Marine riser and ammonia synthesis system design for natural gas hydrate exploitation
Doğal gaz hidratlarının çıkarılması için deniz yapısı ve amonyak sentez sistem tasarımı
- Tez No: 898789
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET CEVDET YALÇINER, PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deniz Bilimleri, Marine Science
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kıyı ve Liman Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, derin deniz doğal gaz hidratlarından faydalanılmasına yönelik yenilikçi bir yaklaşım sunmak ve tartışmaya açmaktır. Temel sorunun üretim alanında enerji depolama ihtiyacı olmasından kaynaklı, Üretildiği noktada enerji depolama ihtiyacını karşılayan, karbon dioksit yakalama ve rezervuara geri enjeksiyon içeren bir amonyak üretim sıstemi makul bir çözüm olarak önerilmiştir. Bu konuyu daha fazla araştırmak amacıyla; üretim, dönüşüm, ayrıştırma, sentez ve geri enjeksiyon proseslerini entegre eden temel bir proses simülasyonu gerçekleştirilmiş ve önerilen prosesin verimliliği tahmin edilmiştır. Yapılan verimlilik analiz çalışması mevzubahis proses ve depolama sistemini barındırabilecek bir deniz yapısının tasarımına temel oluşturmuştur. Proses ve depolama sistemleri ile donatılmış batık/yüzer bir spar yapısının temel tasarımı paylaşılmış, bu tasarıma ilişkin özellikler ve bu özellikler etrafında alınan tasarım kararları, işletme ve hizmet koşulları da dahil olmak üzere, ayrıntılı olarak tartışılmıştır. Temel tasarımın ardından, yapının ortalama, fırtına ve uzun periyotlu dalga koşullarındaki performansı ve yapıya binen dalga yüklerinin sebep olduğu hareketleri değerlendirmek amacıyla hidrodinamik difraksiyon ve yük altında yapı davranışının tespiti için bilgisayar simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Değerlendirme 15, 18 ve 21 metre çapındaki yapılar için 3 halatlı Taut-bacaklı bir gergi çapa sistemi ile yapılmıştır. Batma, yalpa/salınım hareketleri ve halatlarda gözlemlenen yükler karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve tartışılmıştır. Ek olarak, önerilen deniz yapısının 18 metre çapındaki batık versiyonu için 6 halatlı Taut-bacaklı yapı ile daha düşük halat gerilimi seviyelerindeki yapı davranışı ve ivmelenme seviyeleri incelenmiştir. Önerilen proses sistemi ve deniz yapısı için başlangıçta belirlenen tasarım hedefleri ulaşılan temel tasarım seviyesinde geçerliliğini korumaktadır. Sonuç kısmında hidrodinamik değerlendirme ve proses simülasyonuna ilişkin bilgiler paylaşılmış araştırma geliştirme faaliyetleri için önerilerde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
The purpose of this research is to introduce and investigate a novel approach aiming deep marine natural gas hydrate exploitation. Fundamental problem being the energy storage at site, a blue ammonia synthesis plant including carbon dioxide capture and reinjection with end product storage has been offered as a solution. In order to further investigate; a preliminary chemical process simulation integrating production, conversion, separation, synthesis and reinjection processes has been conducted and a ballpark process efficiency value has been obtained to provide design basis for a marine structure that can accommodate such a process and storage plant. Principle design of a submerged/floating spar structure equipped with conversion plant and storage facilities have been introduced, features and the design decisions around those features have been described including operating and service considerations. Following the principle design, a hydrodynamic diffraction and response simulation was carried out, assessing the structure's performance under moderate, storm, and long-period wave loading conditions. The assessment was conducted with a 3-line taut-legged mooring setup for structures with diameters of 15, 18, and 21 meters. Heave, pitch/roll response, and cable loading were investigated and discussed comparatively. Additionally, the applicability of the proposed marine setup for the 18-meter diameter submerged structure was evaluated with a 6-line taut-legged configuration at reduced cable tension levels, focusing on acceleration levels. The principle design intent remains valid at the current maturity level of the proposed system and structure. Conclusions regarding the hydrodynamic assessment and process simulation are provided, along with recommendations for further research.
Benzer Tezler
- Gemilerde kullanılan seçici katalitik indirgeme sistemlerinde tortu oluşumunun ve azot oksit indirgeme performanslarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of urea-deposit formation and nitrogen oxide reduction performances in selective catalytic reduction systems used on marine vessels
TALAT GÖKÇER CANYURT
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Batı Karadeniz su sütunundaki mangan dağılımı
Başlık çevirisi yok
A.HÜSNÜ ERONAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Su ÜrünleriDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Environmental assessment of alternative marine fuels and installations
Alternatif deniz yakıtlarının ve sistemlerinin çevresel açıdan değerlendirilmesi
BUĞRA ARDA ZİNCİR
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU
- An alternative fuel assessment model for ships and experiments on the effect of methanol on diesel engines
Gemiler için bir alternatif yakıt değerlendirme modeli ve metanolün dizel motorlarda etkileri üzerine deneysel çalışma
BURAK ZİNCİR
Doktora
İngilizce
2019
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Gemi dizel motorlarından kaynaklanan emisyonların kontrolü ve SCR teknolojisi
Marine diesel engines egzost emissions control and SCR technology
MURAT OKŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET BAYÜLKEN