تحلیل ترمودینامیکی - اقتصادی سامانه چندمنظوره بازیافت گاز فلر همراه با پیشگرمایش نفت خام | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 5، مرداد 1404، صفحه 633-662 اصل مقاله (2.69 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.24492.7875 | ||
| نویسندگان | ||
| مصطفی محبوبی؛ قنبرعلی شیخ زاده* ؛ ابوالفضل فتاحی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران | ||
| چکیده | ||
| گاز فلر، محصول جانبی استخراج نفت، معمولاً بدون استفاده مفید سوزانده میشود درحالی که ظرفیت بالایی برای بازیافت انرژی دارد. در این پژوهش به طراحی و تحلیل یک سامانه چندمنظوره برای استفاده از گاز فلر در تولید همزمان توان، آب شیرین، هیدروژن و حرارت پرداخته شده است. سامانه پیشنهادی شامل چرخه توان کربندیاکسید فوقبحرانی، مولد ترموالکتریک، پیشگرمایش نفت خام، واحد نمکزدایی اسمز معکوس و تولید هیدروژن در الکترولایزر غشای تبادل پروتون است. مدلسازی با نرمافزار حلگر معادلات مهندسی انجام و با تحلیلهای انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی ارزیابی شده است. نوآوری پژوهش ارائه سامانهای یکپارچه بوده که با استفاده از گاز فلر تولید چند محصول را بهینه کرده و نیازهای صنعتی و خانگی را تأمین میکند. نتایج طراحی پایه نشان میدهد بازده انرژی و اگزرژی بهترتیب 83/24% و 23/56%، توان خالص خروجی 12/23مگاوات و ظرفیت بار حرارتی 13/39 مگاوات است. تولید هیدروژن 60/93کیلوگرم در روز، آب شیرین 7/106 کیلوگرم بر ثانیه، نرخ کل هزینههای تولید اگزرژی، تخریب اگزرژی و سرمایهگذاری بهترتیب 96/2982، 347/58 و 645/84 دلار بر ساعت و دوره بازگشت سرمایه 1/172 سال محاسبه شده است. در نهایت، تأثیر متغیرهای کلیدی بر عملکرد سامانه به کمک تحلیل حساسیت بررسی شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بازیافت گاز فلر؛ سامانه چندمنظوره؛ تحلیل ترمودینامیکی – اقتصادی؛ تبدیل پسماند به انرژی؛ پیشگرمایش نفت خام | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 687 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 382 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,775 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,415,182 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,975,969 |