە زیاتر لە ئەنەرجی فشارەکە بە کاری بەکارهێنەر (زۆربەی جار مەکینەی کۆمپرێسەر لەسەر هەمان شافت) دەگوازرێتەوە، بەڵام هێشتا کەمبوونەوەی تەمپەراتور ڕوو دەدات. كارایی ئایسێنتروپیکی ئەم یەکەیان بە شێوەیەکی تیپیک لە نێوان ٦٠٪ تا ٧٠٪ دەبێت، بەپێی دیزاین و بەشداریکردنی کارەکان. ئەم کارە دەتوانێت هەندێک لە باری پارازیتی لە کۆمپرێسەرەکانی تری ترەین کەم بکاتەوە.

ئەنجامی ئەم کارە پێچەوانەیە: قورسی و نرخ. توربۆئێکسپاندەر مەکینەیەکی تەواوەتییە کە بەردەوامە لە بەرەوپێشچوون، بەرگرییەکانی بەرزخێل و سیلەکانی تایبەتەوە. پێویستە بە ڕێکخستنەوەیەک کە فەڵەکەی جۆول-تۆمسۆن هیچ پێویستییەکی نییە. بۆ کارگە کەمەکان یان کارەکان کە کەمبوونەوەی فشار کەمە، فەڵەکەی جۆول-تۆمسۆن زۆربەی جار لە نرخی کۆی ڕێکخستنەوەدا سەرکەوتوو دەبێت. بۆ ترەینەکانی LNG کە کارایی زیادکراو بەشێوەیەکی دەستەکی بەرهەمھێنانی زیاتر دەگەڕێتەوە، توربۆئێکسپاندەر لە ماوەیەکی کورتدا خۆی دەگەڕێنێتەوە.

کوێ دەکەوێت بڵاوبوونەوەی کرایۆجێنیک لە ترەینی LNG

پرینسیپی گەرمی-سەردکردنی کرایۆجینیک لە چەندین شوێنی جیاوازی ترێنی لیکویدکردنی LNG دەبینرێت. تێگەشتن لەو شوێنانەی کە لەوێ دەبێت و بۆچی، یارمەتیدەرە لە ئاشکراکردنی ئەوەی کە بۆچی ئەم پڕۆسەیە بەم شێوەیە دەکارێت.

گەرمی-سەردکەری سەرەکی کرایۆجینیک (MCHE) قەلبی زۆربەی کارخانەکانی LNGی بنەما دەبێت. گازی سەردکەر — بە شێوەیەکی سەرەکی میکسی گازی سەردکەر یان نایترۆجینی پاک — دەکرێتەوە، سەرد دەکرێت، و دواتر بە شێوەیەکی کرایۆجینیک دەگرێتەوە پێش ئەوەی بچێتە لایەنی سەرەوەی سەردی MCHE. ئەم گازە سەردەکەرە سەردەکەرە گەرمی لە گازی بەکارهێنراو لە لایەنی گەرمەکە دەگرێتەوە، کە ئەنجامی ئەمەش دەبێتە هۆی لیکویدبوونی میتان. قەدەغەکردنی سەردکردن لە توربۆ-ئێکسپاندەر دەکرێت بۆ چرۆکی گازی سەردکەر، و دواتر گەرمی-سەردکردنی سەردکراوەکە دەگەڕێتەوە بۆ ناو گەرمی-سەردکەرەکە.

لە کاربەکارییەکانی دەرکردنی نایترۆجین، گەڕانەکە دەمەزرێنێت بەهۆی ساردبوونی کەم کە پێویستە بۆ جیاکردنەوەی دیستیلەسیۆن. گازی داخڵکراو بەشێک لەوە دەبێتە شل، و بەشی شلەکە — ئێستا زیاتر بە میتان تەواوکراوە — دەچێتە بنەماکەی ستونی دیستیلەسیۆن، لەکاتێکدا بەخۆرەوەی نایترۆجین-زیادە بەرەو سەر دەسوڕێتەوە. بەخۆرەوەیەکەی کە ئەم جیاکردنەوەیە هەڵدەستێنێت لە نایترۆجینی گەڕاوە و شلکراوەوە دەردەکەوێت، کە دواتر دووبارە بەهۆی گەرمبوونەوە دەبێتە بەخۆرەوە.

هەندێک خانووی کەمەرەی LNG کە بچوکن، سیکلی گەڕانی تەواوی نایترۆجین بەکاردەهێنن، کە نایترۆجین هەم وەک خۆڕەوی ساردکەر و هەم وەک ماددەی کارەکەر بەکاردێت. نایترۆجین دەکرێت بەهێز بکرێت، لە دەرەوەی گازی داخڵکراوەوە سارد دەکرێت، لەسەر توربۆگەڕەکە دەگەڕێتەوە، و دواتر بەکاردێت بۆ شلکردنی میتان لە یەکێک لە ئامێرە سادەکانی گەرمی. ئەم سیکڵە سادەیە و بە باشی کار دەکات بۆ ئەم قەبارانەی بچوکە کە تێکەڵەی خۆڕەوەکانی میشتووە بەهۆی کەمبوونەوەی کاریگەرییەکانی سیستەمەکە.

