Endüstriyel dökme CNG dolum tesisi operasyonlarının maliyet esaslı optimize edilmesi
Cost based optimization of industrial bulk CNG filling facility operations
Yazar: İSMAİL ÇETİNER
Danışman: DOÇ. DR. AHMET COŞKUN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Boru hatlarından alınan doğal gazın, uygun doğal gaz kompresörleri ile 200 bar seviyelerine sıkıştırılarak elde edildiği ürün sıkıştırılmış doğal gazdır (CNG). CNG, dolum tesislerinde 200 bar basınç altında hacmi 1/250 oranında küçültülür ve çok elemanlı gaz konteynerlerine ya da gaz tankerlerine doldurularak boru hatlarının gitmediği yerlere taşınır. Bu tesisler için en yüksek maliyet gaz taşıma maliyetleri olarak gözükse de dolum tesislerinin tasarımı, alt yapısı ve özellikle tesis işletmeciliğindeki operasyonel boşluklar ciddi anlamda görünmeyen maliyetleri oluşturmaktadır.
Bu tez çalışmasında, bir dökme CNG dolum tesisinde 2016 yılındaki dolum prosesi reel verilere göre incelenmiştir. Tankerlere yapılan dolum oranını artırmak için 2017 yılında dolum prosesine "chiller" eklenerek ön soğutma yapılmıştır. 2017 yılında ön soğutma sayesinde tankerlere yapılan dolum miktarında %7,23 artış gözlenmiştir. Ayrıca yapılan chiller yatırımının geri dönüş süresi hesaplanmıştır. 2018 yılında, 2017 yılının verilerine göre dolum prosesi detaylı analiz edilmiş ve dolum oranına etki eden faktörler belirlenmiştir. Bu faktörlere göre dolum operasyonu maliyet esaslı optimize edilmiş ve işletmeye öneriler sunulmuştur.
2018 yılında dolum operasyonları, aydan aya hatta gün içerisinde değişen sıcaklık koşulları, doldurma metodu, gaz tankerlerinin ve dolum peronlarının yapısına yani kullanılan malzeme, personel etkisi ve chiller, kompresör gibi makinelerin dolum oranına etkisi gibi faktörlere göre optimize edilmiştir. Optimizasyonun ardından 2018 yılında yapılan dolum miktarında 2017 yılına göre %4,36 artış olmuştur.

Abstract:
The product got by compressing the natural gas received from the pipelines to the level of 200 bars with appropriate natural gas compressors is called compressed natural gas (CNG). In the filling facilities, the volume of the CNG is shrunk to 1/250 in proportion under 200 bars of pressure and the CNG is filled into the multi-elementary gas containers or the gas tankers, and transported to the places having no pipeline. Although the highest cost for those facilities is considered as the gas transportation costs, the design and the infrastructure of the filling facilities, and particularly the operational gaps at the facility management substantially comprise the invisible costs.
In this thesis study, the filling process at a bulk CNG filling facility in 2016 is examined according to the real data. To increase the filling ratio done to the tankers, the pre-cooling was performed by adding 'chiller' to the filling process in 2017. By means of pre-cooling, a 7.23% rise in the amount of filling to the tankers was observed in 2017. Besides, the turnaround time of the chiller investment was calculated. In 2018 the filling process was analyzed in detail according to the data of 2017 and the factors affecting the filling ratio were specified. The filling operation was optimized cost-based according to those factors and the suggestions are submitted to the administration.
The filling operations in 2018 were optimized according to the temperature conditions changing monthly and even during the day, the filling method, the structure of the gas tankers and filling platforms, namely to the material used, to the effect of the staff, and to the effect of machines like the compressors to the filling ratio. After the optimization, there was an increase of 4.36% in the amount of filling done in 2018 relatively done in 2017.