ارائه طرح جديد از چرخه Allam-LNG بهبوديافته همراه با به دام انداختن گاز دي ‏اكسيدكربن

A New Design of a Modified Allam-LNG Cycle with CO2 Capture

در مطالعه حاضر يك چرخه تحت عنوان چرخه Allam-LNG بهبود يافته يا چرخه Allam-Z به عنوان نمونه مرجع انتخاب گرديده است. در اين چرخه با افزايش فشار خروجي از توربين، پمپ هاي پرفشار جايگزين كمپرسورهاي واحد گشته اند و هزينه فشرده سازي كاهش پيدا كرده است. نوآوري اين تحقيق، ارائه يك ساختار جديد از شبكه مبدل‏هاي حرارتي چرخه Allam-Z به كمك ابزارهاي مفهومي در يكپارچه‏سازي فرايند است. ابتدا چرخه مورد مطالعه شبيه‏سازي و سپس داده‏هاي جرياني استخراج شد. در ادامه هدف‏گذاري انرژي و سطح با كمك فناوري پينچ و باهدف كمينه كردن هزينه كلي سالانه انجام شد. در انتها ساختار جديدي براي شبكه مبدل حرارتي در حداقل اختلاف دماي بهينه 2/13 درجه سانتيگراد ارائه شد. هزينه طراحي اين شبكه حدود 580 هزار دلار بر سال بدست آمد.

In the current research, a modified Allam-LNG cycle or Allam-Z cycle was selected as a reference case study. By increasing the turbine outlet pressure, high-pressure pumps were replaced by compressors in this cycle, lowering the cost of compression. The novelty of this study is presenting a new structure for an Allam-Z cycle heat exchanger network using process integration tools. First, the cycle was simulated, and process data were extracted. Then, using Pinch analysis, energy and capital costs were targeted to achieve the minimum total annualized cost. Finally, a new structure for a heat exchanger network was proposed at the optimal value of the minimum temperature approach, with a cost of approximately $580,000 per year.