Оптимизация технологий сжижения природного газа с целью повышения экономической эффективности процесса

Полный текст:


Аннотация

Для поддержания экономического роста требуется непрерывное производство энергии. Падающие запасы нефти, рост экологических проблем и жесткая конкуренция на мировом рынке способствовали увеличению доли более чистых источников энергии, таких как природный газ. Большая часть запасов природного газа находится в отдаленных местах, и для доставки на мировой рынок требуется его сжижение. Установки сжижения природного газа (СПГ) получают сырье из разных источников, поэтому, чтобы оставаться экономически эффективными при колебаниях состава газа, необходима оперативная оптимизация процесса сжижения. В качестве основного критерия оптимизации в процессе получения СПГ обычно используется себестоимость сжижения по данному технологическому процессу. Однако множество допустимых вариантов и большое количество переменных, влияющих на себестоимость, приводят к тому, что оптимизация технологии СПГ является весьма трудоемкой и сложной задачей. В работе рассматривается применение в качестве метода оптимизации алгоритм покоординатного спуска для двух наиболее распространенных СПГ-технологий. Суть данного метода заключается в эквивалентной замене общей многопараметрической задачи поиска экстремума критерия последовательностью однопараметрических задач поиска частных экстремумов. Основной целью оптимизации при сжижении природного газа в большинстве случаев является минимизация энергии компримирования. Алгоритмом покоординатного спуска можно достичь до 15% экономии энергии по сравнению с вариантом реализации процессов, сбалансированных вручную. Данная методология хорошо работает с процессами заводов СПГ, но не ограничивается ими и может быть использована для любой модели другого технологического процесса.

Об авторе

И. В. Мещерин
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет (Национальный исследовательский университет) нефти и газа имени И. М. Губкина»
Россия


Список литературы

1. Lee U., Kim K., Han C. Design and optimization of multi-component organic Rankine cycle using liquefied natural gas cryogenic exergy. Energy 77(1), 2014, 520-532.

2. Xia G., Sun Q., Cao X., Wang J., Yu Y., Wang L. Thermodynamic analysis and optimization of a solar-powered transcritical CO2 (carbon dioxide) power cycle for reverse osmosis desalination based on the recovery of cryogenic energy of LNG (liquefied natural gas). Energy 66(1), 2014, 643-653.

3. Lim Wonsub, Choi K., Moon I. Current status and perspectives of liquefied natural gas (LNG) plant design. Ind Eng Chem Res 52, 2013, 3065-3088.

4. Del N.F., Kim J.K., Perry S., Smith R. Optimal design of mixed refrigerant cycles. Ind Eng Chem Res 47(22), 2088, 8724-8740.

5. Mokarizadeh M., Shirazi H., Mowla D. Energy optimization for liquefaction process of natural gas in peak shaving plant. Energy 35(7), 2010, 2878-2888.

6. Wahl P.E., Løvseth S.W., Mølnvik M.J. Optimization of a simple LNG process using sequential quadratic programming. Comp Chem Eng, 56, 2013, 27-36.

7. Wang M., Khalilpour R., Abbas A. Operation optimization of propane precooled mixed refrigerant processes. J Nat Gas Sci Eng 15, 2013, 93-105.

8. Soffiato M., Frangopoulos C.A., Manente G., Rech S., Lazzaretto A. Design optimization of ORC systems for waste heat recovery on board a LNG carrier. Energy Convers Manag 92, 2015, 523-534.

9. Khan M.S., Lee S., Hasan M., Lee M.Y. Process knowledge based opportunistic optimization of the N2-CO2 expander cycle for the economic development of stranded offshore fields. J Nat Gas Sci Eng 18, 2014, 263-273.

10. Khan M.S., Chaniago Y.D., Getu M., Lee M.Y. Energy saving opportunities in integrated NGL/LNG schemes exploiting: thermal-coupling common-utilities and process knowledge. Chem Eng Process Process Intensif 82, 2014, 54-64.

11. Aspelund A., Gundersen T., Myklebust J., Nowak M.P., Tomasgard A. An optimization-simulation model for a simple LNG process. Comput Chem Eng, 34(10), 2010, 1606-1617.

12. Meshcherin I.V. Alternative methods for gas transportation to markets and their diversification (In Russ.). Moscow, Gazprom VNIIGaz, 2011, 280 pp.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Мещерин И.В. Оптимизация технологий сжижения природного газа с целью повышения экономической эффективности процесса. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(3):146-153.

For citation: Meshcherin I.V. Optimization technoLogy Liquefaction naturaL gas in order to increase the economic efficiency of the process. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(3):146-153. (In Russ.)

Просмотров: 8

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)