شبیه سازی انتقال گاز طبیعی توسط خط لوله در شرایط دوفازی و فوق بحرانی

خط لوله انتقال گاز طبیعی به عنوان یکی از روش های مرسوم و اقتصادی جهت انتقال گاز طبیعی می باشد 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، شبیه سازی خط لوله انتقال گاز طبیعی در دو حالت فوق بحرانی و دوفازی با استفاده از نرم افزار اسپن پلاس نسخه ۱/۱۲ می باشد. برای شبیه سازی خط لوله از معادله پنگ-رابینسون برای محاسبه خواص ترمودینامیکی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی شبیه سازی خطوط لوله نشان داد بیشترین خطای نسبی بین شبیه سازی و داده های خطوط لوله ۵/۴ درصد است؛ بنابراین تطابق خوبی بین نتایج شبیه سازی و داده های خطوط لوله وجود دارد. بعد از اعتبار سنجی، افت فشار، تغییرات دما، تغییرات دانسیته و هزینه های مرتبط در دو حالت فوق بحرانی و دوفازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان داد در حالت فوق بحرانی، افت فشار ۳ برابر کمتر از حالت دوفازی است. همچنین نتایج مطالعات نشان داد کاهش دما در حالت فوق بحرانی برابر ۲۱ درصد و در حالت دوفازی ۵۳ درصد است. نتایج مربوط به بررسی دانسیته نشان داد در حالت فوق بحرانی و دوفازی تغییرات دانسیته به ترتیب برابر با ۵ و ۳۶ درصد است. درنهایت مشخص شد هزینه مصرف کل انرژی موردنیاز در سال در حالت فوق بحرانی و دوفازی تقریبا مشابه و به ترتیب برابر با ۱۸۶۰۰۰۰ و ۱۸۳۱۰۰۰ دلار در سال می باشد.

کلیدواژه ها:

فوق بحرانی ، گاز طبیعی ، خط لوله ، دوفازی