سەیرکردنی ڕاستەقینەی ڕێکەوتەکانی دەرکردنی نایترۆجین

Yekîneyekî ji berxwedanê ya nîtrojen li ser teoriyê pirr hewceyê ye. Li ser pratîkê, ew yek ji yên zêdetirîn yên bihêz e li ser plantekî LNG.

Di projeyekî li bakurê rojavayê Kanadayê çend sal ago de, karmendekî yekîneyekî nû ya NRUyê wekî xebitand. Ev yekîne bi awayekî teknîkî hatiye avakirin ku gazê ya gihîştinê bi nîtrojenê ya nêzîkî 8% bikar bîne. Basesa desînê baş bû, amûrên bi rastî hatine diyarkirin û karkerê EPCyê jî berbiçavbûnê ya qewîm heye li ser distîlasyona cryogenic. Lê belê kompozîsyona rast a gazê ya gihîştinê pirr zêdetir guherbar bû ku modelên rezervoyên pêşwextî pêşbînî kiribûn. Hejmarê nîtrojenê di hin faza produksiyonê de bi qasî 11% zêde bû.

NRU li ser xebatê bû. Barî zêdeyê ya nîtrojenê stûnê ji bo parçebûnê wekî "şewqîn" (flooding) derxist, ku ev peyv ji aliyê karûbarvanan ve tê bikaranîn — teqilê hewayê qederê wusa bilind bû ku av nekarî bi awayekî rast li ser pêlên stûnê bişîne. Encamê pirr baş nebû, ku gelek metan li ser destê ventê derket û gelek nîtrojen jî li binê hilberê may. Planta divê rêjeya daxistinê kêmtir bike da ku LNG li ser standartê bimîne, ku ew bi awayekî faktîkî hilberînê dixapîne.

Çareserî bi zêdekirina yekem turboexpanderê ya duyemîn li ser çarçova sarbûnê û guherandina rêya hin ji refluxên stûnê pêk hat. Ev kar kir, lê bihayê çend mehan hilberîna winda kir û bihayê kapitalê jî ku di budgetê ya orîjînal de nebû.

پەڕامێدەکە ئەوەیە کە پرۆسەکانی گەشەسەندنی سەردەکە بەهێزە لەسەر گۆڕانی دادەمەزرێنەر. کۆنتراکتۆرێک کە ئەمە تێدەگات، ناچارە بەشداری لە دیزاینەکە بکات بۆ بەرگریکردن لەم گۆڕانە — زیادەکردنی قەبارەی هەندێک ئامێر، زیادکردنی توانای کەمکردنی کارەبا، و گرتنی ڕێگەیەکی جێگیر بۆ گۆڕانی کارەبایی. کۆنتراکتۆرێک کە پرۆسەکە وەک فۆرمولێکی دیاریکراو دەبینێت، کارخانەیەکی دەربڕی بۆ دەستەبەر دەکات کە لەسەر کاغەز باشە بەڵام لە جیهانی ڕاستەقینەدا قورسە.

پێشکەشکردنی کارایی و ئەو ژمارانەی کە ڕاستەقینەن چی مانایان هەیە

زۆر لە قسەکانی سەختەی LNG دەربارەی کارایی پرۆسەکانە، بەڵام ژمارەکان هەمیشە ئەوە نین کە خەڵک دەزانێت کە مانایان چیە.

پڕۆسەکانی گەردەبەری سەرچاوەی سارد دەتوانن بەشێوەیەکی باش بەکارهێنراو کارایی تەقەڵەکردن بەرەو پێش بخەن. لە ئەزموونەکاندا دەرکەوت کە دیزاینە باشەکانی توربۆئێکسپاندەر دەتوانن کارایی ئایسێنتڕۆپی بە نزیکەی ٥٪ زیاد بکەن لە ڕێگەی ناوازەی ناوخۆیییە کۆنەکانەوە. لە کۆنتێکستی ترەینی LNG-ی سەرەتایی، ئەمە بەرەو پێشبردنی بەرهەمھێنانی بەرژەوەندی بەرھەم دەبات. هەندێک لە پێشبینییەکان دەڵێن کە بەهۆی باشتربوونی کارایی ئێکسپاندەر، بەرهەمھێنانی LNG بە نزیکەی ٥ تا ٧٪ زیاد دەبێت.

بەڵام ئەم ژمارانە بە شەرط و مەرجەوەن. زیادەی کارایی زۆر بەستووە بە شەرایەتی کارکردنی تایبەت — فشاری داخڵبوون، کۆمپۆزسیۆنی گاز، تەمپەراتوری دەرەوە و ڕێکخستنی ترەینەکە. زیادەی ٥٪ لە کارایی ئایسێنتڕۆپی ئێکسپاندەر مانای زیادەی ٥٪ لە بەرهەمھێنانی گشتی کارگەکە ناگرێت. کاریگەرییە ڕاستەقینەکە کەمترە و لە نێوان جێبەجێکردنێکەوە بۆ جێبەجێکردنێکی تر جیاوازە.

