13321

13321

شبيه سازي و مدل سازي يك واحد LNG و بهينه سازي آن

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي - شبيه سازي وكنترل فرايند

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر محمد تقي صادقي

چكيده دسترسي كشور¬هاي در حال توسعه به انواع منابع انرژي، براي توسعه اقتصادي آنها اهميت اساسي دارد و پژوهش¬هاي جديد نشان داده كه بين سطح توسعه يك كشور و ميزان مصرف انرژي آن، رابطه مستقيمي برقرار است. با توجه به اهميت ارسال سوخت به¬صورت مقرون به¬صرفه در دنياي امروز و وجود منابع غني گاز طبيعي خصوصاً در كشور ما، مايع سازي گاز طبيعي داراي اهميت ويژه¬اي مي¬باشد. براي دستيابي به اين هدف، چرخه¬هاي مختلفي عرضه گرديده كه هر كدام از آن¬ها مزيت خاص خود را دارا مي¬باشند. در پايان¬نامه حاضر به تشريح فرآيند مايع سازي گاز طبيعي با استفاده از چرخه MFC مي-پردازيم. در اين تحقيق قصد داريم با مدل¬سازي چرخه مايع سازي مورد نظر توسط نرم¬افزار هايسيس، ضمن بررسي منحني¬هاي حرارتي شكل گرفته در مبدل¬هاي اصلي قسمت تبريد و مايع سازي فرآيند مايع سازي گاز طبيعي، جهت افزايش بازده¬ي انرژي و مصرف كمتر انرژي در اين فرآيند كار كمپرسور را بهينه كنيم. بدين منظور براي پيش¬بيني خواص ترموديناميكي گاز طبيعي و مبرد¬ها از معادله حالت مناسب استفاده مي¬شود. در ادامه دو روش براي بهينه سازي كار كمپرسور در اين فرآيند ارائه مي¬گردد. در روش اول بهينه سازي با استفاده تابع متلب و روش دوم بهينه سازي با الگوريتم ژنتيك انجام مي¬شود. براي بهينه سازي ابتدا، بايد تابع هدف و قيود را تعيين كنيم، كه با استفاده از درجه آزادي قيود مورد نظر را تعريف كرده كه در اين پروژه با 11 درجه¬ي آزادي كار مي¬كنيم و تابع هدف را كار كمپرسور در نظر مي-گيريم. كاهش كار مصرفي با كم كردن فاصله منحني¬هاي حرارتي و اختلاف دما بين دو جريان مبرد و گاز طبيعي با انجام مي¬پذيرد. نتايج نشان مي دهد كه با استفاده از بهينه سازي با تابع متلب 62/10% كاهش كار و با الگوريتم ژنتيك 29/13% به¬دست مي¬آيد. لغات كليدي: گاز طبيعي مايع، بهينه سازي، كار كمپرسور، الگوريتم ژنتيك