Natural Gas Transmission in Dense Phase Mode

Document Type : Original Article

Authors

1 Corresponding Author: Chem. Eng. Dept., Faculty of Eng., University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

2 PhD. Student, Chemical Engineering Department University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

20.1001.1.25885596.2021.7.2.4.6

Abstract

Natural gas transmission processes in the pipeline encounter many problems, such as the high cost of purchasing and maintaining compressors in pressure boosting stations, the formation of gas hydrates, the formation of two-phase fluid, noise pollution, and service and maintenance costs of the pipeline. To solve these problems, natural gas transmission in the supercritical state (dense phase state) is recommended. Unfortunately, there is limited information on the transmission of natural gas in the dense phase. In this research, the natural gas transmission of Iran’s fourth national pipeline in the supercritical state has been studied, and the results have been compared with the normal state. By performing this process in the dense phase mode, the number of pressure stations was reduced from 10 stations in the normal mode to 4 stations in the dense phase mode. The results of this study also showed that the pressure drop and energy of compressors in the dense phase state were reduced by 59% and 60%, respectively.

Keywords

Main Subjects

Article Title [فارسی]

انتقال گاز طبیعی در حالت فوق بحرانی

Authors [فارسی]

  • مرتضی زیودار 1
  • مسلم ابروفراخ 2

1 استاد گروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

Abstract [فارسی]

در فرایند انتقال گاز طبیعی در خط لوله مشکلاتی نظیر هزینه‌ی بالای خرید و نگهداری کمپرسور‌ها در ایستگاه‌های تقویت فشار، تشکیل هیدرات گازی، تشکیل جریان دوفازی، آلودگی صوتی و هزینه بر بودن سرویس و نگه داری خطوط لوله وجود دارد . برای کاهش این مشکلات انتقال گاز طبیعی در حالت فوق بحرانی پیشنهاد می‌شود. متأسفانه اطلاعات بسیار محدودی در زمینه انتقال گاز طبیعی در حالت فوق بحرانی وجود دارد. در این تحقیق انتقال گاز طبیعی خط لوله سراسری چهارم ایران در حالت فوق بحرانی بررسی شده و نتایج آن با انتقال گاز در حالت معمولی  مقایسه شده است. با انجام فرایند در حالت فوق بحرانی، تعداد ایستگاه‌های تقویت فشار از ۰۱ ایستگاه در حالت معمولی به ۴ ایستگاه کاهش یافت. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که افت فشار و انرژی کمپرسورها در حالت فوق بحرانی به ترتیب به اندازه ۹۵% و ۰۶% نسبت به حالت معمولی کاهش یافته است.

Keywords [فارسی]

  • حالت فوق بحرانی
  • انتقال گاز طبیعی
  • خطوط لوله
  • شبیه‌سازی
Dai, L., Wang, D., Wang, T., Feng, Q., Yang, X., 2017. Analysis and Comparison of Long-Distance Pipeline Failures. Petroleum Engineering, 2017, Article ID 3174636. https://doi.org/10.1155/2017/3174636.
Helgaker, H., Ytrehus, T., 2012. Coupling between Continuity/Momentum and Energy Equation in 1D Gas Flow. Energy Procedia. 26, 82-89.  https:// doi. 10.1016/j.egypro.2012.06.013.
Kamal, K.B., 2002. Performance of five equations of state for the prediction of VLE and densities of natural gas mixtures in the dense phase region. Chem. Eng. Comm., 189, 151-172. https://doi.org/10.1080/00986440211837.
Liu, E., Li, CH., Yang, Y., 2014. Optimal Energy Consumption Analysis of Natural Gas Pipeline. The Scientific World Journal. 2014, PMC4053082.  https:// doi.10.1155/2014/506138.
Shiekh, T.M., 2013. The Optimal Design of Natural Gas Transmission Pipelines. Energy Sources, Part B: Economics Planning and Policy. 8, 7-13. https://doi.org/10.1080/15567240802534193.
Thomas, S., Dawe, R., 2003. Review of Ways to Transport Natural Gas Energy from Countries Which Do Not Need the Gas for Domestic Use. Energy. 28, 1461-1477. https://doi.org/10.1016/S0360-5442(03)00124-5.
Wang, T., Xuan, W., Wang, X., Ren, K., 2013.Overview of oil and gas pipeline failure database. International Conference on Pipelines and Trenchless Technology. ICPTT, 2013, 1161–1167. https://doi.org/10.1061/9780784413142.121.
Wenyue, Z., 2013. corrosion cracking of oil and gas pipelines in near neutral pH environment: Review of recent research. Energy Materials: Materials Science and Engineering for Energy Systems. 3, 220–226. https://doi.org/10.1179/174892309X12555944292234.
Wu, X., Li, Y., He., Y., Jia, W., 2018. Operation Optimization of Natural Gas Transmission Pipelines Based on Stochastic Optimization Algorithms: A Review. Mathematical Problems in Engineering, 2018, Article ID 1267045. https://doi.org/10.1155/2018/1267045.
Zivdar, M., Abrofarakh, M., Investigating the Natural Gas Transmission in Supercritical Condition. Iranian Chemical Engineering Journal. 20 (16), 50-63. Doi: 10.22034/ijche.2021.257914.1070.