شبیهسازی انتقال گاز طبیعی توسط خط لوله در شرایط دوفازی و فوق بحرانی
نویسندگان
1 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
3 استاد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
doi
چکیده
خط لوله انتقال گاز طبیعی بهعنوان یکی از روشهای مرسوم و اقتصادی جهت انتقال گاز طبیعی میباشد که بررسی و مطالعه آن جهت کاهش افت فشار و جلوگیری از تشکیل سیال دوفازی ضروری است. برای کاهش این مشکلات، در این مطالعه انتقال گاز طبیعی در شرایط فوق بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است. برای انتقال گاز طبیعی در شرایط فوق بحرانی دمای گاز باید بین دمای بحرانی و بیشترین دما در ناحیه دوفازی و همچنین فشار گاز باید بالاتر از بیشترین فشار در ناحیه دوفازی باشد. هدف اصلی در این مطالعه، شبیهسازی خط لوله انتقال گاز طبیعی در دو حالت فوق بحرانی و دوفازی با استفاده از نرمافزار اسپن پلاس نسخه 1/12 میباشد. برای شبیهسازی خط لوله از معادله پنگ-رابینسون برای محاسبه خواص ترمودینامیکی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی شبیهسازی خطوط لوله نشان داد بیشترین خطای نسبی بین شبیهسازی و دادههای خطوط لوله 5/4 درصد است؛ بنابراین تطابق خوبی بین نتایج شبیهسازی و دادههای خطوط لوله وجود دارد. بعد از اعتبارسنجی، افت فشار، تغییرات دما، تغییرات دانسیته و هزینههای مرتبط در دو حالت فوق بحرانی و دوفازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان داد در حالت فوق بحرانی، افت فشار 3 برابر کمتر از حالت دوفازی است. همچنین نتایج مطالعات نشان داد کاهش دما در حالت فوق بحرانی برابر 21 درصد و در حالت دوفازی 53 درصد است. نتایج مربوط به بررسی دانسیته نشان داد در حالت فوق بحرانی و دوفازی تغییرات دانسیته به ترتیب برابر با 5 و 36 درصد است. درنهایت مشخص شد هزینه مصرف کل انرژی موردنیاز در سال در حالت فوق بحرانی و دوفازی تقریباً مشابه و به ترتیب برابر با 1860000 و 1831000 دلار در سال میباشد.