Термодинамический и экологический анализ новой замкнутой системы регазификации, интегрированной с органическим циклом Ренкина и системой улавливания CO2, для плавучих установок хранения и регазификации

Системы регазификации на плавучих установках хранения и регазификации (FSRU), в которых в качестве источника теплоты в процессе регазификации сжиженного природного газа (СПГ) используется пар, вырабатываемый котлами (замкнутый контур), оказывают меньшее негативное воздействие на морскую среду, чем системы, использующие морскую воду (открытый контур). Однако их недостатком является значительное увеличение расхода топлива и, следовательно, выбросов CO2. В настоящей работе выполнен энергетический, эксергетический и экологический анализ новой замкнутой системы регазификации для FSRU, интегрированной с органическим циклом Ренкина (ORC) и системой улавливания CO2 после сжигания с использованием 30-мас.% водного раствора моноэтаноламина (MEA). Холодовая энергия СПГ используется для выработки электроэнергии в ORC, а также в процессах улавливания, сжатия, осушки и сжижения CO2. Предложенная система способна удовлетворить потребность FSRU в электрической мощности без использования двухтопливных двигателей, при этом эффективность улавливания CO2 из дымовых газов котлов превышает 90%. По сравнению с существующими системами регазификации замкнутого типа предложенная система снижает расход топлива на 18% и повышает эксергетический КПД на 14%, тогда как выбросы CO2 уменьшаются примерно на 75% по сравнению с открытыми системами, обычно устанавливаемыми на борту.