Xadgudubka Kriyojineek ee LNG

Muuqaalka Muhiimka ah ee Ku Saarista LNG

Ku saarista gas-ka dhinaca la awoodin waxaa ka mid ah shakhsiyaad ka mid ah: ku saarista gacanta marka ay noqdo liquid ka dib marka ay noqdo -162°C. Xusuuska ku saarista qoraxda ninkan oo kala dhexdhisan waa muuqaal ka mid ah ee ku saarista ku sameynaya. Maaha mid ka mid ah qiyaas ka mid ah ama mid ka mid ah qod, laakiin waa xusuuska termoodiinamik ee ku saarista ku dhaqmaa xusuuska ku saarista.

Marka ugu fudud, habka ayaa qaata qulqulka gaaska cadaadiska sare iyo ballaarinta iyada oo loo marayo xaddidaad ama iyada oo loo marayo turboexpander. ballaarinta ayaa hoos u dhigeysa heerkulka, iyo qulqulka qabow ayaa markaa u adeega sida qaboojiyaha marxaladda xigta. Isku-darka ballaarinta iyo is-weydaarsiga kuleylka ayaa si tartiib tartiib ah u qaboojiya gaaska quudinta ilaa uu gaaro xaaladaha dareeraha.

Qalabka Nitrogen Rejection Unit (NRU) waa codsi muhiim u ah mabda'aas. Marka gaaska dabiiciga ahi uu ku jiro nitrogen badan oo aan lahayn qiime kuleylka oo meel ka qaadata xamuulka LNG NRU waxay u kala saartaa iyadoo la adeegsanayo distillation cryogenic waa wax aan la garanayn. Nidaamku wuxuu isticmaalaa ballaarinta iyo qallajinta si loo kala saaro nitrogen ka LNG iyada oo aan la isticmaalin kiimikooyinka waa wax aan la garanayn. Qaab-dhismeedka ayaa ku kala duwan culeyska nitrogen, laga bilaabo iftiinka fudud ee la xakameeyo ilaa qalabka stripper ama qalabka qodista ee qoto dheer .

Tani waa muhim inuu ku saabsan yahay in la isticmaalo qaybta gas iyo waxyaabaha lagu soo bixiyo LNG, oo kuwaas oo leh xasiloonimo dheer ah ee ku saabsan nitrogen. Marka aan la isticmaalin NRU oo faahfaahsan, LNG waa la xasilooni kara ama ugu yar ee jirka (energy) lagu soo bixiyo per cubic meter kaas oo ay ku barakoobeen. Kii hore ama kii dambe, waxay ku jiraan xoolooyin oo ku saabsan awoodda dhaqanka.

Turboexpanders vs. Valvaha Joule-Thomson: Isku dhafan mid ka mid ah oo caadi ah

Ku dhaqan karaa ku dhaqan karaa (cryogenic expansion) waxaa laga heli karaa laba meeshaas oo muhiim ah: valvaha Joule-Thomson iyo turboexpander. Labadooda waxay ku dhaqan karaan (drop) fessarka iyo jirka (temperature) ee gas, laakiin waxay sameeyaan sida kala duwan, oo go'aamada ay la isku dayeen karaan waxay ku jiraan taas oo ku saabsan qaabka loo isticmaalo maamulka.

Valvaha Joule-Thomson waa caadi ah, buuxda, iyo aan lahayn qaybta la isticmaalo (moving parts). Gas waa la dhaqan karaa (expands) laba jirka (across the valve), iyo jirka (temperature) waa ka dhacaa (drops) sababtoo ah effeectka Joule-Thomson. Xukumkii waa in dhaqan karaa (expansion) waa isenthalpic — ma jiro xoolooyin (work) la qaado (extracted) ka jirka (pressure drop). Dhammaan awoodda waa la gudbiyaa (goes into) ku dhaqan karaa (cooling) ee gas, laakiin awooddu waa la yaabaa (limited).

Waxyaalaha kale, turboexpander wuxuu qaadanayaa shaqo ka iman karaa gasyada la isticmaalo. La isku dayo waxyaabaha la isku dayo wax yaabta ah, taasoo leh macluumaadka in qaybta ugu weyn ee jirka dhulka ay la isticmaalo shaqo caadi (mararka qaar ay la isticmaalo compressor ku jira same axis) oo dhan ku sameeyo jeerka hore ee jirka. Kharashka isentropic ee waxyaabahan waxaa la heli karaa 60-70% marka laga reejiyo xusuus iyo xagga la isticmaalo. Shaqooyinka la qaadanayo waxaa la isticmaalo in la dhaqan karo qaybta la isticmaalo ka badan ee compressors kale ee ku jira qaybta.

