| dc.description.abstract | Med stadig økende energiforbruk og økende krav til mer miljøvennlige energikilder vil naturgass bli en av de viktigste energialternativene for fremtiden. Det er funnet store gassressurser langs kysten av Norge og det er forventet ytterligere funn. Norge vil fortsette å spille en betydelig rolle i det fremtidige gassmarkedet. En viktig faktor for å forbli en aktør på gassmarkedet baserer seg på å ha kontinuerlig effektiv gassutvinning, samt få et produkt som innfrir spesifikasjoner som settes av sluttbruker. Det amerikanske gassmarkedet tillater et LNG produkt med en brennverdi (GHV) på 40 MJ/sm3, mens det europeiske markedet kan tillate gass med høyere brennverdi. Siden USA produser skifergass, er det er mindre aktuelt med salg til det amerikanske markedet. Det har derfor blitt mer aktuelt å rette salg mot det asiatiske og europeiske markedet. Ved å ekskludere det amerikanske markedet kan gass produseres med høyere brennverdi. Dette åpner for muligheter til å inkludere assosiert gass til et allerede eksisterende LNG behandlingsanlegg. For å få en oversikt over hvordan brennverdispesifikasjoner påvirker et LNG prosessanlegg, er det i denne masteroppgaven beskrevet et utvalg av metoder for å regulere brennverdien til naturgassen. Den mest effektive måten å variere brennverdien er ved å variere mengden av LPG i gasstrømmen. Ved å skille ut LPG både oppstrøms, under og nedstrøms for nedkjølingsprosessen, endres brennverdien. Dette kan gjøres ved å integrere en turboekspander oppstrøms, men siden denne installasjonen er sårbar for gasstrømendringer og krever ekstra installasjon, er den et uaktuelt alternativ. Den beste måten å regulere brennverdien er ved å gjøre endringer på skrubbkolonnen før fraksjoneringssystemet. Både koker- og kondensertemperatur, antall trinn, inngangstrinn og refluks i en skrubbekolonne påvirker separasjonseffektiviteten og påvirker brennverdien på sluttproduktet.En presentasjon av GHV kontroll er beskrevet ved å designe en simuleringsmodell av et LNG forbehandlingsanlegg, der prosessen er utformet med en maksimal GHV 40 MJ/Sm3. Denne simuleringen representerer eksisterende anlegg og viser at tunge hydrokarboner skilles ut før fraksjoneringssystemet både ved hjelp av en kondensat stabilisator og etter en skrubb kolonne. Propanutvinningen i bunnproduktet er omtrent 60% og i kombinasjon med butan er den totale LPG-utvinningen i bunnprodukt omtrent 70%. Dette gir et LNG- produkt på ca. 17,1 millioner sm3/dag.Ved å øke brennverdien opp til 41 MJ/Sm3, kan prosessen forenkles. Dette gjøres ved å fjerne den resirkulerte strømmen fra fraksjoneringssystemet, henholdsvis en refluksstrøm bestående av hovedsakelig C4 og C5. Resultater fra simuleringen viser hvordan propanutvinningen i bunnproduktet blir redusert til 40%. LPG følger toppstrømmer i stedet, noe som øker brennverdien på LNG produktet. Ingen andre endringer ble gjort i simuleringene, noe som resulterte i en brennverdi på 40.45 MJ/Sm3 . Denne brennverdien er under ny grenseverdi, men over opprinnelige spesifikasjoner . Denne prosessforenklingen gir et LNG produkt på 17.4 millioner sm3/dag hvor gasspesifikasjoner er nådd .For å vurdere om det er mulig å inkludere assosiert gass til en eksisterende LNG behandlingsanlegget, er fem nye tilfeller simulert. LPG-mengde i inngangsstrøm er økt med en tilsats på 20 % til en tilsats på 200 % av den opprinnelige inngangsstrømmen. I disse simuleringene er temperatur i kondensatoren økt, slik at brennverdien på LNG- produktet når 41 MJ/Sm3. Resultatene viser at en økning av LPG knapt endrer LNGproduktet, da mesteparten av økt LPG følger bunnproduktet. Ytelsen til skrubbkolonnen reduseres når ekstra LPG i inngangsstrøm overgår 80 % på grunn av høyere risiko for oversvømmelse i kolonnen. I tillegg øker energibruken ved økt LPG, noe som begrenser mulighetene for å legge til LPG. Med økende LPG, må ytterligere justeringer gjøres på skrubbkolonnen. For å oppnå konvergens i skrubbkolonnen må andelen metan som følger bunnproduktet oppjusteres. Dette kan utfordre fraksjoneringssystemet ytterligere, og det kan være nødvendig å installere en demetaniserer for å utskille ekstra metan.Basert på en vurdering av energibruk og mekaniske begrensninger i skrubbkolonnen er det antatt at en LPG økning ikke bør overstige 60% av opprinnelig LPG i inngangsstrømmen. Dette resulterer i en økt LPG-mengde på 68 002 kg/h og et LNG-produkt på 17.3 millioner sm3/dag. Disse resultatene er basert på en del forutsetninger, som gjør at resultatene blir noe usikre. Men til tross usikkerhetsmomenter, indikerer samtlige resultater at ved å justere brennverdien på LNG-produktet, er det muligheter for å inkludere assosiert gass i fremtiden. | nb_NO |
