بهينه سازي چرخه يك طبقه اي مبرد چند جزيي در فرايند مايع سازي گاز طبيعي با روش ازدحام ذرات

Optimization of a single-stage mixed refrigerant in the liquefaction natural gas process with particle swarm method

در دهه هاي اخير مسئله انرژي و تأمين آن اهميت بيش از پيش يافته است. افزايش روزافزون توجه به گاز طبيعي به‌عنوان يك منبع مهم انرژي را در همين راستا مي توان قلمداد كرد. گاز طبيعي يكي از منابع مهم و اصلي تامين‌كننده انرژي در جهان مي‌باشد. براي اقتصادي بودن انتقال گاز در مسافت‌هاي بالاي 3500 كيلومتر نياز به مايع‌سازي گاز طبيعي مي‌باشد. سرمايش كرايوژنيكي، بيشترين سهم از مصرف انرژي را در فرايندهاي مايع‌سازي گاز طبيعي دارا مي‌باشد. چرخه‌ مبرد چند جزيي يك طبقه‌اي بهترين گزينه براي مايع‌سازي گاز طبيعي در واحدهاي قله‌سايي است. در اين مقاله سعي شده است تا چرخه پيشنهاد شده تو سط ونكاتارتنام، از طريق الگوريتم ازدحام ذرات بهينه سازي شود. يكي از ابتكارات اعمالي در اين بهينه سازي نسبت به بهينه سازي حالت مرجع اين است كه، بازه تغييرات درصد مولي نرمال بوتان مقدار بزرگي در نظر گرفته شده است. نتايج بهينه سازي نشان مي دهد كه نسبت كار مصرفي كمپرسورها به دبي جرمي گاز طبيعي خوراك 17.75 درصد نسبت به حالت مرجع كاهش يافته است.

In recent decades the issue of energy and its supply has become increasingly important. Increasing attention to natural gas as an important source of energy in this regard can be considered. Natural gas is one of the cleanest fossil fuels, with the demand for replacing other fossil fuels rising. The use of pipelines is not suitable for natural gas transmission over distances of over 3,500 km. Liquefaction of natural gas (LNG) is better because it reduces the volume of gas by 600 times to maintain and transport gas in these conditions.Cryogenic cooling has the largest portion of energy consumption in the processes of natural gas liquefaction. single-stage mixed refrigerant cycle is best option for liquefying natural gas in peak shaving units.In this paper, we have tried to optimize the proposed cycle by venkatartnham through the particle swarm algorithm.The optimization results show that the ratio of consumable compressors to the mass flow rate of natural gas feed is 17.75% lower than the reference state.