بررسی فناوری‏‌های مایع‌‏سازی گاز طبیعی و انتخاب فناوری بر مبنای قابلیت افزایش مقیاس و انجام طراحی مفهومی فناوری منتخب

کارفرما: شرکت ملی گاز ایران

واحد پژوهشی: دانشگاه تهران

محل اجرا: انستیتو گاز طبیعی مایع

مجری: علی وطنی

همکاران مجری: مجید عمیدپور، مژگان عباسی، علی پالیزدار، طلیعه رمضانی، سعیده امیرافشار، زهرا نرگسی، میثم کمالی‌نژاد

مشاور مجری: شرکت تدبیر و فن آسیا

ناظرین: پندار خمارلو (شرکت مهندسان مشاور سازه)، مصطفی مافی

تاریخ شروع: ۱۳۹۵/۰۳/۰۸

تاریخ خاتمه: ۱۳۹۵/۱۱/۰۸

مدت اجرا: ۸ ماه

اهداف پروژه:

* بررسی و شناسایی فناوری‏‌های مایع‌سازی گاز طبیعی و ارائه یک دسته‌بندی جدید برای فرآیندهای تولید LNG

* انتخاب و شناسایی فناوری برتر بر مبنای قابلیت افزایش مقیاس و با در نظر گرفتن معیارهای مختلف

* انجام طراحی مفهومی فرآیند منتخب و بررسی اقتصادی طرح

کلمات کلیدی: مایع‏‌سازی گاز طبیعی در مقیاس کوچک، فناوری منتخب، افزایش مقیاس، روش پشتیبان تصمیم‌گیری، طراحی مفهومی

چکیده پروژه: انتخاب یک فناوری مناسب برای مایع‌­سازی گاز طبیعی که بیشترین تطابق را با معیارهای مورد نظر داشته باشد، نیازمند دستیابی به یک دید جامع نسبت به انواع فناوری­‌های مایع‌­سازی که تاکنون ارائه شده‌اند، می‌باشد. از آنجا که تعداد این فناوری‌ها بسیار زیاد است، علاوه بر شناخت کافی بر آنها، ضروری است یک روش مشخص و علمی برای فرآیند انتخاب در نظر گرفته شده و بهترین فناوری را با لحاظ کردن همه معیارها و میزان اهمیت آنها انتخاب نمود. در این پروژه ابتدا کلیه فناوری‌های صنعتی مایع‌سازی گاز طبیعی با بررسی انواع منابع شامل مقالات، گزارش‌های فنی، بروشورها، سایت‌های مرتبط با شرکت‌های صاحب دانش فنی، کتب، اسناد ثبت اختراع (پتنت‌ها) و … موجود شناسایی شده و در میان انبوه منابع، تعداد ۴۲ فناوری که ثبت تجاری و صنعتی شده بودند، انتخاب شدند و یک دسته‌بندی جدید و کلی از انواع فناوری‌های تولید LNG ارائه گردید. این دسته‌بندی بر مبنای اصول ترمودینامیکی و با هدف پوشش دادن به همه فرآیندها صورت گرفت. در مرحله بعد به‌منظور ارزیابی فناوری‌‏های موجود، تحلیل اسناد ثبت اختراع در زمینه مایع‌‏سازی گاز طبیعی با دو رویکرد فرآیندهای چرخه انبساطی و مبرد آمیخته تک‏‌مرحله‌‏ای صورت گرفت که در خروجی این بخش بازیگران اصلی این حوزه شناسایی و اسناد ثبت اختراع مرتبط با فرآیندها مشخص شدند. در مرحله بعد سعی بر آن بوده است که تا حد ممکن با استفاده از روش‏‌های اثبات شده علمی و با استفاده از نظرات تخصصی و فنی کارشناسان خبره در این حوزه، انتخاب فناوری به درستی صورت گیرد. بدین منظور از روش پشتیبان تصمیم‌گیری (DSP) برای غربال کردن فناوری‏‌ها استفاده گردید. در ادامه معیارهای کلیدی در انتخاب فناوری (هزینه سرمایه‏‌گذاری، اقتصادی بودن، دیدگاه فنی، قابلیت افزایش مقیاس (Scale-up) و سایر موارد) مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به وزن داده شده به معیارها، گزینه‏‌های برتر انتخاب شدند. بر اساس نتایج مرحله انتخاب نهایی، در مجموع و با لحاظ نمودن تمامی ملاحظات بیان شده، فرآیند PRICO، در بین فناوری‌های مبرد آمیخته تک‌مرحله‌ای و فرآیند BHP، در بین فناوری­‌های انبساطی بالاترین رتبه را به خود اختصاص داده‌‏اند. پس از انتخاب فرآیند برتر، در مرحله بعد طراحی مفهومی فرآیند انجام شده و کلیه مدارک مهندسی مورد نیاز با همکاری شرکت مشاوره مهندسی (شرکت تدبیر و فن آسیا) و همچنین گزارش اقتصادی پروژه در مقیاس ۳۰ تن در روز تهیه گردید. در نهایت طرح توجیهی LCNG با هدف تعیین کاربری برای واحد طراحی شده بررسی و انجام شد. نتایج حاصل از این پروژه مبنای پروژه‌های آتی انستیتو و شرکت ملی گاز ایران قرار گرفته است.