وجود منابع عظیم گازی در کشور ایران و تقاضای جهانی برای جایگزینی این سوخت‌ پاک به جای سایر سوخت‌های فسیلی، صادرات گاز در مقیاس وسیع را به یکی از مباحث مهم تبدیل کرده است. یکی از روش‌های صادرات گاز در مقیاس وسیع، مایع‌سازی آن است که توسط چرخه تبرید صورت می‌پذیرد. فرایندهای مایع‌سازی گازها، فرایندهایی انرژی‌بر هستند و همین موضوع، ضرورت استفاده بهینه از انرژی و کاهش مصرف آن را در صنعت مایع‌سازی گازها نمایان می‌سازد. علی‌رغم اینکه مطالعات فراوانی بر روی بهینه‌سازی مصرف انرژی چرخه‌های تبرید صورت گرفته است ولی به دلیل آنکه محدودیت‌های عملکردی اجزاء سیستم تبرید، در این بررسی‌ها مد نظر قرارگرفته نشده است، روش‌های ارائه شده قابلیت پیاده‌سازی بر روی چرخه‌های تبرید موجود در پالایشگاه‌های کشور را ندارند. هدف از این مقاله، ارائه روشی سیستماتیک برای کمینه‌سازی عملیاتی توان مصرفی چرخه‌های تبرید در حال استفاده در فرایندهای مایع‌سازی گاز با در نظر گرفتن محدودیت‌های عملکردی تجهیزات سیستم تبرید و اندرکنش‌های موجود بین سیستم تبرید و هسته فرایندی می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از تلفیق دیدگاه‌های ترمودینامیکی و تکنولوژی پینچ و در نظرگرفتن محدودیت‌های فوق الذکر، یک روش سیستماتیک جهت فرمول‌بندی مسئله کمینه‌سازی توان مصرفی چرخه‌های تبرید چندمرحله‌ای به صورت تابعی از متغیرهای مستقل ارائه شده است. با پیاده‌سازی روش ارائه شده در این تحقیق بر روی یک چرخه تبرید سه مرحله‌ای در حال بهره‌برداری در یکی از واحدهای مایع‌سازی گاز پروپان کشور حدود 15% کاهش در توان مصرفی ویژه چرخه تبرید حاصل شد.

واژه‌های کلیدی: چرخه‌های تبرید چندمرحله‌ای، مایع‌سازی گاز، محدودیت‌های عملکردی اجزاء، کمینه‌سازی توان مصرفی، متغیرهای مستقل

متن کامل [PDF 1428 kb]   (6404 دریافت)