vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2023-50-1-6-14vdgtu-1211Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGМоделирование регазификационных и рециркуляционных процессов при транспортировке сжиженного природного газаModeling of regasification and recirculation processes during the transportation of liquefied natural gashttps://orcid.org/0000-0002-9263-8153БарановА. Ю.BaranovA. Yu.

Баранов Александр Юрьевич, доктор технических наук, профессор, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы» 

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., 49; 197349, г. Санкт-Петербург, Макулатурный проезд 4, литер А, пом. 120-121

Alexander Yu. Baranov, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Educational Center "Energy Efficient Engineering Systems"

49 Kronverksky Ave., Saint Petersburg 197101; 4 Makulaturnyy passage, Letter A, room. 120-121, Saint Petersburg 197349

abaranov@itmo.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3571-7744СереденкоЕ. С.SeredenkoE. S.

Середенко Елена Сергеевна, аспирант, инженер, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., 49

Elena S. Seredenko, Postgraduate Student, Engineer, Educational Center "Energy Efficient EngineeringSystems"

49 Kronverksky Ave., Saint Petersburg 197101

seredenko_alena@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1171-379XМалышеваТ. А.MalyshevaT. A.

Малышева Татьяна Алексеевна, кандидат технических наук, доцент, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., 49

Tatyana A. Malysheva, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Educational Center "Energy Efficient EngineeringSystems"

49 Kronverksky Ave., Saint Petersburg 197101

tamalysheva@itmo.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5564-9312КравченкоЮ. А.KravchenkoYu. A.

Кравченко Юлия Андреевна, аспирант, ассистент

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., 49

Yulia A. Kravchenko, Post-graduate student, assistant

49 Kronverksky Ave., Saint Petersburg 197101

jasolonina@itmo.ruУниверситет ИТМОРоссияITMO University; LLC Research and Production Company KRIONRussian FederationУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation202308052023501614Copyright © Баранов А.Ю., Середенко Е.С., Малышева Т.А., Кравченко Ю.А., 20232023Баранов А.Ю., Середенко Е.С., Малышева Т.А., Кравченко Ю.А.Baranov A.Y., Seredenko E.S., Malysheva T.A., Kravchenko Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1211Цель

Цель. Целью исследования является моделирование и анализ технологических процессов, протекающих на перевалочном терминале сжиженного природного газа.

Метод

Метод. Исследование основано на методах термодинамического анализа, натурного и вычислительного моделирования процессов и объектов холодильной и криогенной техники с целью поиска оптимальных решении по экономичности, надежности и ресурсу низкотемпературных установок, машин и аппаратов.

Результат

Результат. В статье описан алгоритм работы перевалочного СПГ-терминала и предложен математический аппарат для моделирования протекающих в нем технологических процессов. Представлена информация о причинах образования паров СПГ (Boil-off gas (BOG)) в процессе его транспортирования и перегрузки, рассмотрены методы утилизации избыточных паров СПГ.

Вывод

Вывод. Для поддержания криогенной температуры разгрузочных рукавов представлена линия рециркуляции СПГ (рециркуляционные трубопроводы).

Objective

Objective. The purpose of the research is modeling and analysis of technological processes occurring at the transshipment terminal of liquefied natural gas.

Method

Method. The study is based on the methods of thermodynamic analysis, full-scale and computational modeling of processes and objects of refrigeration and cryogenic equipment in order to find optimal solutions in terms of efficiency, reliability and service life of low-temperature installations, machines and apparatus.

Result

Result. The article describes the operation algorithm of an LNG transshipment terminal and proposes a mathematical apparatus for modeling the technological processes occurring in it. Information about the causes of the formation of LNG vapors (Boil-off gas (BOG)) during its transportation and reloading is presented, methods for utilizing excess LNG vapors are considered.

Conclusion

Conclusion. To maintain the cryogenic temperature of the unloading arms, an LNG recirculation line (recirculation pipelines) is provided.