Qaybta la isticmaalo waa qaybta la isticmaalo iyo qaybta la isticmaalo. Turboexpander wuxuu yahay mashin caadi ah oo leh qaybta la isticmaalo, qaybta la isticmaalo, iyo qaybta la isticmaalo. Wuxuu u baahan yahay sida la isticmaalo JT valve. Marka la isticmaalo qaybta la isticmaalo ama qaybta la isticmaalo oo jirka dhulka waa qaybta la isticmaalo, JT valve wuxuu noqon karaa qaybta la isticmaalo ee jirka dhulka. Marka la isticmaalo qaybta la isticmaalo LNG oo jirka dhulka waa qaybta la isticmaalo ee jirka dhulka, turboexpander wuxuu noqon karaa qaybta la isticmaalo ee jirka dhulka.

Kuwa aanu ku jirnaa Cryogenic Expansion ee ku jira LNG Train

Koorsiga ku jira qaybaha kala duwan ee xadka LNG ee la isticmaalo waa ka mid ah qaybaha badan ee xadka LNG ee la isticmaalo. Fahamka meelaha iyo sababta waxa uu muujin doonaa sida iyo maxaad ugu fahmi doonaa in xadka guud ay u muqim tahay.

Xadka koorsiga weyn (MCHE) waa qalbiga taasoo la isticmaalo oo dhan ee xadka LNG ee la isticmaalo. Koorsiga — taasoo la isticmaalo oo dhan waa koorsiga ku jira qoraal ama nitrogen ku jira — waxa uu ku saaray, ku hooshoosay, oo marka hore uu ku saaray si loo koorsado oo dhan ilaa xadka koorsiga oo uu ku soo gali doonaa xadka koorsiga weyn (MCHE). Koorsigii koorsiga wuxuu ku qaadan doonaa geesaha gacanta ee xadka gacanta, oo waxa uu ku qaadan doonaa geesaha methane si loo dhinto. Xadka saarista wuxuu ku saaray turboexpander ee koorsiga, oo xadka koorsiga oo la saaray wuxuu ku soo noqon doonaa xadka ku saaray.

Kuwa la isticmaalka ku saabsan kala baxida nitrojeen, guurka waxa uu sameeyaa jinsaska hoose ee loo baahan yahay si loo qoroo. Gaas-ka la soo gudbiyay wuxuu ku dhaqaaqaa midigooda, oo qaybta la isticmaalka lahaa — taasoo ku dhaqaaqaa midigooda methane — ayaa tiiya koonfurta oo ka dhacaya koonfurta, waana ku dhacaya qaybta ugu sareeya ee gaas-ka ku dhaqaaqaa nitrojeen. Qaybta la isticmaalka lahaa ee ku saabsan kala baxida waxa uu ku dhacaya nitrojeenka la guurayay iyo la dhaqaaqayay, kaasoo marka hore ay ku dhacaya si uu ugu yaraan dhaqaaqda.

Qaar ka mid ah warshadaha weyn ee LNG ayaa isticmaala guurka oo dhan ee nitrojeen, taasoo ku dhaqaaqaa sida refrigerant iyo sida qaybta la isticmaalka lahaa. Nitrojeenku waxa uu ku guurayay, ku dhaqaaqayaa gaas-ka la soo gudbiyay, ku guurayay turba-guurka, oo marka hore ay isticmaalaan si uu dhaqaaqayaa methane-ka kuwa xagga caadiga ah ee ku dhaqaaqaya. Guurkuna wuxuu yahay mid caadiga ah, oo wuxuu shaqayaa wanaagsan kuwa kala duwan ee ku dhaqaaqaya in la isticmaalka lahaa qaybta la isticmaalka lahaa ee ku dhaqaaqaya qaybta la isticmaalka lahaa ee ku dhaqaaqaya qaybta la isticmaalka lahaa.

