یکی از مهم‌ترین اجزای یک چرخه تبرید، مبرد آن است. در بسیاری از چرخه‌های تبرید، به خصوص در صنعت پالایش و فرآوری گاز طبیعی، از پروپان به عنوان مبرد استفاده می‌شود. دلیل این مساله خواص ترمودینامیکی بسیار مناسب این گاز و جرم مولی مطلوب آن است. برای انتقال گازهای پروپان و بوتان از محل استخراج به محل استفاده، دو راه وجود دارد. راه نخست، لوله‌کشی از محل استخراج به محل استفاده و راه دوم، مایع‌سازی و انتقال آن به صورت مایع است. برای انتقال گازهای پروپان و بوتان در مقیاس‌های وسیع، مایع‌سازی آن‌ و انتقال از طریق مخازن ذخیره به صورت مایع، گزینه اقتصادی است. عموما جهت صادرات گاز با کشتی در مقیاس‌های وسیع، از روش مایع‌سازی در فشار اتمسفریک استفاده می‌شود. در این مقاله، ابتدا تاسیسات مایع‌سازی گازهای پروپان و بوتان یک پالایشگاه گاز، معرفی و سپس در نرم‌افزار هایسیس شبیه‌سازی می‌شود. در ادامه، از طریق اتصال این نرم‌افزار به نرم‌افزار متلب و با کمک الگوریتم ژنتیک، توان مصرفی چرخه مایع‌ساز کمینه می‌شود. در فرآیند بهینه‌سازی با الگوریتم ژنتیک، 13 متغیر انتخاب و 13 قید عملیاتی نیز برای کمپرسور و مبدل‌های حرارتی در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از حل این مساله بهینه‌سازی مقید، بیانگر کاهش 12.49% توان مصرفی نسبت به حالت پایه است.

واژه‌های کلیدی: بوتان و پروپان، مایع سازی، بهینه یابی، الگوریتم ژنتیک

متن کامل [PDF 1227 kb]   (7390 دریافت)