Thermodynamic Processes Involving Liquefied Natural Gas at the LNG Receiving Terminals / Procesy termodynamiczne z wykorzystaniem skroplonego gazu ziemnego w terminalach odbiorczych LNG

Open access

Abstract

The increase in demand for natural gas in the world, cause that the production of liquefied natural gas (LNG) and in consequences its regasification becoming more common process related to its transportation. Liquefied gas is transported in the tanks at a temperature of about 111K at atmospheric pressure. The process required to convert LNG from a liquid to a gas phase for further pipeline transport, allows the use of exergy of LNG to various applications, including for electricity generation. Exergy analysis is a well known technique for analyzing irreversible losses in a separate process. It allows to specify the distribution, the source and size of the irreversible losses in energy systems, and thus provide guidelines for energy efficiency. Because both the LNG regasification and liquefaction of natural gas are energy intensive, exergy analysis process is essential for designing highly efficient cryogenic installations.

Abstract

Wzrost zapotrzebowania na gaz ziemny na świecie powoduje, że produkcja skroplonego gazu ziemnego (LNG), a w konsekwencji jego regazyfikacja, staje się coraz bardziej powszechnym procesem związanym z jego transportem. Skroplony gaz transportowany jest w zbiornikach w temperaturze około 111K pod ciśnieniem atmosferycznym. Przebieg procesu regazyfikacji niezbędny do zamiany LNG z fazy ciekłej w gazową dla dalszego transportu w sieci, umożliwia wykorzystanie egzergii LNG do różnych zastosowań, między innymi do produkcji energii elektrycznej. Analiza egzergii jest znaną techniką analizowania nieodwracalnych strat w wydzielonym procesie. Pozwala na określenie dystrybucji, źródła i wielkości nieodwracalnych strat w systemach energetycznych, a więc ustalić wytyczne dotyczące efektywnego zużycia energii. Ponieważ zarówno regazyfikacja LNG jak i skraplanie gazu ziemnego są energochłonne, proces analizy egzergii jest niezbędny do projektowania wysoce wydajnych instalacji kriogenicznych.

References
  • Alabdulkarem A., Mortazavi A., Hwang Y., Radermergher R., Rogers P., 2011. Optimization of propane pre-cooled mixedrefrigerant LNG plant. Applied Thermal Engineering, 31.

  • Dispenza C., Dispenza G., La Rocca V., Panno G., 2009. Exergy recovery in regasification facilities - Cold utilization:a modular unit. Applied Thermal Engineering, 29.

  • Dispenza C., Dispenza G., La Rocca V., Panno G., 2009. Exergy recovery during LNG regasification: electric energyproduction - Part one. Applied Thermal Engineering, 29.

  • Dispenza C., Dispenza G., La Rocca V., Panno G., 2009. Exergy recovery during LNG regasification: electric energyproduction - Part two. Applied Thermal Engineering, 29.

  • Hisazumi Y., Yamasaki Y., Sugiyama S., 1998. Proposal for a high efficiency LNG power-generation system utilizingwaste heat from the combined cycle. Applied Energy, 60.

  • Liu H., You L., 1999. Characteristics and applications of the cold heat exergy of liquefied natural gas. Energy Conversion & Management, 40.

  • Liu Y., Guo K., 2011. A novel cryogenic power cycle for LNG cold energy recovery. Energy, 36.

  • Łaciak M., 2011. Problemy techniczne i technologiczne eksploatacji terminali rozładunkowych LNG. Zeszyty Nauk. AGH, Tom 28 (4).

  • Łaciak M., 2012. Properties of Artificial Gaseous Mixtures for Their Safe Use and Support the Natural Gas SupplyNetworks. Arch. Min. Sci., Vol. 57. No. 2, p. 351-362.

  • Łaciak M., Nagy S., 2010. Problemy bezpieczeństwa technicznego i charakterystyka zagrożeń związanych z terminalemrozładunkowym LNG. Zeszyty Nauk. AGH, Tom 27 (4).

  • Olivetti G., Arcuri N., Bruno R., Simone M., 2012. A rational thermodynamic use of liquefied natural gas in a wasteincinerator plant. Applied Thermal Engineering, 35.

  • Qiang W., Yanzhong L., Jiang W., 2004. Analysis of power cycle based on cold energy of liquefied natural gas and lowgradeheat source. Applied Thermal Engineering, 24.

  • Remeljej C.W., Hoadley A.F.A., 2006. An exergy analysis of small-scale liquefied natural gas (LNG) liquefactionprocesses. Energy, 31.

  • Shi X., Che D.2009. A combined power cycle utilizing low-temperature waste heat and LNG cold energy. Energy Conversion & Management, 50.

  • Siemek J., Nagy S., 2012. Energy Carriers Use in the World: Natural Gas - Conventional and Unconventional GasResources. Arch. Min. Sci., Vol. 57. No 2, p. 283-312.

  • Szargut J., Szczygieł I., 2009. Utilization of the cryogenic exergy of liquid natural gas (LNG) for the production ofelectricity. Energy, 34.

  • Vitale S.A., 2012. LNG and Gas Thermodynamics. Vol. II. GTI.

  • Yang C.C., Huang Z., 2004. Lower Emission LNG Vaporization. LNG Journal Nov./Dec. 2004.

  • Zhang N., Lior N., 2006. A novel near-zero CO2 emission thermal cycle with LNG cryogenic exergy utilization. Energy, 31.

  • Applied LNG Technologies, http://www.altlngusa.com/ngf_lng.htm

  • BG Group, http://www.bg-group.com/group/LNG_2001.htm

  • CH-IV, http://www.ch-iv.com/lng/lngfact.htm

  • Chive Fuels, http://www.lng-cng.com/chivefuels/liquefiednaturalgas.htm

  • PN-EN 1473:2007: Instalacje i urządzenia do skroplonego gazu ziemnego, projektowanie instalacji lądowych.

Archives of Mining Sciences

The Journal of Committee of Mining of Polish Academy of Sciences

Journal Information


IMPACT FACTOR 2016: 0.550
5-year IMPACT FACTOR: 0.610

CiteScore 2016: 0.72

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 0.320
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 0.950

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 7 7 7
PDF Downloads 3 3 3