Tijaabooyin caadiga ah ee ku saabsan xalqaadaha ku saabsan kala baxida nitrojeen

Waa mid ka mid ah waxyaabaha loo isticmaalo kuwa ugu yar ee dhaqanka, laakiin si aad ugu fahmi karto, waa qayb ka mid ah waxyaabaha ugu badan ee xukuumada LNG.

Kuwa soo socda marka ay uga gudbin doonaan proyekta ka tirsan kanada gaariga, operator wuxuu ku daray NRU cusub oo uu ku jiray inuu uga helo gas-ka ka soo baxa ee leh nitrogen 8% ka yar. Asal-ka guud ee noocaas ayaa la xiriira, alaabuhu waa la xiriira si fiican, iyo kontraaktor-ka EPC wuxuu leeyahay tajriba fiican oo ku saabsan distillashanka cryogenic. Laakiin asalka caadiga ah ee gas-ka ka soo baxa ayaa ka dhacay inuu ugu badan yahay kaasoo ka soo baxa model-ka reservoir-ka ka hor ama. Qabowga nitrogen ayaa ka dhacay inuu ugu yar yahay 11% ka dib marka aanu uga gudbin doonnaan qaabaha ugu badan ee uga gudbin doonaya.

NRU wuu xadgudbeen inuu ka sameeyo. Korka ugu yar ee nitrojeen ayaa guurka distillation ku dhaqaaqay waxyaabaha loo yaqaan "flooding" — xawaaladu waa ka badan iyadoo liqida aan la jirin karaan kala duwan ee trays. Tani waa ka dhigay isku xidhinta aan la’iin, oo markaas meethaane badan ayaa ka baxay vent-ka soo socda, oo nitrojeen badan ayaa ku jira product-ka hoose. Maamulka waa inuu xisbiga feed-ka ka saaray inuu LNG-ka ku fadhi doono, oo si wanaagsan ugu dhaqaaqay production-ka.

Fikradu waa inuu turboexpander-kii labaad ku daray loop-ka refrigeration-ka, oo isku dhuftay reflux-ka guurka. Waa la awooday, laakiin waa ka dhigay maamulka qofkii mid ka mid ah oo ay la jirin production-ka iyo lacag ka saaray oo aan ku jirin budget-ka la xiriiray.

Darsiga ku jira waa in natiijada xadgudubka criyojinek ee la isticmaalo ay ku jiraan isku daynta qaybta la isticmaalo. Koontraktor kuu xaqiijin doona inay ku dhaqan doonaan isku daynta guud ahaan — ku dar karaan qaybaha qabasho, ku dar karaan habka ka saarida iyo ku dar karaan habka la isticmaalo si loo beddelo shakhsiyaadka shaqaysiga.

Hababka ku saabsan kuwa ku xidhan oo ku saabsan in la xidho

Waxaa jira qaar yar oo ku saabsan kuwa ku xidhan LNG, laakiin tirooyinku ma ahaan waxyaabaha aan la xidho.

Qaabaha ku saabsan xawaarinta qabiilka (cryogenic) waxay noqon karaan isticmaalka ugu yar ee ku saabsan xawaarinta (liquefaction) marka la sameeyo si guul darro. Taariikhda baahida ayaa muujinaya in qaabaha turba-ku saabsan (turboexpander) oo la sameeyo si guul darro ay kala duwan yihiin 5% ka badan ku saabsan qaabaha caadiga ah ee ku saabsan xawaarinta (mean-line). Marka la eegayo qaybta LNG ee dhexdooda, waxay noqon karaan isticmaalka ugu yar ee ku saabsan xawaarinta (production gains). Qaar ka mid ah taajabiyada ayaa muujinaya in isticmaalka ugu yar ee ku saabsan xawaarinta (LNG production gains) ay noqon karaan 5–7% marka la sameeyo qaabaha ku saabsan xawaarinta (expander) oo la guul darro.

Lakini tiradaas ayaa leh xaaladaha caadi ah. Faahfaahinta ku saabsan xawaarinta (efficiency gain) ayaa ku salaysan yahay xaaladaha caadiga ah ee ku saabsan xawaarinta (operating conditions) — ku saabsan xawaarinta (inlet pressure), qabiilka gacmaha (gas composition), jirka dhulka (ambient temperature), iyo qaybta kale ee ku saabsan xawaarinta (train). Faahfaahinta 5% ee ku saabsan xawaarinta (isentropic efficiency) ee ku saabsan xawaarinta (expander) ma aha tiro 5% ee ku saabsan xawaarinta (overall plant throughput). Tiro guud ee ku saabsan xawaarinta (actual impact) wuxuu yahay yar, iyo waxay beddeli karaan mid ka mid ah ku saabsan xawaarinta (installation) ilaa mid kale.

