В статье рассмотрен методический подход к выбору оптимального решения по проведению процесса сжижения природного газ (СПГ)а в арктических условиях. Дано обоснование выбора технологии для производства СПГ в арктическом поясе, определены объем и структура выбросов парниковых газов в процессе производства СПГ и предложены меры по их снижению. Построена имитационная модель выбранной технологии для состава природного газа перспективного месторождения и определены целевые параметры оптимизации процесса сжижения. Разработана методика оценочного расчета площади поверхности теплопередачи многопоточных теплообменных аппаратов, которая может быть применима и для пластинчато-ребристых, и спиральновитых теплообменников. Методика расчета базируется на принципах пинч-анализа, в связи с чем на первоначальном этапе позволяет выполнить оценку без расчета конструкции аппаратов. Рассчитано потребление топливного газа компрессорными агрегатами, а также электроэнергии аппаратами воздушного охлаждения. В рамках проведенных технических расчетов характеристик оборудования и топливно-энергетических ресурсов сформирована матрица вариантов и проведена инкрементальная экономическая оценка. По результатам расчетов чистых приведенных затрат и суммарных выбросов парниковых газов был достигнут баланс капитальных вложений и операционных затрат и выбрано оптимальное решение по проведению процесса сжижения природного газа.
Список литературы
1. Купцов Н.В., Самодуров М.С. Углеродно-нейтральный сжиженный природный газ – текущий статус, перспективы и методы сжижения углеродного
следа // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2023. – № 8 (1). – С. 138–146. - https://doi.org/10.51890/2587-7399-2023-8-1-138-146
2. Гайворонский А.И., Тверской И.В. Выбор модели производительности технологической линии в новом СПГ-проекте // Нефтегазовая вертикаль. –
2024. – № 6–7. – P. 66–72.
3. Мещерин И.В., Настин А.Н. Анализ технологий получения сжиженного природного газа в условиях арктического климата. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2016. – С. 144–157.
4. Федорова Е.Б. Современное состояние и развитие мировой индустрии сжиженного природного газа: технологии и оборудование. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011. – 159 с.
5. Kemp I.C. Pinch analysis and process integration: A user guide on process integration for the efficient use of energy. – Second Edition. – London: Elsevier, 2007. –
415 p.
6. Wood D. Sustainable Liquefied Natural Gas: Concepts and Applications Moving Towards Net-Zero Supply Chains. – Elsevier Science, 2024. – 500 p.
7. Watson H.A.J., Barton P.I. Modeling phase changes in multistream heat exchangers // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2017. – V. 105. – P. 207-218. - http://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.09.081
8. Pacio J.C. Multiscale thermo-hydraulic modeling of cryogenic heat exchangers: Thesis for the degree of Philosophiae Doctor, Trondheim: Norwegian University of Science and Technology, 2012. – 430 p.
9. Masoud A., Haghighi Kh.R. Design of plate-fin heat exchanger. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. - 108 p.
10. Ульев Л.М. Введение в пинч-анализ. – 2-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Лань, 2024. – 208 с.
11. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29.06.2017 г. № 330. Об утверждении методических указаний по количественному определению объема косвенных энергетических выбросов парниковых газов.
12. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 27.05.2022 г. № 371. Об утверждении методик количественного определения объемов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов.