рециркуляциясжиженный природный газ (СПГ)танкеры СПГперевалочный терминал СПГотпарной газпары СПГутилизация паров СПГrecyclingliquefied natural gas (LNG)LNG tankersLNG transshipment terminalboil-off gasLNG vaporsLNG vapor recoveryReferencesОтчет об итогах внешнеэкономической деятельности Российской Федерации в 2019 году. Министерство экономического развития Российской Федерации [дата обращения: 01.12.2022]. Доступ по ссылке: https://www.economy.gov.ru/material/file/66eec1250c653fc9abd0419604f44bbd/VED.pdfReport on the results of the foreign economic activity of the Russian Federation in 2019. Ministry of Economic Development of the Russian Federation [Аccessed 01.12.2022]. URL:https://www.economy.gov.ru/material/file/66eec1250c653fc9abd0419604f44bbd/VED.pdfГодовой отчет ПАО «Новатэк» за 2020 год. ПАО «Новатэк» [дата обращения: 01.12.2022]. Доступ по ссылке: https://www.novatek.ru/common/upload/doc/NOVATEK_AR2020_RUS.pdfAnnual report of PAO Novatek for 2020. PAO Novatek, 2020 [Аccessed 01.12.2022]. URL: https://www.novatek.ru/common/upload/doc/NOVATEK_AR2020_RUS.pdfЛарченко Л.В., Колышкин А.В., Яковлева Т.В., Нелюбина Л.В. Может ли Северный морской путь стать конкурентоспособным международным транзитным путём. Инновации, №10, 2018 г. С. 64-67Larchenko L.V., Kolyshkin A.V., YAkovleva T.V., Nelyubina L.V. Mozhet li Severnyj morskoj put' stat' konkurentosposobnym mezhdunarodnym tranzitnym putyom. Innovacii, 2018; 10: 64-67 [In Rus].Журавель В.П. Развитие Северного морского пути: национальный и международный аспект// Научно-аналитический вестник Института Европы РАН. - 2019.- № 2.- С. 119-124.Zhuravel V.P. Razvitie Severnogo morskogo puti: nacionalnyj i mezhdunarodnyj aspect. Nauchnoanaliticheskij vestnik Instituta Evropy RAN, 2019; 2:119-124 [In Rus].Климентьев А.Ю., Родичкин И.Г., Богданов Е.В. Арктические горизонты российского СПГ // Газовая промышленность, 2019, № 9 (790), с. 118-128.Klimentyev A.Yu., Rodichkin I.G., Bogdanov Ye.V. Arkticheskie gorizonty rossiiskogo SPG [Arctic horizons of Russian LNG] Gazovaya promyshlennost' [Gas industry] 2019; 9 (790): 118-128 [In Rus].Середенко Е.С., Пахомов О.В., Баранов А.Ю. Математическая модель испарения сжиженного природного газа и анализ влияния исходного состава на скорость испарения. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики – 2020 - Т. 20. - № 4(128). - С. 603-610.Seredenko E.S., Pakhomov O.V., Baranov A.Yu. Mathematical model of liquefied natural gas evaporation and analysis of original composition effect on evaporation speed. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2020; 20(4):603–610 [In Rus].Huang, S.; Hartono, J.; Pankaj, S. BOG recovery from long jetties during LNG ship-loading. In Proceedings of the 15th International Conference and Exhibition on Liquefied Natural Gas (LNG15), Barcelona, Spain, 24–27 April 2007; Gas Technology Institute: Barcelona, Spain, 2007; Volume 2, p. PO-34.1.Huang, S.; Hartono, J.; Pankaj, S. BOG recovery from long jetties during LNG ship-loading. In Proceedings of the 15th International Conference and Exhibition on Liquefied Natural Gas (LNG15), Barcelona, Spain, 24–27 April 2007; Gas Technology Institute: Barcelona, Spain, 2007; 2: PO-34.1.Аметистова Л.Е., Книжников А.Ю. Экологические аспекты СПГ-проектов в арктических условиях. Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2016. Москва, - 47 с.Ametistova, L.E., and A. Yu. Knizhnikov. (2016). Environmental Aspects of Arctic LNG Projects Development. WWF Moscow, 2016; 47.MAN Diesel A/S- LNG Carriers with ME-GI Engine and High Pressure Gas Supply System, 2009MAN Diesel A/S- LNG Carriers with ME-GI Engine and High Pressure Gas Supply System, 2009British Petrol and International Gas Union, Guidebook to Gas Interchangeability and Gas Quality, 2011.British Petrol and International Gas Union, Guidebook to Gas Interchangeability and Gas Quality, 2011.Handbook of Liquefied Natural Gas, Chapter 7 - LNG Plant and Regasification Terminal Operations, 2014, р. 297-320Handbook of Liquefied Natural Gas, Chapter 7 - LNG Plant and Regasification Terminal Operations, 2014; 297-320Liu, C.; Zhang, J.; Xu, Q.; Gossage, J.L. Thermodynamic-analysis-based design and operation for boil-off gas flare minimization at LNG receiving terminals. Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 7412–7420.Liu, C.; Zhang, J.; Xu, Q.; Gossage, J.L. Thermodynamic-analysis-based design and operation for boil-off gas flare minimization at LNG receiving terminals. Ind. Eng. Chem. Res. 2010; 49:7412–7420.Ye Z, Mo X, Zhao L. MINLP Model for Operational Optimization of LNG Terminals. Processes. 2021; 9(4):599Ye Z, Mo X, Zhao L. MINLP Model for Operational Optimization of LNG Terminals. Processes. 2021; 9(4):599

The authors declare that there are no conflicts of interest present.