SIMULAÇÃO DE CICLOS DE POTÊNCIA E REFRIGERAÇÃO PARA O PROCESSO DE LIQUEFAÇÃO DO GÁS NATURAL

SIMULAÇÃO DE CICLOS DE POTÊNCIA E REFRIGERAÇÃO PARA O PROCESSO DE LIQUEFAÇÃO DO GÁS NATURAL

D’Angelo, J. V. H.; Moura, L. V.

Artigo Completo:

O gás natural, mistura de hidrocarbonetos constituída essencialmente de metano, representa uma alternativa de combustível perante aos demais combustíveis fósseis, dada a sua baixa emissão de gases poluentes amplificadores do efeito estufa, tais como SO2, H2S, NOx e, também, custo reduzido. Entretanto, o transporte do gás natural para longas distâncias requer que o mesmo se encontre a um volume reduzido, principalmente para tornar este transporte viável economicamente. O GNL (gás natural liquefeito) é obtido a partir de processos industriais que demandam grande quantidade de energia. A otimização e proposição de melhorias desses processos leva a ganhos significativos no coeficiente de desempenho dos ciclos responsáveis pela liquefação do gás natural, diminuindo o custo de operação dessas plantas químicas. Neste trabalho, foi utilizado o software Aspen Hysys® v7.3 para simular ciclos de potência e de refrigeração, utilizados no processo de liquefação do gás natural, determinando sua eficiência termodinâmica e quantificando a energia elétrica necessária para seu funcionamento e posterior otimização para uma combinação de ciclos.

O gás natural, mistura de hidrocarbonetos constituída essencialmente de metano, representa uma alternativa de combustível perante aos demais combustíveis fósseis, dada a sua baixa emissão de gases poluentes amplificadores do efeito estufa, tais como SO2, H2S, NOx e, também, custo reduzido. Entretanto, o transporte do gás natural para longas distâncias requer que o mesmo se encontre a um volume reduzido, principalmente para tornar este transporte viável economicamente. O GNL (gás natural liquefeito) é obtido a partir de processos industriais que demandam grande quantidade de energia. A otimização e proposição de melhorias desses processos leva a ganhos significativos no coeficiente de desempenho dos ciclos responsáveis pela liquefação do gás natural, diminuindo o custo de operação dessas plantas químicas. Neste trabalho, foi utilizado o software Aspen Hysys® v7.3 para simular ciclos de potência e de refrigeração, utilizados no processo de liquefação do gás natural, determinando sua eficiência termodinâmica e quantificando a energia elétrica necessária para seu funcionamento e posterior otimização para uma combinação de ciclos.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-071-32101-262365

Referências bibliográficas

• [1] ÇENGEL, Y. A.; BOLES, MICHAEL A. Thermodynamics: an engineering approach. : McGraw-Hill. p. 588, 2001.
• [2] CHANG, H. M.; CHUNG, M. J.; LEE, S.; CHOE, K. H. An efficient multi-stage Brayton-JT cycle for liquefaction of natural gas. Cryogenics., v. 51(6), p. 278-286, 2011.
• [3] FINN, A. J.; JOHNSON, G. L.; TOMLINSON, T. R. Developments in natural gas liquefaction. Hydrocarbon Processing., v. 78(4), p. 47-59, 1999.
• [4] GEBREEGZIABHER, T.; OYEDUN, A. O.; LUK, H. T.; LAM, T. Y. G.; ZHANG, Y.; HUI, C. W. Design and optimization of biomass power plant. Chemical Engineering Research and Design., v. 92(8), p. 1412-1427, 2014.
• [5] HOLMBERG, H.; AHTILA, P. The thermal analysis of a combined heat and power plant undergoing Clausius-Rankine cycle based on the theory of effective heat-absorbing and heat-emitting temperatures. Applied Thermal Engineering., v. 70(1), p. 977-987, 2014.
• [6] SHI, X.; CHE, D. A combined power cycle utilizing low-temperature waste heat and LNG cold energy. Energy Conversion and Management., v. 50(3), p. 567-575, 2009.
• [7] SONG, K.; LEE, S.; SHIN, S.; LEE, H. J.; HAN, C. Simulation-based optimization methodology for offshore natural gas liquefaction process design. Industrial and Engineering Chemistry Research., v. 53(13), p. 5539-5544, 2014.
• [8] YUAN, Z.; CUI, M.; XIE, Y.; LI, C. Design and analysis of a small-scale natural gas liquefaction process adopting single nitrogen expansion with carbon dioxide pre-cooling. Applied Thermal Engineering., v. 64(1-2), p. 139-146, 2014.

Como citar:

D’Angelo, J. V. H.; Leonardo Vilar Moura; "SIMULAÇÃO DE CICLOS DE POTÊNCIA E REFRIGERAÇÃO PARA O PROCESSO DE LIQUEFAÇÃO DO GÁS NATURAL", p-2752-2757. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-071-32101-262365