एलएनजी संयंत्र के लिए प्राकृतिक गैस द्रवीकरण प्रक्रिया का चयन
अब तक, प्राकृतिक गैस द्रवीकरण के क्षेत्र में मुख्य रूप से तीन परिपक्व द्रवीकरण प्रक्रियाएं हैं: कैस्केड रेफ्रिजरेशन चक्र प्रक्रिया, मिश्रित रेफ्रिजरेशन चक्र प्रक्रिया और एक्सपेंडर रेफ्रिजरेशन चक्र प्रक्रिया।
ए) कैस्केड प्रशीतन चक्र प्रक्रिया
कैस्केड प्रशीतन चक्र एक तीन-चरणीय प्रशीतन चक्र है जिसमें प्रोपेन (या प्रोपलीन), इथेन (या एथिलीन), मीथेन (या नाइट्रोजन) जैसे प्रशीतन पदार्थों का उपयोग किया जाता है (वाष्पीकरण तापमान क्रमशः -100°F, -121°F और -256°F होते हैं)। चरणबद्ध प्रशीतन प्राकृतिक गैस को विभिन्न तापमान स्तरों पर संबंधित प्रशीतन पदार्थों के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान करने में सक्षम बनाता है, जिससे यह ठंडा होकर द्रवीकृत हो जाता है।
बी) मिश्रित प्रशीतन चक्र प्रक्रिया
मिश्रित रेफ्रिजरेंट प्रशीतन चक्र यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें नाइट्रोजन के मिश्रण का उपयोग किया जाता है। 2 और सी 1 सी 5 परिसंचारी रेफ्रिजरेंट के रूप में हाइड्रोकार्बन।
सी) विस्तार प्रशीतन चक्र प्रक्रिया
एक्सपेंडर रेफ्रिजरेशन चक्र, क्राउडर चक्र रेफ्रिजरेशन को संदर्भित करता है जिसमें उच्च दबाव वाला रेफ्रिजरेंट टर्बो एक्सपेंडर के माध्यम से रुद्धोष्म रूप से फैलता है, जिससे प्राकृतिक गैस का द्रवीकरण होता है। एक्सपेंडर में गैस के फैलने और ठंडा होने के दौरान, यह कार्य उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग प्रक्रिया में कंप्रेसर को चलाने के लिए किया जा सकता है।
विभिन्न रेफ्रिजरेंट के आधार पर, एक्सपेंडर रेफ्रिजरेशन चक्र को निम्न में विभाजित किया जा सकता है: नाइट्रोजन एक्सपेंडर रेफ्रिजरेशन चक्र, नाइट्रोजन-मीथेन एक्सपेंडर रेफ्रिजरेशन चक्र, प्राकृतिक गैस विस्तार रेफ्रिजरेशन चक्र।
डी) तीनों प्रक्रियाओं की तकनीकी-आर्थिक तुलना
कैस्केड प्रशीतन चक्र की ऊर्जा खपत को 1 के रूप में निर्धारित किया गया है, विभिन्न प्रशीतन चक्रों की तुलना तालिका 5.1-2 में सूचीबद्ध है, और विभिन्न प्रशीतन चक्रों की विशेषताओं की तुलना तालिका 5.1-3 में की गई है।
तालिका 5.1-2 विभिन्न प्रशीतन चक्रों की दक्षता की तुलना
| प्रशीतन प्रक्रिया | कैस्केड कूलिंग के सापेक्ष ऊर्जा खपत |
| कैस्केड प्रशीतन चक्र | 1.00 |
| मिश्रित रेफ्रिजरेंट प्रशीतन चक्र | 1.15 |
| R22 प्रीकूलिंग N 2 -सीएच 4 विस्तार प्रशीतन चक्र | 1.35 |
तालिका 5.1-3 विभिन्न प्रशीतन चक्र विशेषताओं की तुलना
| अनुक्रमणिका | कैस्केड कूलिंग | मिश्रित रेफ्रिजरेंट | विस्तार प्रशीतन |
| क्षमता | उच्च | मध्य | कम |
| जटिलता | उच्च | मध्य | मध्य |
| मुख्य गतिशील उपकरण | 3 कंप्रेसर | 1 कंप्रेसर | कंप्रेसर + एक्सपेंडर |
| हीट एक्सचेंजर प्रकार | प्लेट फिन | प्लेट फिन या वाउंड ट्यूब | प्लेट फिन |
| ऊष्मा विनिमय क्षेत्र | बड़ा | बड़ा | छोटा |
| अनुकूलन क्षमता | उच्च | मध्य | मध्य |
| रेफ्रिजरेंट स्रोत | 3 रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता होती है | 3 से 6 रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता होती है, और रेफ्रिजरेंट को फीड गैस से सीधे निकाला जा सकता है। | केवल एक ही रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता होती है: नाइट्रोजन, जिसे हवा से निकाला जा सकता है। |
| निवेश करना | उच्च | मध्य | मध्यम रूप से उच्च |
निवेश, ऊर्जा खपत और संचालन एवं रखरखाव जैसे कारकों का व्यापक रूप से आकलन करते हुए, इस उपकरण की द्रवीकरण प्रक्रिया मिश्रित रेफ्रिजरेंट प्रशीतन प्रक्रिया को अपनाती है।
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