پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 708 |
| تعداد مقالات | 10,188 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,592,739 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 63,375,449 |
ارزیابی فنی-اقتصادی و تحلیل اگزرژی فرایند مایعسازی گاز طبیعی مبتنی بر چرخه مخلوطِ مبرد پیشسردشده با پروپان همراه با تحلیل حساسیت و مطالعات موردی نوین | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 خرداد 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2026.39857.2937 | ||
| نویسندگان | ||
| سحر عرش تبار1؛ مجتبی بیگلری* 2؛ محمد صادق ولی پور3 | ||
| 1دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 2Campus 1, Semnan University | ||
| 3استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 06 آذر 1404، تاریخ بازنگری: 19 فروردین 1405، تاریخ پذیرش: 10 خرداد 1405 | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، ارزیابی یکپارچه فنی–اقتصادی و تحلیل اگزرژی فرایند مایعسازی گاز طبیعی مبتنی بر چرخه مبرد مخلوط پیشسردشده با پروپان (C3MR) ارائه شده است. در این پیکربندی، چرخه پروپان برای پیشسردسازی و چرخه مبرد مخلوط برای سرمایش اصلی فرایند بهکار میرود. شبیهسازی فرایند در نرمافزار Aspen HYSYS انجام شد و عملکرد سامانه از نظر بازده ترمودینامیکی، توزیع تخریب اگزرژی در اجزا و شاخصهای اقتصادی بررسی گردید. بهمنظور ارزیابی اثر شرایط عملیاتی، تحلیل حساسیت نسبت به پارامترهایی مانند دبی و فشار گاز طبیعی، دبی مبرد مخلوط و دبی پروپان انجام شد.نتایج نشان داد بیشترین سهم تخریب اگزرژی مربوط به مبدلهای حرارتی با 63.47 درصد است، در حالی که کمپرسورها و شیرهای انبساط بهترتیب 19.14 و 19.07 درصد از تخریب اگزرژی کل را به خود اختصاص میدهند. همچنین سهم چرخه مبرد مخلوط و چرخه پیشسردسازی پروپان از تخریب اگزرژی کل بهترتیب 69.54 و 30.46 درصد برآورد شد. از دیدگاه اقتصادی، مبدلهای حرارتی بیش از 50 درصد هزینه سرمایه تجهیزات را تشکیل میدهند. سرمایهگذاری کل فرایند حدود 789.55 میلیون دلار برآورد شد، در حالی که هزینه تولید LNG برابر 307.85 دلار به ازای هر تن، سود خالص سالانه حدود 524.40 میلیون دلار، دوره بازگشت سرمایه 1.5 سال و نرخ بازده سرمایهگذاری 66.42 درصد به دست آمد.نتایج تحلیل حساسیت نشان داد افزایش دبی گاز طبیعی از 350 به 450 تن بر ساعت موجب کاهش انرژی ویژه از 1031 به حدود 801 کیلوژول بر کیلوگرم میشود و فشار بهینه عملیاتی نیز در حدود 65 بار حاصل میشود | ||
| کلیدواژهها | ||
| گاز طبیعی مایعشده (LNG)؛ چرخه C3MR؛ تحلیل حساسیت؛ آنالیز اگزرژی؛ آنالیز اقتصادی؛ شبیهسازی فرایند | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Techno Economic Evaluation and Exergy Analysis of Natural Gas Liquefaction Based on the Propane Pre Cooled Mixed Refrigerant Cycle: Sensitivity Analysis and Novel Case Studies | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sahar Arshtabar1؛ Mojtaba Biglari2؛ Mohammad Sadegh Valipour3 | ||
| 1Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| 2Faculty of Mech. Eng., Semnan University | ||
| 3Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| This study presents an integrated techno economic evaluation and exergy analysis of a natural gas liquefaction process based on the propane pre cooled mixed refrigerant (C3MR) cycle. In this configuration, the propane cycle provides precooling, while the mixed refrigerant cycle supplies the main refrigeration for the liquefaction process. The process was simulated using Aspen HYSYS, and the system performance was evaluated in terms of thermodynamic efficiency, exergy destruction distribution among components, and economic indicators. A sensitivity analysis was also carried out to investigate the effects of key operating parameters, including natural gas flow rate and pressure, as well as mixed refrigerant and propane flow rates. The results indicate that heat exchangers have the highest share of exergy destruction at 47.63%, followed by compressors and expansion valves with 19.14% and 19.07%, respectively. In addition, the mixed refrigerant cycle and the propane precooling cycle contribute 69.54% and 30.46% of the total exergy destruction, respectively. From an economic perspective, heat exchangers account for more than 50% of the total equipment capital cost. The total capital investment was estimated at approximately 789.55 million USD, while the LNG production cost was 307.85 USD per ton. The annual net profit was calculated to be about 524.40 million USD, with a payback period of 1.5 years and a return on investment of 66.42%. Sensitivity analysis shows that increasing the natural gas flow rate from 350 to 450 t/h reduces the specific energy consumption from 1031 to about 801 kJ/kg, with the optimal operating pressure around 65 bar. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Liquefied Natural Gas (LNG), C3MR cycle, Sensitivity analysis, Exergy Analysis, Economic Analysis, Process simulation | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4 |
||