یکپارچه سازی حرارتی دو فرآیند زیر دمای محیط مایع سازی گازطبیعی و جداسازی برودتی هوا
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تهران
2 دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تهران
3 دانشکده مهندسی شیمی - دانشگاه تهران
4 انستیتو مهندسی نفت - دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تهران
doi
10.22103/jsse.2023.3678چکیده
هدف این تحقیق ارائه طراحی جدید یکپارچه برای دو واحد مایعسازی گازطبیعی و جداسازی هوای دو برجه هر یک با ظرفیت 60000 کیلوگرم بر ساعت است. ابتدا هر یک از این دو واحد منتخب، شبیهسازی و با هدف کاهش هزینه های کلی سالانه، با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شدند. سپس جریانهای دو فرآیند پایه از نظر حرارتی بررسی شده و پس از مشخص کردن جریانهای موجود در ناحیه انتقال حرارت فرآیندی، طرحی برای یکپارچه سازی فرآیندها ارائه شد. نتایج تحلیل حساسیت در واحد یکپارچه نشان داد که افزایش فشار خروجی کمپرسور C-5، افزایش فشار خروجی شیر فشارشکن VLV-5 و افزایش شدت جریان ایزوپنتان مبرد، هزینههای سالانه را کاهش و افزایش شدت جریان دیگر اجزای مبرد هزینههای سالانه را افزایش میدهد. در مرحله بعدی فرآیند یکپارچه در نرمافزار متلب بهینه شد. نتایج نشان داد با یکپارچه سازی و استفاده بهینه از انرژیهای موجود، مقدار کار مصرفی از 6/46 به 5/48 مگاوات افزایش می یابد که باعث افزایش 4 درصدی هزینه عملیاتی کمپرسورها میشود؛ مقدار هزینه سرمایه گذاری از 2/245 به 218 میلیون دلار (11 درصد) کاهش می یابد؛ و میزان هزینه کل سالانه 2/1 میلیون دلار در سال کاهش می یابد.