بهینه سازی راهبردی چندهدفه برای بهبود فرآیند مایع سازی گاز طبیعی (C۳MR)

در فرآیند مرسوم C۳MR ،گاز سوختی (BOG) که از مرحله نهایی جداساز گاز- مایع خارج می شود، مستقیما تخلیه می گردد. این در حالی است که از ظرفیت دمای پایین این گاز به خوبی استفاده نمی شود و همین امر موجب کاهش راندمان کلی سیستم می شود. در این مقاله یک روش بهینه سازی نوین برای فرآیند بهبودیافته C۳MR بر اساس یک الگوریتم جدید بهینه سازی چندهدفه به نام EHR-GWO-GA پیشنهاد شده است. در ابتدا، ساختار بهبودیافته C۳MR معرفی شده و سپس یک استراتژی بهینه سازی با سه هدف اصلی ارائه می گردد. افزایش حداکثری میزان مایع سازی، کاهش حداقلی مصرف انرژی واحد، و کاهش اتلاف اکسرژی. پس از انجام بهینه سازی، تاثیر متغیرهای طراحی بر شاخص های کلیدی مانند میزان مایع سازی، مصرف انرژی و اتلاف اکسرژی مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت، یک تحلیل جامع اکسرژی برای تجهیزات کلیدی سیستم انجام می شود و نتایج نشان می دهند که بیشترین اتلاف اکسرژی مربوط به خنک کننده های آبی و کمپرسورها است، که به ترتیب ۳۲% و ۳۴% از کل اتلاف اکسرژی را شامل می شوند. در مقایسه با فرآیند مرسوم ، فرآیند بهبودیافته C۳MR که با استفاده از الگوریتم جدید بهینه سازی شده است، حدود %۸ افزایش در ظرفیت مایع سازی، حدود ۲۳% کاهش در مصرف انرژی واحد، و نزدیک به ۲۴% کاهش در اتلاف اکسرژی را نشان می دهد.

Keywords:

گاز طبیعی مایع , فرآیند مایع سازی , تحلیل اکسرژی , بهینه سازی چندهدفه , الگوریتم ژنتیک , C۳MR