عنوان پایان‌نامه
تحلیل اگزرژی اقتصادی و اگزرژی محیط زیستی سیکل مناسب بازیافت گاز فلر مطالعه موردی پالایشگاه گاز پارسیان
- رشته تحصیلی
- مهندسی سیستم های انرژی - انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1450;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74998;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1450;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74998
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهشید زارع شریف
- استاد راهنما
- علیرضا نورپور
- چکیده
- در حال حاضر ایران سومین کشور دارنده ذخایر نفت، اولین کشور دارنده ذخایر گاز و درمجموع ایران بزرگ‌ترین دارنده ذخایر هیدروکربوری جهان است. هم‌اکنون 50 درصد انرژی کشور در مراحل تولید اولیه انرژی صرف و اتلاف می‌شود. هم‌چنین بر اساس آمارهای موجود در ایران روزانه 45 میلیون مترمکعب گاز در برج‌های مشعل می‌سوزند. از کل حجم گازهای آلاینده، 75 درصد آن متعلق به 10 کشور است که متأسفانه ایران رتبه‌ی دوم از این 10 کشور را دارد. با توجه به تعهدهای بین‌المللی ازجمله تعهدنامه کیوتو توجه به این مسئله، امری واجب و ضروری می‌باشد. در همین راستا با توجه به پژوهش‌های انجام‌شده در این زمینه، چرخه ترکیبی تولید GTL و برق از طریق بازیابی گازهای ارسالی به برج مشعل طراحی گردید. فاز 9 و 10 منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. چرخه GTL بر اساس پژوهش‌های گذشته با استفاده از راکتور ATR طراحی‌شده است. با توجه به شبکه مبدل‌های حرارتی آنالیز پینچ بر روی این شبکه اجرا شد. پس از شبیه‌سازی چرخه موردنظر، نتایج حاکی از این است که 4466 بشکه در روز سوخت مایع یا C5+ خواهیم داشت، سایر محصولات جانبی این چرخه عبارت‌اند 27022.65 کیلوگرم بر ساعت بخار پرفشار ،45037 کیلوگرم بر ساعت بخار فشار متوسط، 63052 کیلوگرم بر ساعت بخار کم متوسط، 21846.75کیلوگرم بر ساعت آب. هم‌چنین به ازای هر واحد طراحی چرخه میزان 10.8 مگاوات برق تولیدی از این چرخه. آنالیزهای اگزرژی و اگزرژی اقتصادی انجام‌شده نشان می‌دهد، بیشترین تخریب و همین‌طور هزینه تخریب اگزرژی مربوط به شیر فشارشکن با 45.7 درصد تخریب اگزرژی و چرخه تولید برق یعنی محفظه‌ی احتراق و توربین به علت تخریب اگزرژی بسیار بالا، اختلاف هزینه نسبی بالا، هزینه سرمایه‌گذاری بالا می‌باشند. در مراتب بعدی راکتورهای F-T و ATR و هم‌چنین کمپرسور FGR به دلیل هزینه سرمایه‌گذاری و اختلاف هزینه‌ی نسبی بالا از اجزا تأثیرگذار در آنالیز اقتصادی در چرخه موردپژوهش می‌باشند. هم‌چنین آنالیزهای اقتصادی نشان‌دهنده پایین بودن قیمت تولید سوخت مایع و هم‌چنین بخارهای پرفشار و کم‌فشار تولیدی در چرخه موردنظر می‌باشند. قیمت توان تولیدشده در چرخه نیز پایین‌تر از برق خریداری‌شده از صنعت، به میزان 138 تومان بر کیلووات هست و صرفه‌ی اقتصادی در زمینه‌ی تولید برق را نیز مشاهده خواهیم کرد، آنالیز
- Abstract
- Already Iran has the second largest oil reserves, the largest gas reserves and in general Iran has the largest hydrocarbon reserves in the world. Currently, 50% of the energy in the primary production of energy used and waste. According to available statistics, 45 million cubic meters of gas daily burn in flares. Of the total volume of emissions, 75% of which is owned by 10 countries that unfortunately, Iran is the second largest of them. Due to international commitments such as the Kyoto Convention, attention to the issue is essential. In this regard, according to previous researches in this field, combined cycle power and production of GTL through the recovery of flare gas was designed. South pars gas field development (PHASE 9&10) was chosen as a case study. GTL cycle based on past studies using ATR reactor is designed. Due to the heat exchanger network pinch analysis was conducted on the network. After the simulation cycle of interest, the results indicate that 4466 barrels per day of liquid fuel or C5+ will produced, other products of this cycle are as follows: 27022.65 kg/hr high pressure steam, 45037 kg/hr medium pressure steam, 63,052 kg/h of low pressure steam, 21,846.75 kg/hr of water and also per unit of plant 10.8 MW power production. Exergy and Exergoeconomic analysis conducted shows the most destruction as well as cost rate of exergy destruction related to throttling valve by 45.7 percent Exergy destruction and power generation cycle includes the combustor and turbine, due to a very high Exergy destruction, Relative Cost Difference and high-cost investment of these component. The other effective components in exergoeconomic evaluation of this study are F-T reactor, ATR reactor and FGR Compressor because of high relative Cost Difference and high rate of investment. Also the economic analysis showed low price of liquid fuel and steam production in this case study. It should be noted price of produced electricity is lower than purchased electricity from industry. Cycle environmental analysis indicate a significant decrease of environmental costs in the ATR reactor, as well as combustion chamber due to the conversion of methane into CO2. The FT reactor due to the conversion of CO gas to liquid fuel has the highest environmental benefit in the system. When taking into account the environmental costs of the system as external costs, about 7 million dollars per year external costs will decrease compared to the previous state. It should be noted in the case of burning the gas in the flare, 63 tons per hour of carbon dioxide will be produced, that after the implementation of mentioned cycle in addition to production of liquid fuel, steams, water and power, the production of carbon dioxide is reduced to 6 tons per hour.