Bersiya din pêkhatina bistîn e. Turboexpanderê ku dibe, rêça şerîtkirinê jî bi xwe digire. Di planteke yekemîn a LNG de, ev wateya wusa ye ku çalakiya tevayî dibe. Ji ber vê sedemê, gelek rêveberên planteyê komponenên rotorê yên parastinê dihewînin û qeydên guherîna bi producerekê dikin. Costê vê parastinê divê di hesabkirina ekonomîk a jiyana kûr de were girtin, ne tenê li dijî hejmarê yekemîn a navbera valveya JT û turboexpanderê.

Çima hilbijartina prosesê ji bo karîkirdinê ya dirêj-ma xuyaye

Rêbaza parçekirina sereşî ya hilbijartî di dema dizaynkirinê de, 20 heta 30 salên piştrê rûniştina karîkirdinê diyar dike. Planteke li ser valveyên ji bo JT hatiye avakirin, bihayê avakirinê kêm e û ji bo parastinê hêsan e, lê bi hêjmarê tonê ya LNG ya derbasdar, zêdetir enerjî dike. Planteke li ser turboexpanders hatiye avakirin, bihayê serîlêdanê bilind e û parastinê kompleks e, lê ji heman hêjmara gazê ya gihîştinê, zêdetir LNG derxîne.

هیچ وەڵامێکی گشتی دروست نییە. هەڵبژاردنی دروست لەسەر ئابوری تایبەتی پڕۆژەکە دەبێت — نرخی کارا، بەهای زیادکراوی بەرهەمھێنانی LNG، بەردەستبوونی تەکنیسینەکانی پاسپۆرتکردنی شارەزایی، و بەرگری کارمەندی پڕۆژە لە دەستکەوتی نەبەرپێکبووی نەکۆک.

ئەوەی گرنگە ئەوەیە کە کۆنتراکتۆری EPC تێگەشتن لە گەڕانەکانی ھەڵبژاردنەکە و بتوانێت بە ئاشکرا بیڵێت. کۆنتراکتۆرێک کە بۆ ھەموو پڕۆژەیەک توربۆ ئێکسپاندەر بەکاردێنێت چونکە دەربارەیەکی زیاتر پێشکەوتوو دەرئەنجام دەدات، خزمەتێکی سەرەکی بۆ مالبەر ناکات. بەشەوەھا، کۆنتراکتۆرێک کە بۆ ھەموو پڕۆژەیەک بە ڕێکەوتی JT دەست بەکار دەکات چونکە سادەترە، پارەیەکی زۆر لەسەر زەوی دەھێڵێت کە دەکرایە بەھەژمارکردنی باشتر بەدەست بھێنرێت.

باشترین ڕێگە ئەو دیزاینەیە کە قۆناغی پێچەکی پرۆسەکە لەگەڵ شێوازی تایبەتی پرۆژەکە دەگونجێت. بۆ پرۆژەکان کە تێکەڵەی خۆراک بە باشی تێگەشتووە و سەربەخۆیە، شێوازێکی سادەتری گەڕانەوە (ئێکسپانسیۆن) دەشێوەتەوە بە تەواوی کافی. بۆ پرۆژەکان کە خۆراکیان گۆڕاوە یان کە هەبوونی نرخی بەهای کاراگەری زۆرە، بەردەوامی سەرمایەگیران لە توربۆ ئێکسپاندەرەکان و سیکلەکانی ساردکردنی پێشکەوتووتر زۆربەی جار سودی لەو سەرمایەگیرانە دەبەزێت.

گەڕانەوەی سەرما (کریۆجینیک) تەکنۆلۆجیایەکی یەکجۆر نییە. ئەمە کۆمەڵێک هەڵبژاردنە کە پێویستە لەگەڵ کاربەکارییەکە بگونجێنرێن. ئەو کۆنتراکتەرەنەی کە ئەمە تێگەشتوون و هەبوونی ئەزموونی کاریگەریان هەیە بۆ ئەوەی ڕاستەوخۆ هەڵبژاردنێکی گونجاو بکەن، ئەوانەن کە وەک کۆنتراکتەر بەکاربهێنرێن. گرینفیر ئەم جۆرە بەهایەکی ئەندامی ئەنجامدانی ئەندازیاری بەکاردهێنێت لە پرۆژەکانی پرۆسەکردنی گازی سەرما، کە بە گەرانتیکردنی ئەسوومی U-stamp و ناوەندی دیزاینێک کە بنکەیەکی قوڵی هەیە لە سەختەکانی ئامێرەکانی سەرما لە وڵاتەکە. .