Qaynuun kale oo loo baahanyo waa xusum. Turboexpander oo la joojiyo waxa uu ka dhintaa qaybaha xadka soo baxa. Kanaalada LNG ee ka mid ah, tanu wuxuu uga dhintaa dhammaan kala duulista. Sidaas daraaddeed, qaar ka badan oo isticmaaleyaasha leeyahay qaybaha ku saabsan oo ku saabsan iyo isku xidhiidh oo ku saabsan marka la joojiyo maamulka. Qarsoon oo ku saabsan waxa uu ku saabsan qaynuunka dhammaan ee ku saabsan, si aan la joojiyo qarsoonka ugu horreeyey ee ku saabsan JT valve iyo turboexpander.

Sidaa uu xusuus doonayo in lagu sameeyo qaynuunka ku saabsan dhammaan kala duulista

Xusuuska ku saabsan dhammaan kala duulista ee la xusuusay marka la sameeyo waxa uu ku saabsan dhammaan kala duulista ee 20 ilaa 30 sano. Kanaalada oo la sameeyo ku saabsan JT valve ayaa ku saabsan qarsoonka iyo ku saabsan ku saabsan, laakiin wuxuu ku saabsan qarsoonka ugu yar ee ku saabsan LNG ee la sameeyo. Kanaalada oo la sameeyo ku saabsan turboexpanders ayaa ku saabsan qarsoonka ugu weyn ee ku saabsan iyo ku saabsan ku saabsan, laakiin wuxuu ku saabsan LNG ugu weyn oo ku saabsan ku saabsan feedgas ee ku saabsan.

Maya leh jawaab kuu dhawaaq ah. Xaqiijinta doorashada wuxuu ku xirantahay qaar ka mid ah sharaxa ee dhammaan guud ee shirkadda — bal eeg, qiimaha nafkoodka, qiimaha ugu yar ee ugu dhaartaynta LNG, xaqiiqda kaalida oo la isticmaalo in la gudubin karo, iyo xaqiiqda kaalida oo la isticmaalo in la gudubin karo.

Waxa loo baahanyahay waxay ka dhawaaq tahay in EPC contractor-kuu uga garan doonaa isku xiran iyo inuu uga xusuusin karo. Contractor-kuu ugu yar ee uu soo saaray turboexpanders oo dhan marka ay lahaan project-ka oo dhan waxay ku dhaartaynayaan in la siiyo owner-ka. Sidoo kale, contractor-kuu ugu yar ee uu soo saaray JT valves oo dhan marka ay lahaan project-ka oo dhan waxay ku dhaartaynayaan qaabka oo la isticmaalo in la gudubin karo oo la isticmaalo in la gudubin karo.

Habka ugu fiican waa in la sameeyo qaab dhismeed ku habboon in la isku daro habka adag ee hawsha iyo xaaladaha gaarka ah ee mashruuca. Mashruucyada ay ku fiican tahay isku-darka quudinta iyo xasilloonida, qorshe ballaarinta fudud ayaa si fiican ugu habboon. Mashruucyada leh quudinta kala duwan ama kharashka korontada oo sareeya, maalgashiga dheeraadka ah ee turbo-kordhinta iyo wareegga qaboojinta ee ka sii adag ayaa badanaa la bixiyaa.

Ballaarinta cryogenic ma aha technology-ka ugu fiican ee qof walba. waa qalab ay ku jiraan fursado loo baahan yahay in lagu waafajiyo codsiga. Qandaraaslayaasha taas fahmaya oo khibrad u leh inay sameeyaan go'aan sax ah waa kuwa la shaqeynaya. Greenfir waxay keentaa noocan oo kale ah garashada injineernimada ee wax ku oolka ah ee mashaariicda ka baaraandegista gaaska cryogenic, oo ay taageerayaan shahaadada ASME U-stamp iyo xarun naqshadeyn oo xididyo qoto dheer ku leh warshadaha qalabka cryogenic ee gudaha .