dc.description.abstract |
The demand for energy has increased significantly. On the other hand, energy production
suppliers are located in different and remote locations around the world. This requires efficient
transport and storage of large-scale energy. Usually, large-scale is stored and transported in
liquefied forms due to its reduced volume. However, liquid cryogenic storage loses some of its
energy due to evaporation, called boil-off gas (BOG), which is called by change in temperature
between storage medium and environment. This study examines the production of Dimethyl
Ether (DME) and Liquefied Natural Gas (LNG) from natural gas, comparing boil-off gas
(BOG) generation, energy intensities, and environmental impacts using dynamic simulation.
Results from the simulation indicate a significantly higher BOG rate for LNG, with storage
pressure increasing from 0.5 atm to 4.1 atm over 15 days, compared to a minimal increase from
23.4 atm to 23.7 atm for DME in the same period. This suggests that DME offers superior
storage stability with lower evaporative losses. However, DME production was found to be
more energy-intensive, with an energy consumption of 37.9 GJ/tonne compared to 2.07
GJ/tonne for LNG, and also generated higher CO2 emissions, at 2.12 kg CO2/kg of DME versus
LNG emission of 1.16 kg CO2/kg of LNG. These findings highlight a trade-off between the
lower BOG rate of DME and its higher energy and environmental impacts. Thus, the choice
between DME and LNG production pathways depends on the specific priorities of the
application, whether it be minimizing evaporative losses or reducing energy consumption and
emissions. |
en_US |
dc.description.resumo |
A demanda por energia aumentou significativamente. Por outro lado, os fornecedores de produção de energia estão localizados em locais diferentes e remotos ao redor do mundo. Isso requer transporte e armazenamento eficientes de energia em larga escala. Normalmente, a energia em larga escala é armazenada e transportada em formas liquefeitas devido ao seu volume reduzido. No entanto, o armazenamento criogênico líquido perde parte de sua energia devido à evaporação, chamada de gás de evaporação (BOG), que é causada pela mudança de temperatura entre o meio de armazenamento e o ambiente. Este estudo examina a produção de Dimetil Éter (DME) e Gás Natural Liquefeito (GNL) a partir do gás natural, comparando a geração de gás de evaporação (BOG), as intensidades energéticas e os impactos ambientais usando simulação dinâmica.
Os resultados da simulação indicam uma taxa de BOG significativamente maior para o GNL, com a pressão de armazenamento aumentando de 0,5 atm para 4,1 atm ao longo de 15 dias, em comparação com um aumento mínimo de 23,4 atm para 23,7 atm para o DME no mesmo período. Isso sugere que o DME oferece maior estabilidade de armazenamento com menores perdas por evaporação. No entanto, constatou-se que a produção de DME é
mais intensiva em energia, com um consumo de energia de 37,9 GJ/tonelada em comparação com 2,07 GJ/tonelada para GNL, e também gerou maiores emissões de CO2, com 2,12 kg CO2/kg de DME versus 1,16 kg CO2/kg de GNL para GNL. Essas descobertas destacam um trade-off entre a menor taxa de BOG do DME e seus maiores impactos energéticos e ambientais. Assim, a escolha
entre as vias de produção de DME e GNL depende das prioridades específicas da
aplicação, seja minimizando as perdas por evaporação ou reduzindo o consumo de energia e as
emissões. |
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